氢燃料发动机:*环保汽车将面世

  汽车是人类出行代步工具的一大创举,其快捷、便利、舒适、自由度的特性为人类活动提供了更广阔的空间和时间概念。但汽车对燃料的消耗又造成了世界能源的紧缺和对环境的污染,仅二氧化碳(CO2)排放就占到全球人类活动排放总量的20%左右。既然汽车暂时不可替代,那么寻找合适的替代燃料就成为世界各国科技人员肩负的“光荣使命”。欧委会第七研发框架计划(FP7)资助的,由德国宝马集团(BMW)牵头、欧盟4个成员国11家企业和科研机构参与的汽车氢燃料发动机大型研发项目,就是利用氢气替代碳氢燃料(汽油或柴油)的世界先行者。欧委会希望通过该项目的研究,制造出世界上*清洁的汽车,从而继续保持欧盟机器机械工业的世界领先地位。

  传统的燃油发动机通过碳氢化合物和空气中的氧燃烧化学反应产生功率转化成机械能,排放出CO2以及有害的污染物。而氢燃料发动机是通过氢气和氧的燃烧化学反应产生功率转化成机械能,排泄物是水,因此可称之为“*干净”的发动机。因燃油发动机已经过长期的“千锤百炼”具有较高的能效输出功率,科技人员的主要任务就是在传统的内燃发动机上,以更经济、不牺牲输出功率、合适的方式找到氢气替代燃油的办法。

  科技人员经过反复试验,找到了两种注入氢气混合的方法:一种以大气常温*低温度为参考值,直接将氢气注入气缸混合燃烧反应;另一种以大气常温*低温和储氢压力罐*低压为参考值将氢气注入进气管混合,再进入气缸燃烧反应。两种方法同样取得了较好的效果,均使输出功率提高了25%左右。氢燃料发动机气缸的单位输出功率达到100KW/升,相当于136马力;而标准的柴油发动机是77KW/升,只有105马力。科技人员还根据试验数据对注入氢气的混合流量进行了匹配和验证,制作了一套注氢计算模块的软件系统,从而为氢燃料发动机的系列开发打下坚实基础。

  目前,科技人员正在对氢燃料发动机的结构模式和特殊元器件进行优化,预计氢燃料汽车很快可以实现100公里消耗1公斤的氢气。科技人员余下来的任务是从经济和安全上实现氢气的生产、储存和配送。

THE END
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