為了在農業(yè)機械與越野設備領(lǐng)域，繼續為客戶(hù)帶來(lái)可持續的驅動(dòng)解決方案，曼恩發(fā)動(dòng)機公司推出了MAN H4576新型氫內燃機。該款內燃機基于D3876柴油機研發(fā)，輸出功率高達500馬力（368千瓦），排量為16.8升，為農業(yè)機械的去碳化提供了廣泛的可能性。

“氫內燃機在加速越野駕駛脫碳方面，是一種前景廣闊的方法。一旦市場(chǎng)準備就緒，我們將在此領(lǐng)域為客戶(hù)提供量身定制的解決方案。”曼恩發(fā)動(dòng)機負責人Mikael Lindner強調說(shuō)。

性能升級

D3876柴油發(fā)動(dòng)機是H4576氫內燃機的基礎，兩款發(fā)動(dòng)機共享了約80%的基本部件，如曲軸箱、曲軸、連桿以及冷卻和油路，包括泵、油底殼和過(guò)濾器。這兩種內燃機的尺寸幾乎完全相同，提升了其適用性表現。其中，一個(gè)重要的變化是缸徑從138毫米增加到145毫米，而沖程保持不變，仍為176毫米。與D3876 柴油發(fā)動(dòng)機15.3升的排量相比，氫內燃機采用16.8升排量是必要的，因為其功率密度較低，無(wú)法達到目標功率。

基于此，曼恩也對供氫和燃燒部件、發(fā)動(dòng)機控制系統和廢氣控制系統進(jìn)行了重大修改。H4576的氫氣供應由新的低壓管路和軌道系統組成，為噴油器提供所需的氫氣。精準的壓力控制用于調節氫氣需求量，以確保能夠在高效燃燒的同時(shí)，為發(fā)動(dòng)機提供最佳燃料。氫氣噴射器用于低壓直接噴射，噴射壓力最高可達40巴。將其直接安裝在燃燒室內，性能會(huì )更高，發(fā)動(dòng)機響應會(huì )更好。

經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)調試的點(diǎn)火系統考慮到了這些特性，可以對氫氣混合物進(jìn)行可靠、可控的火花點(diǎn)火。其中，特制的發(fā)動(dòng)機控制單元可控制氫氣和空氣的供應，調節噴射和點(diǎn)火，并不斷調整發(fā)動(dòng)機參數，以實(shí)現安全高效的燃燒。與柴油發(fā)動(dòng)機相比，氫內燃機需要新的活塞和襯墊，因為活塞直徑已增加到145毫米。更高的排量可產(chǎn)生500馬力（368千瓦）的功率，與排量為12.4 升的D2676柴油機性能相近。新型渦輪增壓器在保證了最佳動(dòng)力性能的同時(shí)，還有助于降低油耗。

先鋒技術(shù)

作為氫氣燃燒的潛在副產(chǎn)品，唯一可能在廢氣中釋放的相關(guān)排放物是氮氧化物。為了盡可能達到氮氧化物零排放的目標，曼恩發(fā)動(dòng)機公司采用了先進(jìn)的燃燒工藝和成熟的廢氣后處理系統，處理后符合歐五和零排放車(chē)輛（ZEV）的排放標準。在H4576的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，曼恩發(fā)動(dòng)機公司受益于其在氫內燃機領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗和專(zhuān)有技術(shù)。早在1996年，曼恩就在漢諾威工業(yè)博覽會(huì )上展出了一輛氫動(dòng)力公共汽車(chē)。

這輛SL 202型城市公交車(chē)采用天然氣發(fā)動(dòng)機，用于氫氣驅動(dòng)。“我們很早就開(kāi)始研究環(huán)保型驅動(dòng)裝置。今天，我們仍然受益于在這方面的先鋒技術(shù)。”曼恩發(fā)動(dòng)機公司工程主管Werner Kübler表示。憑借其現有技術(shù)，MAN H4576氫內燃機可以迅速推向市場(chǎng)。Kässbohrer越野車(chē)公司是與曼恩發(fā)動(dòng)機公司合作開(kāi)發(fā)越野車(chē)零排放驅動(dòng)的先驅企業(yè)。即將推出的Pisten Bully 800車(chē)型，在設計方面已經(jīng)為放置MAN H4576氫內燃機預留了空間，并將提供相應的接口。

H4576氫內燃機還展現了另一種可能——氫不一定是唯一燃料。其雙燃料發(fā)動(dòng)機的設計可與傳統柴油或HVO等替代性燃料結合使用。V12的MAN D2862發(fā)動(dòng)機就是一個(gè)成功案例。自2022年年中以來(lái)，該發(fā)動(dòng)機一直作為雙燃料氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機為風(fēng)電場(chǎng)供應船Hydrocat 48提供動(dòng)力。此外，曼恩發(fā)動(dòng)機公司目前正在開(kāi)發(fā)一種固定式氫發(fā)動(dòng)機H3268，用于投放至熱電聯(lián)產(chǎn)電廠(chǎng)。