欧洲的氢燃料发动机技术

缸燃料机

混合气燃料内燃机工作图

　　10个欧洲合作伙伴成功完成了氢燃料内燃机项目(HyICE)——历经三年，实现对氢燃料内燃机的优化。该项目由欧盟委员会发起并推广，项目研发出一款氢燃料内燃机，这款发动机比其它驱动系统在性能和成本上更具鲜明优势。项目组成员包括汽车厂商及其供应商，以及两所大学。该项目由宝马集团研究和技术中心负责协调，开发出两种燃气混合模式的概念，这两种模式已在乘用车和城市巴士的发动机上得到验证。必要的关键性部件也同时研发。同时，在氢燃烧过程中应用了相关模拟工具，用以支持以后生产的发动机的开发进程。此外，欧洲顶级的氢燃料专家与美国能源部的研究人员定期分享成果。正因为这些使HyICE成为欧盟同类项目中的先锋。

　　欧盟科学与研究委员Janez Poto?nik说：“HyICE项目充分体现了欧盟在减少对矿物燃料依赖性研究中的关键角色。这是欧盟对项目竞争前研究成功投资的典范，其潜在影响超越了欧洲的界限。项目开发的氢燃料内燃机将激励行业进一步开发此类机动模式。它对保护环境及让欧洲始终处于全球竞争最前沿做出了关键性贡献。”

　　2003年3月，当时的欧盟研究委员Philippe Busquin和美国能源部部长Spencer Abraham决定将进一步共享双方在各自地域的研究成果。对欧盟而言，此项计划的目标是促进第六框架计划中的课题间的合作，诸如气候变化和能源，以及发展氢能源资源和可替代动力的愿景。

高直燃料内燃机

　　氢燃料发动机的升功率达到100千瓦，HyICE的专家已经证明这款发动机拥有面向未来的技术，性能足以媲美传统发动机。这也是首次研究人员能够完全专注于氢燃料内燃机，从而充分利用氢的特性。到目前为止，由于氢燃料加注基础设施尚未普及，氢燃料内燃机设计为使用汽油和氢双燃料。此项新技术将使氢的使用得到优化。

　　格拉茨技术大学、贺尔碧格阀门技术公司、MAN商用汽车公司、沃尔沃科技公司及宝马集团研究与技术中心为这个项目开发和试验了两种燃气混合模式概念：直喷和外部致冷混合模式。采用这两种方法，发动机的性能均提升一倍，同时能耗降低。

　　与宝马集团研究和技术中心一起，瑞典Mecel Engine Systems公司根据氢的易燃特性量身开发了一个点火系统，提高了燃烧效率的同时减少了能耗。为了使氢的特性在未来的系列研发中更加透明，法国石油研究院和德国联邦国防大学为氢在汽缸内燃烧开发了两个模拟模型。

　　采用格拉茨技术大学开发的光学引擎，研究人员成功地观察到氢的燃烧表现，并检验计算机辅助计算模型，然后将这些模型纳入由Ansys德国公司开发的商用计算工具Ansys CFX。

　　为了将大西洋两岸共同努力取得的利益最大化，位于亚琛的福特研究中心建立起跨越大西洋的桥梁，使欧盟研究人员与美国氢燃料专家能够分享研究成果。除了HyICE项目，美国能源部正在推进一项由福特(美国)发起的氢燃料发动机计划，并已委托伊里诺伊州和加利福尼亚州的两个国家实验室及北美的大学院校共同开展此项目。

　　宝马集团研究及技术中心负责人Raymond Freymann教授总结道：“内燃机发动机是开发程度最高的工业产品之一，对它的研发已超过100年。日常使用中，它展现出高性能、可变性、成本低以及易维护的特性。氢燃料的使用为实现可持续机动性提供了一个成熟的技术解决方案。我们相信，即使在未来，采用氢燃料内燃机实现的个体机动性仍将是一种有吸引力的交通方式。”