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作品名称：基于双元动力的氢燃料液压内燃机供氢系统
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：聚能环队
队伍编号：222872
参赛学生：崔宜轩谢欣妤
指导老师：李瑞先
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品聚焦 “双碳” 目标下传统内燃机的技术痛点，融合内燃机与液压柱塞泵技术，创新研发以氢气为燃料的双元动力系统，旨在解决传统内燃机效率低、排放污染重、功能单一的问题，已完成建模与仿真验证，具备明确的产业化应用前景。

作品核心设计为 “氢燃料液压内燃机机体组 + 氢气供给系统” 双模块架构。机体组以成熟发动机为原型，轴向布置气缸盖、上机体、液压集成块、下机体及油底壳，主运动系统由活塞、柱塞、约束滑块、曲轴等组成。其中，创新设计的方形约束滑块 - 滑槽结构集成于液压集成块内，配合耳环组件连接柱塞与活塞销，实现活塞直线运动向 “旋转机械能 + 液压能” 的双元转换，理论功率达 11.5kW，理论流量 69L/min，可同时或单一输出两种动力，适配多元场景需求。

氢气供给系统以机体组输出的液压能为动力源，由 ECU、电磁比例阀、喷氢器、储氢器构成闭环控制。ECU 通过曲轴、凸轮轴传感器实时获取工况信号，精准调控电磁比例阀开闭程度，实现氢气按需供给，且可直接利用工业副产氢，无需净化提纯，既降低成本，又减少 CO、HC 等有害排放，实现零碳排放目标。

在技术优势上，作品通过一体化集成设计减少动力传递环节，能量转换效率较传统内燃机显著提升；保留曲柄连杆、飞轮结构，保障工作连续性与稳定性；沿用 80% 以上传统内燃机供应链，无需重构生产体系，推广难度低。目前，作品已通过强度校核、流体仿真优化，可广泛应用于汽车、船舶、工程机械等领域，为 “双碳” 背景下动力装置升级提供高效、环保的技术方案。