一种氢燃料发动机系统及氢燃料车的制作方法

本技术涉及车辆，尤其涉及一种氢燃料发动机系统及氢燃料车。

背景技术：

1、氢燃料车是指以氢为主要能源的车辆。其中，氢燃料发动机是氢燃料车的核心部件，现有的氢燃料发动机为了降低氮氧化物的排放，大多采用超稀薄燃烧的技术，但超稀薄燃烧需要较大空气流量以及较高的空气压缩比，传统涡轮增压器很难满足氢燃料发动机的性能要求。

2、现有的一种解决方案是：采用两级增压器系统，能够在氢燃料发动机稳态工况下，满足氢燃料发动机超稀薄燃烧的空气流量和空气压缩比的要求，但是在氢燃料发动机瞬态工况下，氢燃料发动机的进气量较小，导致氢燃料发动机的排气量较小，从而涡轮机无法在短时间内达到应有的转速，即涡轮机存在迟滞问题，且在氢燃料发动机低速运转时，由于氢燃料发动机的排气量较小，涡轮机无法达到正常的转速，从而无法满足压气机的功率要求导致空气压缩比较低。由此可知，采用两极增压器系统虽能够解决氢燃料发动机稳态工况下空气流量和空气压缩比的要求，但是氢燃料发动机在瞬态工况下及低速运转时，氢燃料发动机的性能仍然较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：提供一种氢燃料发动机系统及氢燃料车，以解决现有的氢燃料发动机在瞬态工况下及低速运转时，氢燃料发动机的性能较差的问题。

2、为达此目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种氢燃料发动机系统，其包括：

4、发动机、第一中冷器、空气过滤器、主压气机及涡轮机，所述空气过滤器的出气端、所述主压气机、所述第一中冷器、所述发动机的进气歧管、所述发动机的排气歧管、所述涡轮机的进气端依次连通；

5、辅压组件，所述辅压组件设置于所述空气过滤器的出气端与所述第一中冷器的进气端的连通管路上，所述辅压组件包括电机及两个并联设置的子压气机，所述电机用于驱使两个所述子压气机同步运转。

6、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，两个所述子压气机的进气端均连通于所述主压气机的出气端，两个所述子压气机的出气端均连通于所述第一中冷器的进气端。

7、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，两个所述子压气机的进气端均连通于所述空气过滤器的出气端，两个所述子压气机的出气端均连通于所述主压气机的进气端。

8、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，所述辅压组件还包括旁通管路，所述旁通管路与两个所述子压气机的气路并联设置，所述旁通管路上设置有旁通阀，所述旁通阀用于控制所述旁通管路的通断。

9、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，所述氢燃料发动机系统还包括第一气体流量传感器，所述第一气体流量传感器设置于所述第一中冷器与所述发动机的进气歧管的连通管路上。

10、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，所述氢燃料发动机系统还包括第一气体压力传感器，所述第一气体压力传感器设置于所述第一中冷器与所述发动机的进气歧管的连通管路上。

11、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，所述氢燃料发动机系统还包括第一气体温度传感器，所述第一气体温度传感器设置于所述第一中冷器与所述发动机的进气歧管的连通管路上。

12、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，所述氢燃料发动机系统还包括控制器，所述旁通阀为电磁阀，所述电机、所述旁通阀、所述第一气体流量传感器、所述第一气体压力传感器以及所述第一气体温度传感器均与所述控制器电连接。

13、作为上述一种氢燃料发动机系统的优选方案，所述涡轮机的出气端连通有第二中冷器。

14、一种氢燃料车，其包括上述的一种氢燃料发动机系统。

15、本实用新型的有益效果为：

16、本实用新型提供一种氢燃料发动机系统及氢燃料车，该氢燃料发动机系统包括发动机、第一中冷器、空气过滤器、主压气机、涡轮机以及辅压组件。其中，空气过滤器的出气端、主压气机、第一中冷器、发动机的进气歧管、发动机的排气歧管、涡轮机的进气端依次连通；辅压组件设置于空气过滤器的出气端与第一中冷器的进气端的连通管路上，辅压组件包括电机及两个并联设置的子压气机，电机用于驱使两个子压气机同步运转。当发动机处于瞬态工况时，通过电机驱使两个子压气机同时吸气压缩，由于电机的快速响应特性能够短时间内使两个子压气机工作，从而能够有效加快空气过滤器与发动机的进气歧管之间管路内气体的流速，进而能够快速且有效地提高主压气机的转速，从而能够弥补在瞬态工况下，涡轮机迟滞问题所导致的主压气机无法快速达到正常运转速度的问题；此外，通过并联设置两个子压气机同时运转进行吸气压缩，能够大大增加发动机的进气量，且将两个子压气机与主压气机串联设置，有效提升了发动机的进气压力，能够有效满足在低转速下发动机的超稀薄燃烧的需求。从而，通过设置辅压组件能够保证氢燃料发动机系统在瞬态工况下以及低速运转时的性能。

技术特征：

1.一种氢燃料发动机系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，两个所述子压气机(62)的进气端均连通于所述主压气机(4)的出气端，两个所述子压气机(62)的出气端均连通于所述第一中冷器(2)的进气端。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，两个所述子压气机(62)的进气端均连通于所述空气过滤器(3)的出气端，两个所述子压气机(62)的出气端均连通于所述主压气机(4)的进气端。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，所述辅压组件(6)还包括旁通管路(63)，所述旁通管路(63)与两个所述子压气机(62)的气路并联设置，所述旁通管路(63)上设置有旁通阀(64)，所述旁通阀(64)用于控制所述旁通管路(63)的通断。

5.根据权利要求4所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，所述氢燃料发动机系统还包括第一气体流量传感器(71)，所述第一气体流量传感器(71)设置于所述第一中冷器(2)与所述发动机(1)的进气歧管的连通管路上。

6.根据权利要求5所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，所述氢燃料发动机系统还包括第一气体压力传感器(72)，所述第一气体压力传感器(72)设置于所述第一中冷器(2)与所述发动机(1)的进气歧管的连通管路上。

7.根据权利要求6所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，所述氢燃料发动机系统还包括第一气体温度传感器(73)，所述第一气体温度传感器(73)设置于所述第一中冷器(2)与所述发动机(1)的进气歧管的连通管路上。

8.根据权利要求7所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，所述氢燃料发动机系统还包括控制器，所述旁通阀(64)为电磁阀，所述电机(61)、所述旁通阀(64)、所述第一气体流量传感器(71)、所述第一气体压力传感器(72)以及所述第一气体温度传感器(73)均与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种氢燃料发动机系统，其特征在于，所述涡轮机(5)的出气端连通有第二中冷器(8)。

10.一种氢燃料车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的一种氢燃料发动机系统。

技术总结本技术公开了一种氢燃料发动机系统及氢燃料车，该氢燃料发动机系统包括发动机、第一中冷器、空气过滤器、主压气机、涡轮机以及辅压组件。其中，空气过滤器、主压气机、第一中冷器、发动机、涡轮机的进气端依次连通；辅压组件设置于空气过滤器与第一中冷器的连通管路上，辅压组件包括电机及两个并联设置的子压气机，电机用于驱使两个子压气机同步运转。通过设置辅压组件能够弥补在瞬态工况下涡轮机迟滞问题所导致的主压气机无法快速达到正常运转速度的问题；此外，能够大大增加发动机的进气量，有效提升了发动机的进气压力，有效满足在低转速下发动机的超稀薄燃烧的需求。技术研发人员：孙杨利,覃玉峰,陈欢,黄建军受保护的技术使用者：江苏毅合捷汽车科技股份有限公司技术研发日：20231225技术公布日：2024/8/16