曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司推出應(yīng)用于越野場(chǎng)景的突破性氫內(nèi)燃機(jī)

為了在農(nóng)業(yè)機(jī)械與越野設(shè)備領(lǐng)域，繼續(xù)為客戶(hù)帶來(lái)可持續(xù)的驅(qū)動(dòng)解決方案，曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司推出了MAN H4576新型氫內(nèi)燃機(jī)。該款內(nèi)燃機(jī)基于D3876柴油機(jī)研發(fā)，輸出功率高達(dá)500馬力（368千瓦），排量為16.8升，為農(nóng)業(yè)機(jī)械的去碳化提供了廣泛的可能性。

“氫內(nèi)燃機(jī)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(chǎng)準(zhǔn)備就緒，我們將在此領(lǐng)域?yàn)榭蛻?hù)提供量身定制的解決方案。”曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)人Mikael Lindner強(qiáng)調(diào)說(shuō)。

性能升級(jí)

D3876柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是H4576氫內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)，兩款發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)濾器。這兩種內(nèi)燃機(jī)的尺寸幾乎完全相同，提升了其適用性表現(xiàn)。其中，一個(gè)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(dòng)機(jī)15.3升的排量相比，氫內(nèi)燃機(jī)采用16.8升排量是必要的，因?yàn)槠涔β拭芏容^低，無(wú)法達(dá)到目標(biāo)功率。

基于此，曼恩也對(duì)供氫和燃燒部件、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和廢氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了重大修改。H4576的氫氣供應(yīng)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(zhǔn)的壓力控制用于調(diào)節(jié)氫氣需求量，以確保能夠在高效燃燒的同時(shí)，為發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)40巴。將其直接安裝在燃燒室內(nèi)，性能會(huì)更高，發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)會(huì)更好。

經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)調(diào)試的點(diǎn)火系統(tǒng)考慮到了這些特性，可以對(duì)氫氣混合物進(jìn)行可靠、可控的火花點(diǎn)火。其中，特制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可控制氫氣和空氣的供應(yīng)，調(diào)節(jié)噴射和點(diǎn)火，并不斷調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)安全高效的燃燒。與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，氫內(nèi)燃機(jī)需要新的活塞和襯墊，因?yàn)榛钊睆揭言黾拥?45毫米。更高的排量可產(chǎn)生500馬力（368千瓦）的功率，與排量為12.4 升的D2676柴油機(jī)性能相近。新型渦輪增壓器在保證了最佳動(dòng)力性能的同時(shí)，還有助于降低油耗。

先鋒技術(shù)

作為氫氣燃燒的潛在副產(chǎn)品，唯一可能在廢氣中釋放的相關(guān)排放物是氮氧化物。為了盡可能達(dá)到氮氧化物零排放的目標(biāo)，曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司采用了先進(jìn)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(chē)輛（ZEV）的排放標(biāo)準(zhǔn)。在H4576的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司受益于其在氫內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)有技術(shù)。早在1996年，曼恩就在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展出了一輛氫動(dòng)力公共汽車(chē)。

這輛SL 202型城市公交車(chē)采用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，用于氫氣驅(qū)動(dòng)。“我們很早就開(kāi)始研究環(huán)保型驅(qū)動(dòng)裝置。今天，我們?nèi)匀皇芤嬗谠谶@方面的先鋒技術(shù)。”曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司工程主管Werner Kübler表示。憑借其現(xiàn)有技術(shù)，MAN H4576氫內(nèi)燃機(jī)可以迅速推向市場(chǎng)。Kässbohrer越野車(chē)公司是與曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司合作開(kāi)發(fā)越野車(chē)零排放驅(qū)動(dòng)的先驅(qū)企業(yè)。即將推出的Pisten Bully 800車(chē)型，在設(shè)計(jì)方面已經(jīng)為放置MAN H4576氫內(nèi)燃機(jī)預(yù)留了空間，并將提供相應(yīng)的接口。

H4576氫內(nèi)燃機(jī)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(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)可與傳統(tǒng)柴油或HVO等替代性燃料結(jié)合使用。V12的MAN D2862發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)成功案例。自2022年年中以來(lái)，該發(fā)動(dòng)機(jī)一直作為雙燃料氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)為風(fēng)電場(chǎng)供應(yīng)船Hydrocat 48提供動(dòng)力。此外，曼恩發(fā)動(dòng)機(jī)公司目前正在開(kāi)發(fā)一種固定式氫發(fā)動(dòng)機(jī)H3268，用于投放至熱電聯(lián)產(chǎn)電廠。