AVL公司展示高性能氫燃料發(fā)動機(jī)

近期，AVL公司賽車研發(fā)部門Racetech展示了一款2.0 L廢氣渦輪增壓氫燃料發(fā)動機(jī)的樣機(jī)。該機(jī)型由AVL公司與匈牙利HUMDA Lab試驗室聯(lián)合開發(fā)，其升功率可達(dá)150 kW。

這款氫燃料發(fā)動機(jī)在位于奧地利格拉茨的AVL總部進(jìn)行了嚴(yán)格的試驗測試。樣機(jī)在轉(zhuǎn)速為6 500 r/min時，可以產(chǎn)生的最大輸出功率為301.7 kW，在轉(zhuǎn)速為3 000~4 000 r/min時，可以產(chǎn)生的峰值輸出扭矩為500 N?m，制動平均有效壓力（BMEP）為3.2 MPa。

AVL公司點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)開發(fā)經(jīng)理Paul KAPUS表示：“AVL公司于2022年底對外正式宣布，將開發(fā)一款具有當(dāng)量燃燒和進(jìn)氣道噴射（PFI）噴水技術(shù)的2.0 L氫燃料賽車發(fā)動機(jī)。我們的初始目標(biāo)是開發(fā)出一款峰值輸出扭矩達(dá)500 N?m，升功率達(dá)150 kW，最大功率達(dá)到300 kW的發(fā)動機(jī)。目前這款樣機(jī)在試驗室測試臺架上所確認(rèn)的性能指標(biāo)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。”

該款發(fā)動機(jī)帶有智能PFI噴水系統(tǒng)，可以將額外的水注入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管道中，消除了不必要的過早點(diǎn)火。AVL公司開發(fā)的這項技術(shù)，可以將發(fā)動機(jī)室內(nèi)的燃燒化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)當(dāng)量控制，使空燃比達(dá)到1∶1，從而使燃料能完全燃燒，解決了稀薄燃燒的技術(shù)問題。為滿足稀薄燃燒所需的更少量的空氣需求，AVL公司還專門為氫燃料發(fā)動機(jī)設(shè)計了廢氣渦輪增壓器。由AVL公司開發(fā)的這款發(fā)動機(jī)已在試驗臺架上進(jìn)行了詳細(xì)的模擬測試，其仿真設(shè)計數(shù)據(jù)與試驗室記錄的模擬測試數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出良好的相關(guān)性。該款機(jī)型將被安裝在賽車上，進(jìn)行真實(shí)賽道的測試，進(jìn)一步驗證其技術(shù)可行性。

AVL公司賽車運(yùn)動總監(jiān)Ellen LOHR表示：“我們的氫燃料發(fā)動機(jī)測試結(jié)果證實(shí)，AVL公司能夠利用這項技術(shù)開發(fā)出一款極具競爭力的氫燃料發(fā)動機(jī)。AVL Racetech部門的目標(biāo)是要引領(lǐng)賽車運(yùn)動邁入可持續(xù)發(fā)展的未來。隨著首款以我們名義開發(fā)的賽車發(fā)動機(jī)進(jìn)入試驗驗證階段，我們離實(shí)現(xiàn)這一愿景又近了一步。”

氫氣燃燒不會釋放任何碳排放物，但仍然會釋放氮氧化物（NOx），尤其是在穩(wěn)定燃燒情況下，而采用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動機(jī)能夠使燃燒更充分，有助于減少這些排放物。因此，雖然使用氫燃料電池（FC）是一種更清潔的、實(shí)現(xiàn)零碳排放的能源轉(zhuǎn)換方式，但AVL公司相信，對賽車車隊來說，氫燃料發(fā)動機(jī)將會是更經(jīng)濟(jì)且更高效的選擇，這是因為賽車車隊的發(fā)動機(jī)從使用汽油發(fā)動機(jī)過渡到使用氫燃料發(fā)動機(jī)的適應(yīng)過程會更為簡單。而且，氫燃料發(fā)動機(jī)還具有經(jīng)典賽車運(yùn)動所獨(dú)特的機(jī)械噪聲和極致加速的感覺。