氢能作为内燃机替代燃料的研究综述与分析.pdf

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1、第6期内燃机No．62015年12月InternalCombustionEnginesDec．2015氢能作为内燃机替代燃料的研究综述与分析李赫(中国船舶重工集团公司第七一一研究所，摘要：储存有限性与使用过程中对环境的影响是化石能源的两个主要问题。内燃机消耗大量的汽油、柴油和天然气等化石能源，亟待研发其替代品。本文回顾了替代能源的研究现状，综述了氢的物性及其对发动机性能的影响，概述了氢发动机与汽油发动机性能的比较结果。在氢的储存、影响氢发动机热效率的主要因素等方面提出了作者的看法，并指出氢燃料的全面评价应包括其制备过程的能耗和污染。关键词：汽油及替代燃料；

2、内燃机；性能比较；氢能综合评价中图分类号：TK401文献标识码：A文章编号：1000—6494(2015)06—0020—06ResearchSummaryandAnalysisonHydrogenasanAlternativeFuelforInternalCombustionEnginesLIHe(ShanghaiMarineDieselEngineResearchInstitute，Shanghai201108)Abstract：Limitedamountandhugedamagetoourlivingenvironmentaretwobigprobl

3、emsoffossilfuel．Internalcombustionenginesconsumealargeproportionofthefossilfuelsuchasgasoline，dieselandnaturalgas，SO，toresearchanddevelopitssubstituentsuitabletoengineshasbecomethemostimportantglobalmission．Inthispaper，authorreviewedtheliteratures，summarizedtheeffectofpropertiesof

4、hydrogenontheengineperformances．aswellthecomparisonresultsoftheengineperformancesofhydrogenandconventionalgasoline．Somesuggestionsforstorageofhydrogenfuelandkeyfactorsinfluencingthethermalefficiencyofhydrogenengineareproposed，andtheoverallestimatingofthehydrogenenergyincludingthee

5、nergyconsumptionandpollutioninhydrogenproductionprocessarepointedoutbyauthor．Keywords：gasolineanditssubstitution；internalcombustionengine；performancescomparison；hydrogenenergyevaluation0前言表12008～2011年化石能源占总能源消耗的比例％内燃机是汽车和其它工程车辆的心脏，至19世纪后期，工程技术的进步促进了内燃机应用的普及“1。如今，在发达国家和部分发展中国家，人们的E

6、l常生活已离不开汽车。一个多世纪以来，能源以煤、石油和天然气等化石燃料为主，且对其的依赖越发严重瞄1。国际能源组织(IEA)的统计数据(表1)表明，无论发达国家还是发展中国家，对化石能源(指煤、油、石油和天然气)的依赖程度依然很高。人们也清醒地认识到，化石能源对地球环境的影响及终归消耗贻尽，是它的主要问题。2008作者简介：李赫(1987一)，男，硕士，主要从事替代能源技术及电子工程与控制的研究。收稿日期：2015—07—20年，我国已替代美国成为世界最大的新车市场，将需要更多的燃料消耗。风能、太阳能、生物能等是可替代能源，主要用于发电，生物能可用作发动机

7、燃料但产量有限。未来动力系统潜在的替代能源当属氢能，它没有污染，且取之不尽91。众所周知，自20世纪70年代以来，美国国家航空航天局(NASA)已经在用液氢发动机将航天飞机和其它火箭送入轨道。近年来，利用氢作燃料的燃料电池汽车成为研究的热点岫1。其实，氢和天然气的混合物也可作为内燃机的第6期李赫：氢能作为内燃机替代燃料的研究综述与分析替代燃料，而利用氢的最简单方法，就是像汽油那样在内燃机内直接燃烧氢川。我们将重点分析讨论氢作为内燃机替代燃料的优势和所带来的问题。1研究综述1．1氢、汽油及天然气物性比较氢的分子量为2．016、密度为0．08376kg／m3，

8、在标准压力和温度下无色、无味、无毒，在大气压下低于20．3K时变为