SwRI 破解氢内燃机预点火难题

美国西南研究院(SwRI)的 Vickey Kalaskar 博士和团队开发了一套突破性的测试方法,专门用来研究重型氢燃料内燃机(H2-ICE)中的随机预点火(SPI)问题。

这项成果为汽车行业提供了实用工具,帮助应对氢燃料带来的技术挑战,推动更清洁的发动机技术向前发展。

预点火:一个棘手的技术难题

预点火指的是燃料在火花塞点火之前就意外燃烧了,这会严重影响发动机性能和使用寿命。氢气本身点火门槛低,一直被怀疑是导致 SPI 的因素之一,但 SwRI 想搞清楚润滑油自燃是不是也在其中起了作用。

SwRI 动力系统工程部首席工程师 Vickey Kalaskar 博士说:“氢燃料发动机确实比汽油发动机更容易出现预点火,不过好在这些预点火事件没那么猛烈。汽油发动机里的 SPI 可能会造成严重的机械损坏,相比之下氢发动机的情况要温和一些。”

“我们的研究发现了一个有意思的差异:在汽油发动机里,添加剂的化学成分是引发 SPI 的主要原因;但在氢燃料发动机里,润滑油的挥发性和压缩比才是关键影响因素。”

开创性的测试方法

研究过程中,SwRI 工程师开发了一套全新的测试方法。这套方法不仅能帮助我们理解氢发动机中润滑油引发的 SPI,还能支撑后续的研究工作——比如改进 SPI 的量化方法、探索预防措施、评估市面上的商用润滑油等等。

这些研究展示了氢燃料内燃机系统研究取得的实质性进展,其中就包括 SwRI 研发的全功能氢燃料 8 级卡车。

SwRI 目前还在跟德克萨斯大学圣安东尼奥分校合作,把机器学习和 AI 技术整合进来,用于实时检测氢发动机的预点火现象。

Kalaskar 和他的团队将在 2025 年 12 月 2 日于底特律举办的 IAV 预点火、自燃、反应性和爆震研讨会(SPARK)上分享他们的研究成果。

【信息来源:SwRI】