工程师通过全工况循环评估了该系统的结构稳定性与尾气排放。

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中国潍柴动力的WP15氢气直喷发动机,在中汽中心汽车测试中心完成测试,正式满足国六车辆排放标准。

这台14.6升重型发动机可输出600马力、2800牛·米扭矩,最高有效热效率达46.8%。此次评审使其成为全球首款达到上述法规基准的重型氢内燃机。

测试期间,工程师让系统运行了一个完整工况循环,以评估结构稳定性和排放输出。“测试覆盖全工况范围,包括冷启动、低速怠速、高速全负荷以及瞬态变负荷变化,验证了发动机在实际应用中的排放性能、可靠性与稳定性,”公司在一份新闻稿中表示。

偏离传统设计

该发动机偏离了传统的进气道喷射方案,采用专用的氢气直喷、火花点燃式构型。将气态氢直接喷入燃烧室,避免了进气道喷射氢系统中常见的早燃和回火隐患。

“WP15专为零碳重型运输而设计,采用氢气直喷、火花点燃式架构,提供行业领先的性能,”新闻稿补充道。

由于氢气具有极宽的着火界限和高火焰传播速度,缸内混合策略的管理至关重要。直喷架构能够控制空燃分层,使发动机在稀薄状态下运行,同时避免引起机械故障的急剧压力峰值。

利用精确点火正时

优化燃烧室几何形状,使WP15达到了46.8%的热效率里程碑。该系统利用精确的点火正时来控制氢气快速放热速率,从而将更高比例的化学能转化为机械功,而非以废热形式通过气缸壁散失。

从生产角度看,该发动机90%以上的零部件架构与标准柴油动力总成平台共享。这种高度通用性意味着物理缸体、结构支架及核心结构安装点仅需极小的改动,即可集成到现有重型车辆底盘上。它保留了标准承载能力和安装配置,简化了重型装备的集成流程。

其物理参数和功率曲线使发动机兼容高负荷工业机械。“该发动机非常适合长途卡车、矿用自卸车、港口设备、钢厂车辆以及大型氢发电机组,推动运输和重型装备行业绿色升级,”公司解释称。

可耐受变化的燃料纯度

燃油系统设计可耐受变化的燃料纯度。与需要超纯氢以避免催化剂中毒的燃料电池系统不同,该内燃机配置可直接燃烧低等级氢气,而不会损坏喷射阀或火花塞。这种宽泛的耐受性降低了对供应基础设施的过滤和净化要求。

该项目标志着潍柴将数十年的动力总成制造积累转向零碳燃烧替代方案,重点推进技术集成与可规模化工业应用。

“展望未来,公司将加快量产,积极支持国家氢能示范项目,并持续提供高性能、零碳动力总成解决方案,推动工业脱碳和氢能产业可持续发展,”公司总结道。

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