氫燃料發(fā)動機(jī)：世界最清潔的汽車整裝待發(fā)

汽車是人類出行代步工具的一大創(chuàng)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(huán)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(fù)的“光榮使命”。歐委會第七研發(fā)框架計劃（FP7）資助的，由德國寶馬集團(tuán)（BMW）牽頭、歐盟4個成員國11家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)參與的汽車氫燃料發(fā)動機(jī)大型研發(fā)項目，就是利用氫氣替代碳?xì)淙剂希ㄆ突虿裼停┑氖澜缦刃姓摺W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(xù)保持歐盟機(jī)器機(jī)械工業(yè)的世界領(lǐng)先地位。
   
    傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機(jī)通過碳?xì)浠衔锖涂諝庵械难跞紵瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，排放出CO2以及有害的污染物。而氫燃料發(fā)動機(jī)是通過氫氣和氧的燃燒化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，排泄物是水，因此可稱之為“最干凈”的發(fā)動機(jī)。因燃油發(fā)動機(jī)已經(jīng)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(wù)就是在傳統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)上，以更經(jīng)濟(jì)、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(jīng)過反復(fù)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(yīng)；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(jìn)氣管混合，再進(jìn)入氣缸燃燒反應(yīng)。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(fā)動機(jī)氣缸的單位輸出功率達(dá)到100KW/升，相當(dāng)于136馬力；而標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動機(jī)是77KW/升，只有105馬力。科技人員還根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對注入氫氣的混合流量進(jìn)行了匹配和驗證，制作了一套注氫計算模塊的軟件系統(tǒng)，從而為氫燃料發(fā)動機(jī)的系列開發(fā)打下堅實基礎(chǔ)。
    目前，科技人員正在對氫燃料發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)模式和特殊元器件進(jìn)行優(yōu)化，預(yù)計氫燃料汽車很快可以實現(xiàn)100公里消耗1公斤的氫氣。科技人員余下來的任務(wù)是從經(jīng)濟(jì)和安全上實現(xiàn)氫氣的生產(chǎn)、儲存和配送。