节能新能源汽车

汽车是如何工作的-氢气燃料发动机

2008-11-05 15:41:53 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0

能源的开发领域.当今国际车坛的主攻方向是燃料电池车,近年来新成果层出不穷。但由于燃料电池至今尚未根本解决价格过高、加氢站建设滞后等问题,因此从氢能利用角度看,宝马则认为开发氢发动机更具现实意义。

在氢能应用技术和发展历史讲,马自达公司也是最早研制氢发动机的厂商之一,它与宝马是另辟蹊径,探索新路的伙伴。近年来,福特也加入了开发氢发动机车的行列。

宝马 7 系氢发动机轿车

2000 年德国汉诺威世界博览会上.装有 V12 氢发动机的宝马 7 系轿车首次在机场与博览会间作为定点班车运行.令人耳目一新。

这款全球首次量产的氢发动机可使用氢/汽油双燃料,使用氢时与采用汽油时的运行模式相同,由活塞压缩.火花塞点火燃烧。而从发动机排出的全是水, CO2 排放几乎为零。

为了在全球推广这项环保能源计划, 2000 一 2001 年宝马先后两次在全球开展 " BMW 清洁能源巡回之旅” , 展示搭载氢发动机 75Ohl的轿车,得到了联合国环境计划署主席的赞赏。该车并在 02 年南非约翰内斯堡举行的联合国可持续发展世界首脑会议期间与大众 1L 油耗的柴油车一起举行了展示。之后,宝马又开发了更为先进的 745hl 氢发动机轿车。

H2R 氢燃料研究车

在 05 年上海国际车展上,宝马展示了于 04 年 9 月在法国 Miramas 高速试车场创造了 9 项速度记录的日尹“氢世界记录车”。显示了采用氢发动机汽车的无限潜力。

H2R 搭载的氢发动机是以宝马 760i6.0L V12 汽油发动机为基础改造而成.它与汽油发动机相比,其主要变化在于燃料喷射系统根据拿-特性作了改进和调整。与将燃油直接喷入燃烧室的发动机不同,其喷射阀则安装在进气歧管内。由于氢没有以往油/汽混和气那种润滑效应,阀和弹簧等部件均采用特殊材料制成。

由于氢/空气混合气更高的燃烧速度能产生比汽油发动机更高的燃烧温度。因此,其发动机管理系统经过特殊改进,将点火过程推到活赛到达上止点时才开始,从而确保了最大的输出功率。宝马为该发动机开发了一个特殊的喷射阀,其体积比传统的喷射阀大.覆盖范围也得以增大。

H2R 位于驾驶员座椅旁的真空隔离双层燃料箱可容纳超过11kg 的液态氢,燃料箱上由一个工作阀和两个附加安全阀组成的双重安全系统能确保其不会因在压力过高而发生爆炸。该车还装备了源自于F1 赛车的遥感全程监控整体安全系统,位于关键位置的4 个传感器了文时监测并告知任何泄露致象。

福特U 型概念车

2003 年1 月的底特律车展上福特展示了搭载全球第一台增压氢燃料发动机的U 型车,该车将福特模块式混合动力车系统( MHTS - Module Hybrid Transmission System )、远程信息处理和先进材料结合在一起,被称为“福特”第二个百年的创新车型。其氢发动机是基于福特2 . 3L 直4 机种开发而成,此发动机经优化、采用1 2 . 2 压缩比,并专门设计了适合氢的喷射阀、线圈装在火花塞上的点火系统和新的发动机管理系统。为提高效率、功率、发动机采用了机械增压和双级中冷技术,其全部排放物包括CO2 几乎为零。氢发动机的燃料消耗比汽油发动机节省了25%。

在MHTS系统中传统变速器的变扭器被高压电动机和两个液压离合器所替代,使电动机独立或与发动机协同运转。该混合动力系统采用并联形式、氢发动机和发电机可单独为U 型车提供动力,也可两者并用获得额外动力合计最大功率可达1 , 3kw ,制动能量收回后可储存在300V 蓄电池组中。

U 型车可携带7kg 氢,其贮氢罐由3mm 厚铝与碳纤维一同制成,额定工作压力可高达700 bar 。H2RV 氢混和动力研在Focus 旅行车基础上改装的日ZRV (氢混合动力研究车)于03 年6 月福特百年庆典上推出,并在底特律举行了媒体试驾活动,让来自全球众多记者亲身体验驾驶氢混合动力车的感受。之后,又在美国密执安州街道上作实车行驶。

H2RV 也装备2.3L 增压氢燃料发动机和MHTS 模块化混合动力传动系统,福特是唯一开发这种动力系统组合并投入使用的厂家。该系统使用一个300V 电机和经升级的自动变速器,能在汽车停止时关闭发动机并在起步时重新快速平稳起动。H2RV 使用350bar 压缩氢作燃料,一次注氢的续驶里程为202km .其0—96km/h加速仅为11s 。

马自达RX 一8 氢转子发动机跑车

马自达是全球唯一转子发动机制造商,它在不断开发和研究这种独特内燃机的同时,2003 年又推出了以氢为动力的双燃料(氢/汽油)Renesis 转子发动机,并将它装备在RX 一8 跑车上。这也是马自达自1991 年开发第一辆氢转子发动机原型车日R 一X 以来,在开发氢能源发动机上取得又一成果。Renesis 氢转子发动采用电控氢气直接喷射(氢以气态喷射)。在吸气循环时,该系统从侧气口进入空气.并在每个发动机的双转子壳体中使用两个氢气喷射器,直接将氢气喷入进气室。

由于结构上的优点,进气室和燃烧室分开,可以有效避免在吸入燃料的行程中产生燃烧的回火现象,从而实现稳定燃烧。同时,由于双氢喷射器带有对高温敏感的橡胶密封件,分开的进气室为这种安装提供了更安全的温度。由于结构上的限制,在传统的往复式发动机上,不能在燃烧室上安装喷射器,而转子发动机在进气室上为双喷射器安装提供了足够的空间。利用双氢喷射器能够车俞出足够的功率。

在往复式发动机中,输出轴每个循环转过180度,而转子发动机输出轴转过角度高达270度 ,这使进气更加充分,有助于氢和空气的充分混合,促进了均匀混合气的形成,对氢气的燃烧非常有利。

Primacy 氢混合动力RE 概念车

在05 年东京车展上,马自达推出的Primacy 氢混合动力RE 是一辆采用(氢/汽油)双燃料转子发动机,匹配了混合动力系统的概念车。该车采用发动机与混合动力系统横向前置的FF 驱动型式,并分别在第二排座椅下方与第三排座椅位置安装高压镍氢蓄电池及大容量高压贮氢罐的组合方式,实现优异环保性能与舒适的驾乘空间的平衡。

为适应横向FF 布局,RE 概念车搭载的发动机是在RX 一8 的Renesis 氢转子发动机基础上改进而成。其混和动力系统采用了可在停车时切断发动机运转的怠速停止机构,并使用电动机(3okw ) 驱动提高起步及加速时的响应性。而在车辆减速/制动时,电动机发挥发电机作用.将能量回收并为蓄电池充电。

心情指数模块
digg
作者:0car0.com 来源:chinaev

[错误报告][推荐][收藏] [打印] [关闭] [返回顶部]

  • 验证码:

最新图片文章

最新文章

网站导航