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隨著可用的電動汽車在市場上的崛起，以及世界各地的市場逐步淘汰化石燃料汽車，你會認為內(nèi)燃機的時代即將結(jié)束，然而歷史很少如此一成不變，新技術(shù)的目標是讓內(nèi)燃機存活一段時間。
豐田即將推出的基于卡羅拉運動的氫燃料賽車。
這一領(lǐng)域最有趣的技術(shù)之一是氫燃燒內(nèi)燃機。燃料電池技術(shù)通過特殊的膜將氫與氧結(jié)合以產(chǎn)生電力，與此相反，這些發(fā)動機采用的是老式的方式——燃燒。豐田最近一直在探索這項技術(shù)，并宣布一輛使用三缸氫燃料發(fā)動機的賽車將參加今年的富士超級ＴＥＣ?。玻葱r比賽。
氫發(fā)動機？
氫燃料引擎的好處在于，與燃燒化石燃料不同的是，燃燒氫產(chǎn)生的排放物非常清潔。在純氧中燃燒氫氣只產(chǎn)生水。當在大氣中燃燒時，結(jié)果基本相同，只是產(chǎn)生少量的氮氧化物。因此，有很大的動力去探索用氫來替代現(xiàn)有的交通燃料。這是一種潛在的方法，可以減少污染的同時避免電池技術(shù)帶來的長時間充電的麻煩。
氫燃燒發(fā)動機的基本原理與任何汽油發(fā)動機基本相同。事實上，幾乎任何現(xiàn)有的汽油發(fā)動機都可以轉(zhuǎn)化為氫氣驅(qū)動，只需將燃油噴射器替換為適合注入氫氣的部件即可。然而由于主要可燃混合物的氫和空氣缸占用更多的空間，否則氣缸將用于空氣，假設(shè)氫氣在進氣閥關(guān)閉前被注入，與燃燒汽油的同一發(fā)動機相比，功率輸出將減少２０－３０％。
低技術(shù)含量的氣體氫預(yù)混進氣的方法降低了潛在的發(fā)動機輸出功率。從理論上講，直接噴射法可以使氫燃燒設(shè)計產(chǎn)生的功率相當于類似汽油發(fā)動機的１２０％。
但是，可以采取措施來抵消這一點。通過從一開始就設(shè)計使用氫燃料的發(fā)動機，壓縮比、燃燒室設(shè)計和噴射方法等都可以優(yōu)化以適應(yīng)氫燃料。例如，采用直接噴射技術(shù)，在進氣門關(guān)閉后將氫氣噴射到燃燒室，可以顯著提高氫發(fā)動機的功率。這是因為發(fā)動機在進氣沖程時產(chǎn)生了真空，吸入１００％的空氣，而不是３０％的空間被化學(xué)計量混合物中的氫所占據(jù)。
在氫發(fā)動機成為主流之前，還有一些工程問題有待解決。同樣的雞和蛋的分配問題也影響著燃料電池汽車；在缺乏加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，氫動力汽車仍然難以銷售。此外，還有曲軸箱通風問題，即氣態(tài)氫通過活塞環(huán)時可能在曲軸箱內(nèi)點燃，以及在進氣中預(yù)混氫氣的系統(tǒng)中出現(xiàn)回火問題。然而，這些問題都不是不可解決的，解決它們更多的是常規(guī)的工程努力，而不是藍天研究。
值得注意的是，雖然氫燃料發(fā)動機比化石燃料發(fā)動機要清潔得多，也不排放任何二氧化碳，但由于沒有活塞環(huán)是完美的，在燃燒過程中仍有微量的潤滑油。顯然，這不是氫燃料電池的問題。
總的來說，與汽油發(fā)動機相比，氫燃料發(fā)動機看起來并不出眾。唯一的主要區(qū)別是燃油噴射方法。
豐田的參賽車型將是一款基于豐田花冠運動（Ｔｏｙｏｔａ Ｃｏｒｏｌｌａ?。樱穑铮颍簦┰O(shè)計的三缸發(fā)動機汽車，計劃參加一場２４小時耐力賽。雖然ＹｏｕＴｕｂｅ上的一段關(guān)于氫引擎的視頻似乎暗示，發(fā)動機使用的是端口噴射，而不是直接噴射，但并沒有太多的東西需要引爆。這并不奇怪，因為參賽作品本質(zhì)上是一個提高氫燃料汽車外形的技術(shù)演示，而不是竭盡全力用氫燃料發(fā)動機產(chǎn)生最高可能的動力。
然而，豐田并不是唯一一家正在試驗這種技術(shù)的公司。馬自達的努力導(dǎo)致ＲＸ－８氫ＲＥ，運動雙燃料Ｗａｎｋｅｌ發(fā)動機能夠燃燒汽油或氫作為需要。少量的車輛在不同的地方租用，并有適當?shù)奶畛浠A(chǔ)設(shè)施。
寶馬的氫７采用了雙燃料Ｖ１２，從２００５年到２００７年在有限的市場上銷售。
寶馬甚至制造了一款配備６．０升雙燃料Ｖ－１２發(fā)動機的７系豪華轎車。然而，與純汽油驅(qū)動的車型相比，這款發(fā)動機放棄了一些性能，而且僅在２００５年至２００７年期間限量發(fā)布。
寶馬（ＢＭＷ）和馬自達（Ｍａｚｄａ）等早期項目引起了極大興趣，但市場的真正需求卻很少。高昂的價格加上基本的氫儲存技術(shù)，再加上幾乎完全缺乏基礎(chǔ)設(shè)施，意味著這種汽車對普通駕駛者來說不是一個好玩意。
雖然之前的氫內(nèi)燃機實驗都失敗了，但不斷推動開發(fā)更好的氫儲存和加氫站，以及性能更好的發(fā)動機，可能會在未來看到一些希望。然而，與現(xiàn)有的電動汽車的競爭將是一場艱苦的戰(zhàn)斗，電動汽車在基礎(chǔ)設(shè)施競賽中有著巨大的領(lǐng)先優(yōu)勢，在人們的思想和觀念上也是如此。
