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掺氢发动机燃烧调控技术研究进展

收稿日期：2026-01-26 修回日期：2026-04-13 接受日期：2026-04-15

DOI:10.20078/j.eep.20260408

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    摘要：掺氢发动机是实现能源系统低碳化的关键过渡技术。通过氢气与传统或可再生燃料的协同燃烧，可以显著提升热效率并降低碳排放，为内燃机低碳转型提供可行的路径。本文系统综述了氢气与柴油、汽油、天然气、氨气等主流燃料组合的燃烧特性、排放控制及工程应用，重... 展开+
    摘要：

    掺氢发动机是实现能源系统低碳化的关键过渡技术。通过氢气与传统或可再生燃料的协同燃烧，可以显著提升热效率并降低碳排放，为内燃机低碳转型提供可行的路径。本文系统综述了氢气与柴油、汽油、天然气、氨气等主流燃料组合的燃烧特性、排放控制及工程应用，重点对比了不同技术路径下的燃烧调控策略、性能提升与场景适配性，揭示了各方案的核心矛盾与协同优化规律，弥补了现有综述中对技术路径横向整合分析不足的短板。研究表明，氢气掺混可将发动机循环波动控制在2%以内，7.5%的掺氢量可使柴油机满负荷时的平均制动热效率提升23%。汽油掺氢可将稀燃极限从λ=1.45拓展至λ=2.55，同时碳氢化合合物和一氧化碳的排放最高降幅超过90%。然而，该技术仍面临氮氧化物排放增加和回火早燃等异常燃烧风险。未来需构建基于缸压反馈的异常燃烧智能预测与防控体系，同时同步开展掺氢比例工况的动态匹配及多污染物协同减排研究，以推动绿氢产业的发展和全生命周期碳排放管控，助力该技术的规模化应用。

    收起-

    作者：

    • 骆洪亮1
    • 马嘉骏1
    • 温健2
    • 刘科研3
    • 于美琪4,*
    • 刘龙1

    作者简介

    第一作者：骆洪亮（1988—），男，河北廊坊人，教授，主要研究方向为发动机低零碳燃烧。E-mail：luohl@hrbeu.edu.cn
    通讯作者：于美琪（1990—），女，河北秦皇岛人，副教授，主要研究方向为燃料雾化与清洁燃烧。E-mail：meiqiyu@hrbeu.edu.cn

    单位

    • 1.哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院
    • 2.山东省农业机械技术推广站
    • 3.哈尔滨东安汽车动力股份有限公司增程动力系统研究院
    • 4.哈尔滨工程大学 机电工程学院

    关键字

    • 掺氢发动机
    • 绿色低碳能源
    • 排放控制
    • 燃烧策略优化
    • 发动机性能提升

    基金项目

    黑龙江省重点研发计划（2024ZX03B07）； 中央高校基本科研业务费资助项目（30720205GH0301、3072025CFJ0703）；

    引用格式

    骆洪亮, 马嘉骏, 温健, 刘科研, 于美琪, 刘龙. 掺氢发动机燃烧调控技术研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-16[2026-04-30]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260408.

    LUO Hongliang, MA Jiajun, WEN Jian, LIU Keyan, YU Meiqi, LIU Long. Research Progress on Combustion Control Technologies for Hydrogen Blended Engines[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-16[2026-04-30]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260408.

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