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川崎公布氢能摩托车计划

发表日期:2021-10-18

川崎新的原型双喷射燃气动力发动机最终将造成氢燃料发动机。

早于在 2020 年 3 月,我们就披露了川崎为其增压 H2 发动机的新型双喷射版本的专利,现在该公司已正式展示该发动机的原型。但有一个转折点:该项目是朝着研发氢燃料内燃机迈进的一步,这可能会导致近乎零废气的摩托车保留当今汽油动力机器的特性和技术。

川崎展示的原型发动机不是氢动力的,至少现在不是。最初它是一种双喷气设计,将传统的进气道燃油喷气(如在库存 H2 中使用的那样)与高压直接汽油喷气相结合。后者有助增加排放;在排气门关闭后喷气燃料,因此没有未燃烧的汽油从气缸中逸出,它还冷却燃烧室以协助防止爆震,从而允许用于更高的压缩比和更稀的空气燃料混合物。

该设计将传统的进气道燃油喷射与辅助燃油泵辅助的高压必要喷气相结合。

传统的进气道燃油喷射在其他方面也有优势,包括降低吸气温度和允许汽油在冲过时洗手进气阀座。它还为燃料冷却和与空气必要混合获取了更多时间,以保证良好的自燃。

在将燃料加到到燃烧室和火花塞点火之间的几分之一秒内通过必要喷射获得汽化和混合物是一个相当大的问题,解决方案是使用令人难以置信的高燃料压力。根据去年的专利,川崎原型发动机有一个由排气凸轮轴上的凸轮驱动的辅助燃油泵,可获取 1,450 psi 的直接喷射压力,而系统的端口喷气部分仅为 44 psi。

直接喷气有助增加废气,而进气道燃油喷气则为燃油必要混合获取了更多时间。

尽管最初的原型是汽油动力的,并且汽油直喷系统具有显著的废气和性能优势,但川崎正将原型用于氢燃料内燃机开发道路的一部分。自燃时,氢气不会变成 H2O(又名水),因此与碳基化石燃料相比,它具备极大的废气优势。虽然它并不几乎环保――空气中存在氮气意味著氢燃料内燃机也会废气氮氧化物――但大部分废气只不过是水蒸气。

直接喷气对于以氢为燃料的内燃机至关重要,因为如果采用进气口喷射,气体形式的氢气会从进气中移位出有过多的空气,从而极大地减少性能。通过在高压下将其注入已被增压器压缩的充满空气的气缸中,川崎的设计最大限度地提升了潜在的功率输入,这实际上有可能高于等效的汽油燃料版本。

川崎的设计草图展出了未来氢动力自行车的样子;在这种情况下,非常相似 H2 SX。

川崎甚至发布了潜在氢动力自行车的设计草图,看上去每一寸都看起来 H2 SX 运动旅行车的未来替代品。当然,还有很多障碍需要克服,不仅在发动机的开发方面,更重要的是在创建不切实际的氢气供应网络、自行车自己的氢气燃料箱和加注方法方面,但川崎已经致力于整个产品范围内与氢涉及的产品和技术的整个生态系统。其中还包括公司想在 2025 年之前展出的用于船舶的巨大的氢燃料内燃机,甚至是计划在 2035 年左右发射的氢动力喷气式飞机。为了增进所有这些项目,川崎正在研究液化技术氢燃料罐和供应系统。

直接喷射对于氢燃料内燃机至关重要,与增压器结合,可能比燃气动力发动机更强劲。


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