曼恩發(fā)動機公司推出應用于越野場景的突破性氫內燃機

為了在農業(yè)機械與越野設備領域，繼續(xù)為客戶帶來可持續(xù)的驅動解決方案，曼恩發(fā)動機公司推出了MAN H4576新型氫內燃機。該款內燃機基于D3876柴油機研發(fā)，輸出功率高達500馬力（368千瓦），排量為16.8升，為農業(yè)機械的去碳化提供了廣泛的可能性。

“氫內燃機在加速越野駕駛脫碳方面，是一種前景廣闊的方法。一旦市場準備就緒，我們將在此領域為客戶提供量身定制的解決方案。”曼恩發(fā)動機負責人Mikael Lindner強調說。

性能升級

D3876柴油發(fā)動機是H4576氫內燃機的基礎，兩款發(fā)動機共享了約80%的基本部件，如曲軸箱、曲軸、連桿以及冷卻和油路，包括泵、油底殼和過濾器。這兩種內燃機的尺寸幾乎完全相同，提升了其適用性表現(xiàn)。其中，一個重要的變化是缸徑從138毫米增加到145毫米，而沖程保持不變，仍為176毫米。與D3876 柴油發(fā)動機15.3升的排量相比，氫內燃機采用16.8升排量是必要的，因為其功率密度較低，無法達到目標功率。

基于此，曼恩也對供氫和燃燒部件、發(fā)動機控制系統(tǒng)和廢氣控制系統(tǒng)進行了重大修改。H4576的氫氣供應由新的低壓管路和軌道系統(tǒng)組成，為噴油器提供所需的氫氣。精準的壓力控制用于調節(jié)氫氣需求量，以確保能夠在高效燃燒的同時，為發(fā)動機提供最佳燃料。氫氣噴射器用于低壓直接噴射，噴射壓力最高可達40巴。將其直接安裝在燃燒室內，性能會更高，發(fā)動機響應會更好。

經過專門調試的點火系統(tǒng)考慮到了這些特性，可以對氫氣混合物進行可靠、可控的火花點火。其中，特制的發(fā)動機控制單元可控制氫氣和空氣的供應，調節(jié)噴射和點火，并不斷調整發(fā)動機參數(shù)，以實現(xiàn)安全高效的燃燒。與柴油發(fā)動機相比，氫內燃機需要新的活塞和襯墊，因為活塞直徑已增加到145毫米。更高的排量可產生500馬力（368千瓦）的功率，與排量為12.4 升的D2676柴油機性能相近。新型渦輪增壓器在保證了最佳動力性能的同時，還有助于降低油耗。

先鋒技術

作為氫氣燃燒的潛在副產品，唯一可能在廢氣中釋放的相關排放物是氮氧化物。為了盡可能達到氮氧化物零排放的目標，曼恩發(fā)動機公司采用了先進的燃燒工藝和成熟的廢氣后處理系統(tǒng)，處理后符合歐五和零排放車輛（ZEV）的排放標準。在H4576的開發(fā)過程中，曼恩發(fā)動機公司受益于其在氫內燃機領域的豐富經驗和專有技術。早在1996年，曼恩就在漢諾威工業(yè)博覽會上展出了一輛氫動力公共汽車。

這輛SL 202型城市公交車采用天然氣發(fā)動機，用于氫氣驅動。“我們很早就開始研究環(huán)保型驅動裝置。今天，我們仍然受益于在這方面的先鋒技術。”曼恩發(fā)動機公司工程主管Werner Kübler表示。憑借其現(xiàn)有技術，MAN H4576氫內燃機可以迅速推向市場。Kässbohrer越野車公司是與曼恩發(fā)動機公司合作開發(fā)越野車零排放驅動的先驅企業(yè)。即將推出的Pisten Bully 800車型，在設計方面已經為放置MAN H4576氫內燃機預留了空間，并將提供相應的接口。

H4576氫內燃機還展現(xiàn)了另一種可能——氫不一定是唯一燃料。其雙燃料發(fā)動機的設計可與傳統(tǒng)柴油或HVO等替代性燃料結合使用。V12的MAN D2862發(fā)動機就是一個成功案例。自2022年年中以來，該發(fā)動機一直作為雙燃料氫動力發(fā)動機為風電場供應船Hydrocat 48提供動力。此外，曼恩發(fā)動機公司目前正在開發(fā)一種固定式氫發(fā)動機H3268，用于投放至熱電聯(lián)產電廠。