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氫動力發(fā)動機的發(fā)展

傳統(tǒng)碳氧化合物燃料的主要污染物來源于不完全燃燒的CO、NOx和PM。從排放角度看，內(nèi)燃機的可替代能源有乙醇、植物油、天然氣、液化石油氣、液化天然氣、沼氣和氫氣。其中，氫氣是一種長期的可再生燃料，沒有碳原子的存在，消除了碳基污染物的問題。NO是氫燃料發(fā)動機唯一關(guān)注的污染物，通過燃燒技術(shù)可以對其進行控制。

詳細(xì)介紹了如何從基本的壓燃式天然氣發(fā)動機發(fā)展成為氫燃料發(fā)動機，同時討論了發(fā)動機回火現(xiàn)象、控制策略及其效果、排放特性。提出的定時噴射系統(tǒng)能夠有效地控制燃料的供應(yīng)。為了達(dá)到發(fā)動機最佳的工作性能和排放性能，在滿負(fù)荷、部分負(fù)荷和空載情況下對如噴射脈沖寬度和點火時間等參數(shù)進行了優(yōu)化。在相同的發(fā)動機試驗條件下，對氫燃料發(fā)動機與普通壓燃式天然氣發(fā)動機和使用傳統(tǒng)燃油噴射系統(tǒng)的汽油機進行了比較。試驗結(jié)果表明，氫燃料發(fā)動機相比于壓燃式天然氣發(fā)動機和汽油機，其可提供的最大功率更小。但另一方面，氫燃料發(fā)動機不排放碳基排放物（如CO、CO2），只產(chǎn)生水蒸汽。

研究表明，傳統(tǒng)的單缸火花點火發(fā)動機可以成功地轉(zhuǎn)換成清潔的氫動力發(fā)動機，并且沒有任何主要硬件的修改。采用電子燃油噴射系統(tǒng)的定時注入是解決回火問題最有效的控制方法。

M Rajesh et al. SAE 2013-26-0002.

編譯：楊昆