油气混动!燃气可以取代柴油了?氢内燃机风暴将来临
  • 发布日期:2023-09-18
  • 发布人:autosos
  • 点击量:295
2023年7月19日,沃尔沃集团和Westport签署成立合资企业意向书,合资企业将帮助Westport的HPDI燃料系统技术全球化和商业化,用于长途和越野卡车运输应用。

HPDI允许与柴油燃料产品实现最大限度的通用性。Westport称,柴油可以用生物气体或氢气等碳中和的或零碳燃料代替,同时保持柴油(机)的耐久性、经济性、效率和性能特征(Diesel can be replaced with carbon-neutral or zero-carbon fuels such as biogas or hydrogen, while maintaining the durability, affordability, efficiency and performance characteristics of diesel)。

2023年7月19日,沃尔沃集团和Westport签署成立合资企业意向书,合资企业将帮助Westport的HPDI燃料系统技术全球化和商业化,用于长途和越野卡车运输应用。

HPDI允许与柴油燃料产品实现最大限度的通用性。Westport称,柴油可以用生物气体或氢气等碳中和的或零碳燃料代替,同时保持柴油(机)的耐久性、经济性、效率和性能特征(Diesel can be replaced with carbon-neutral or zero-carbon fuels such as biogas or hydrogen, while maintaining the durability, affordability, efficiency and performance characteristics of diesel)。


HPDI示意图(图片:Westport)

这项技术还没有达到零尾气排放,因为在气体开始点火之前,会向气缸中喷射少量柴油引燃燃料。HPDI的优点是更高的马力和扭矩。Westport说,柴油引燃燃料可以用其他碳中和的燃料代替(the diesel pilot fuel can be substituted with other carbon-neutral fuels)

HPDI是什么鬼?

其实HPDI技术并不是什么新鲜产物,早在2019年11月11日,我们就曾聊到过装载SPDI发动机的陕汽德龙X3000车型。而在最近的374批次工信部公告中,我们看到了全新的潍柴HPDI发动机被搭载到了汕德卡车型上,这款发动机符合国六二阶段排放标准。而这两款车的核心,都在于来自潍柴的HPDI双燃料发动机。

根据“HPDI发动机保持了与原柴油机相同的功率和扭矩(WP12HPDI蓝擎发动机的额定功率为480hp/2100rpm,最大扭矩为1970N.m/1200-1500rpm),其动力性与柴油机完全相同,比火花塞点燃式燃气发动机功率和扭矩提高20%。”

而它的工作模式也很好理解,基本上就是在压缩上止点前用5%的柴油喷入气缸引燃,95%的天然气以300bar的压力喷入到火焰中成为主燃料燃烧做功。而它在保障动力的同时,还能做到颗粒物质排放降低70%,CO2降低约20%,可以说还是比较强悍的了。


从上面的图中我们不难发现,在这款发动机的工作原理中,柴油似乎扮演的是一个“液体火花塞”的角色。而在这里面,因为柴油是相较于燃气更早预先喷射进去的,所以当天然气加压喷到缸内的时候,其实柴油理论上已经开始燃烧了。这时候,压缩比的问题就得到了一个比较好的解决,使燃气也能用上一个高压缩比来保障动力了。

与此同时,高压喷射进入缸内的天然气,能够被缸内正在燃烧的柴油快速引燃,进一步强化燃烧速度,使力量能够在短时间内尽可能的集中爆发出来,这也成为了其动力的保障。进一步来看,在保障动力的同时,享受天然气带来的低成本也就不是什么难事了。

当然,这种双燃料发动机也并不是完美的,它相较于传统点燃的燃气车,要增加油箱、油压散热器(燃气加压部分使用)、尿素罐等等。

总结

单从技术角度来看,这种动力形式让我想起了之前咱们聊过的氨柴、氢柴发动机,其一样是将柴油当做了引燃物,而这或许也将会在用车成本更高、环保要求更严格的时候为我们带来一种新的选择。那么你对这种发动机有何看法呢?欢迎在下方留言讨论。