题目 | 氢内燃机的热效率有多高? |
内容 | 氢内燃机除了可以实现CO2减排外,另一个优势就是热效率比汽油和柴油内燃机高。这一点可以从几个方面来理解:①氢气燃烧的温度高,卡诺循环热效率高;②内燃机压缩过程中气体温度升高与压缩比有关,氢气的自燃温度高,不容易自燃,所以可以采用较大的压缩比,做功区间大;③氢气气态混合均匀,氢气的燃烧速度为270cm/s,是其他燃料的近10倍,燃烧速度快使得燃烧的等容度上升,在理论燃空比接近于定容燃烧时,氢内燃机更接近理想发动机循环;④氢气燃烧快,相当于一种脉冲的推力,不会因燃烧延迟引起效率下降;⑤氢在燃烧时有较短的淬熄距离(0.64mm),是汽油的1/3,较小的淬熄距离使火焰传播到接近气缸壁,甚至达到活塞余隙,燃烧更完全。这些都有利于提高热效率。 直喷氢内燃机总体热效率都大于35%,在稀燃条件下的热效率大于40%,而通过降低热损失有望获得大于50%的热效率,比汽油热效率高15%~25%,逼近甚至超过氢燃料电池的效率,这是氢内燃机的另一个重要优势[35]。同时,缸内最大压力较原机提高了14%。在氢内燃机压缩冲程后期高压喷射供氢,气缸内压力较高(通常在8~10mPa),其压缩比提升为12~15,可以显著提升发动机的性能。 |
来源 | 自然杂志 CHC氢能大会 2024年12月01日 原题:氢燃烧特性对氢内燃机性能的影响 |
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