氫燃料發動機：世界最清潔的汽車整裝待發

汽車是人類出行代步工具的一大創舉，其快捷、便利、舒適、自由度的特性為人類活動提供了更廣闊的空間和時間概念。但汽車對燃料的消耗又造成了世界能源的緊缺和對環境的污染，僅二氧化碳（CO2）排放就占到全球人類活動排放總量的20%左右。既然汽車暫時不可替代，那么尋找合適的替代燃料就成為世界各國科技人員肩負的“光榮使命”。歐委會第七研發框架計劃（FP7）資助的，由德國寶馬集團（BMW）牽頭、歐盟4個成員國11家企業和科研機構參與的汽車氫燃料發動機大型研發項目，就是利用氫氣替代碳氫燃料（汽油或柴油）的世界先行者。歐委會希望通過該項目的研究，制造出世界上最清潔的汽車，從而繼續保持歐盟機器機械工業的世界領先地位。
   
    傳統的燃油發動機通過碳氫化合物和空氣中的氧燃燒化學反應產生功率轉化成機械能，排放出CO2以及有害的污染物。而氫燃料發動機是通過氫氣和氧的燃燒化學反應產生功率轉化成機械能，排泄物是水，因此可稱之為“最干凈”的發動機。因燃油發動機已經過長期的“千錘百煉”具有較高的能效輸出功率，科技人員的主要任務就是在傳統的內燃發動機上，以更經濟、不犧牲輸出功率、合適的方式找到氫氣替代燃油的辦法。
   
    科技人員經過反復試驗，找到了兩種注入氫氣混合的方法：一種以大氣常溫最低溫度為參考值，直接將氫氣注入氣缸混合燃燒反應；另一種以大氣常溫最低溫和儲氫壓力罐最低壓為參考值將氫氣注入進氣管混合，再進入氣缸燃燒反應。兩種方法同樣取得了較好的效果，均使輸出功率提高了25%左右。氫燃料發動機氣缸的單位輸出功率達到100KW/升，相當于136馬力；而標準的柴油發動機是77KW/升，只有105馬力。科技人員還根據試驗數據對注入氫氣的混合流量進行了匹配和驗證，制作了一套注氫計算模塊的軟件系統，從而為氫燃料發動機的系列開發打下堅實基礎。
    目前，科技人員正在對氫燃料發動機的結構模式和特殊元器件進行優化，預計氫燃料汽車很快可以實現100公里消耗1公斤的氫氣。科技人員余下來的任務是從經濟和安全上實現氫氣的生產、儲存和配送。