曼恩发动机公司近日推出了MAN H4576新型氢内燃机。该款内燃机基于D3876柴油机研发，输出功率高达500马力（368千瓦），排量为16.8升，为农业机械和越野领域的去碳化提供了广泛的可能性。“氢内燃机在加速越野驾驶脱碳方面，是一种前景广阔的方法。一旦市场准备就绪，我们将在此领域为客户提供量身定制的解决方案。”曼恩发动机负责人Mikael Lindner强调说。

性能升级

D3876柴油发动机是H4576氢内燃机的基础，两款发动机共享了约80%的基本部件，如曲轴箱、曲轴、连杆以及冷却和油路，包括泵、油底壳和过滤器。这两种内燃机的尺寸几乎完全相同，提升了其适用性表现。其中，一个重要的变化是缸径从138毫米增加到145毫米，而冲程保持不变，仍为176毫米。与D3876 柴油发动机15.3升的排量相比，氢内燃机采用16.8升排量是必要的，因为其功率密度较低，无法达到目标功率。

基于此，曼恩也对供氢和燃烧部件、发动机控制系统和废气控制系统进行了重大修改。H4576的氢气供应由新的低压管路和轨道系统组成，为喷油器提供所需的氢气。精准的压力控制用于调节氢气需求量，以确保能够在高效燃烧的同时，为发动机提供最佳燃料。氢气喷射器用于低压直接喷射，喷射压力最高可达40巴。将其直接安装在燃烧室内，性能会更高，发动机响应会更好。

经过专门调试的点火系统考虑到了这些特性，可以对氢气混合物进行可靠、可控的火花点火。其中，特制的发动机控制单元可控制氢气和空气的供应，调节喷射和点火，并不断调整发动机参数，以实现安全高效的燃烧。与柴油发动机相比，氢内燃机需要新的活塞和衬垫，因为活塞直径已增加到145毫米。更高的排量可产生500马力（368千瓦）的功率，与排量为12.4 升的D2676柴油机性能相近。新型涡轮增压器在保证了最佳动力性能的同时，还有助于降低油耗。

先锋技术

作为氢气燃烧的潜在副产品，唯一可能在废气中释放的相关排放物是氮氧化物。为了尽可能达到氮氧化物零排放的目标，曼恩发动机公司采用了先进的燃烧工艺和成熟的废气后处理系统，处理后符合欧五和零排放车辆（ZEV）的排放标准。在H4576的开发过程中，曼恩发动机公司受益于其在氢内燃机领域的丰富经验和专有技术。早在1996年，曼恩就在汉诺威工业博览会上展出了一辆氢动力公共汽车。

这辆SL 202型城市公交车采用天然气发动机，用于氢气驱动。“我们很早就开始研究环保型驱动装置。今天，我们仍然受益于在这方面的先锋技术。”曼恩发动机公司工程主管Werner Kübler表示。凭借其现有技术，MAN H4576氢内燃机可以迅速推向市场。Kässbohrer越野车公司是与曼恩发动机公司合作开发越野车零排放驱动的先驱企业。即将推出的Pisten Bully 800车型，在设计方面已经为放置MAN H4576氢内燃机预留了空间，并将提供相应的接口。

H4576氢内燃机还展现了另一种可能——氢不一定是唯一燃料。其双燃料发动机的设计可与传统柴油或HVO等替代性燃料结合使用。V12的MAN D2862发动机就是一个成功案例。自2022年年中以来，该发动机一直作为双燃料氢动力发动机为风电场供应船Hydrocat 48提供动力。此外，曼恩发动机公司目前正在开发一种固定式氢发动机H3268，用于投放至热电联产电厂。