當(dāng)今國際車壇的主攻方向是燃料電池車，近年來新成果層出不窮。但由于燃料電池至今尚未根本解決價格過高、加氫站建設(shè)滯后等問題，因此從氫能利用角度看，寶馬則認(rèn)為開發(fā)氫發(fā)動機(jī)更具現(xiàn)實(shí)意義。
在氫能應(yīng)用技術(shù)和發(fā)展歷史講，馬自達(dá)公司也是最早研制氫發(fā)動機(jī)的廠商之一，它與寶馬是另辟蹊徑，探索新路的伙伴。近年來，福特也加入了開發(fā)氫發(fā)動機(jī)車的行列。
寶馬 7 系氫發(fā)動機(jī)轎車
2000 年德國漢諾威世界博覽會上．裝有 V12 氫發(fā)動機(jī)的寶馬 7 系轎車首次在機(jī)場與博覽會間作為定點(diǎn)班車運(yùn)行．令人耳目一新。
這款全球首次量產(chǎn)的氫發(fā)動機(jī)可使用氫/汽油雙燃料，使用氫時與采用汽油時的運(yùn)行模式相同，由活塞壓縮．火花塞點(diǎn)火燃燒。而從發(fā)動機(jī)排出的全是水， CO2 排放幾乎為零。
為了在全球推廣這項(xiàng)環(huán)保能源計劃， 2000 一 2001 年寶馬先后兩次在全球開展 " BMW 清潔能源巡回之旅” , 展示搭載氫發(fā)動機(jī) 75Ohl的轎車，得到了聯(lián)合國環(huán)境計劃署主席的贊賞。該車并在 02 年南非約翰內(nèi)斯堡舉行的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議期間與大眾 1L 油耗的柴油車一起舉行了展示。之后，寶馬又開發(fā)了更為先進(jìn)的 745hl 氫發(fā)動機(jī)轎車。
H2R 氫燃料研究車
在 05 年上海國際車展上，寶馬展示了于 04 年 9 月在法國 Miramas 高速試車場創(chuàng)造了 9 項(xiàng)速度記錄的日尹“氫世界記錄車”。顯示了采用氫發(fā)動機(jī)汽車的無限潛力。
H2R 搭載的氫發(fā)動機(jī)是以寶馬 760i6.0L V12 汽油發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)改造而成．它與汽油發(fā)動機(jī)相比，其主要變化在于燃料噴射系統(tǒng)根據(jù)拿－特性作了改進(jìn)和調(diào)整。與將燃油直接噴入燃燒室的發(fā)動機(jī)不同，其噴射閥則安裝在進(jìn)氣歧管內(nèi)。由于氫沒有以往油/汽混和氣那種潤滑效應(yīng)，閥和彈簧等部件均采用特殊材料制成。
由于氫/空氣混合氣更高的燃燒速度能產(chǎn)生比汽油發(fā)動機(jī)更高的燃燒溫度。因此，其發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)經(jīng)過特殊改進(jìn)，將點(diǎn)火過程推到活賽到達(dá)上止點(diǎn)時才開始，從而確保了最大的輸出功率。寶馬為該發(fā)動機(jī)開發(fā)了一個特殊的噴射閥，其體積比傳統(tǒng)的噴射閥大．覆蓋范圍也得以增大。
H2R 位于駕駛員座椅旁的真空隔離雙層燃料箱可容納超過11kg 的液態(tài)氫，燃料箱上由一個工作閥和兩個附加安全閥組成的雙重安全系統(tǒng)能確保其不會因在壓力過高而發(fā)生爆炸。該車還裝備了源自于F1 賽車的遙感全程監(jiān)控整體安全系統(tǒng)，位于關(guān)鍵位置的4 個傳感器了文時監(jiān)測并告知任何泄露致象。
福特U 型概念車
2003 年1 月的底特律車展上福特展示了搭載全球第一臺增壓氫燃料發(fā)動機(jī)的U 型車，該車將福特模塊式混合動力車系統(tǒng)( MHTS - Module Hybrid Transmission System ）、遠(yuǎn)程信息處理和先進(jìn)材料結(jié)合在一起，被稱為“福特”第二個百年的創(chuàng)新車型。其氫發(fā)動機(jī)是基于福特2 . 3L 直4 機(jī)種開發(fā)而成，此發(fā)動機(jī)經(jīng)優(yōu)化、采用1 2 . 2 壓縮比，并專門設(shè)計了適合氫的噴射閥、線圈裝在火花塞上的點(diǎn)火系統(tǒng)和新的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)。為提高效率、功率、發(fā)動機(jī)采用了機(jī)械增壓和雙級中冷技術(shù)，其全部排放物包括CO2 幾乎為零。氫發(fā)動機(jī)的燃料消耗比汽油發(fā)動機(jī)節(jié)省了25%。
在MHTS系統(tǒng)中傳統(tǒng)變速器的變扭器被高壓電動機(jī)和兩個液壓離合器所替代，使電動機(jī)獨(dú)立或與發(fā)動機(jī)協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)。該混合動力系統(tǒng)采用并聯(lián)形式、氫發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)可單獨(dú)為U 型車提供動力，也可兩者并用獲得額外動力合計最大功率可達(dá)1 , 3kw ，制動能量收回后可儲存在300V 蓄電池組中。
U 型車可攜帶7kg 氫，其貯氫罐由3mm 厚鋁與碳纖維一同制成，額定工作壓力可高達(dá)700 bar 。H2RV 氫混和動力研在Focus 旅行車基礎(chǔ)上改裝的日ZRV （氫混合動力研究車）于03 年6 月福特百年慶典上推出，并在底特律舉行了媒體試駕活動，讓來自全球眾多記者親身體驗(yàn)駕駛氫混合動力車的感受。之后，又在美國密執(zhí)安州街道上作實(shí)車行駛。
H2RV 也裝備2.3L 增壓氫燃料發(fā)動機(jī)和MHTS 模塊化混合動力傳動系統(tǒng)，福特是唯一開發(fā)這種動力系統(tǒng)組合并投入使用的廠家。該系統(tǒng)使用一個300V 電機(jī)和經(jīng)升級的自動變速器，能在汽車停止時關(guān)閉發(fā)動機(jī)并在起步時重新快速平穩(wěn)起動。H2RV 使用350bar 壓縮氫作燃料，一次注氫的續(xù)駛里程為202km ．其0—96km/h加速僅為11s 。
馬自達(dá)RX 一8 氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)跑車
馬自達(dá)是全球唯一轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)制造商，它在不斷開發(fā)和研究這種獨(dú)特內(nèi)燃機(jī)的同時，2003 年又推出了以氫為動力的雙燃料（氫/汽油）Renesis 轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，并將它裝備在RX 一8 跑車上。這也是馬自達(dá)自1991 年開發(fā)第一輛氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)原型車日R 一X 以來，在開發(fā)氫能源發(fā)動機(jī)上取得又一成果。Renesis 氫轉(zhuǎn)子發(fā)動采用電控氫氣直接噴射（氫以氣態(tài)噴射）。在吸氣循環(huán)時，該系統(tǒng)從側(cè)氣口進(jìn)入空氣．并在每個發(fā)動機(jī)的雙轉(zhuǎn)子殼體中使用兩個氫氣噴射器，直接將氫氣噴入進(jìn)氣室。
由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)氣室和燃燒室分開，可以有效避免在吸入燃料的行程中產(chǎn)生燃燒的回火現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。同時，由于雙氫噴射器帶有對高溫敏感的橡膠密封件，分開的進(jìn)氣室為這種安裝提供了更安全的溫度。由于結(jié)構(gòu)上的限制，在傳統(tǒng)的往復(fù)式發(fā)動機(jī)上，不能在燃燒室上安裝噴射器，而轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣室上為雙噴射器安裝提供了足夠的空間。利用雙氫噴射器能夠車俞出足夠的功率。
在往復(fù)式發(fā)動機(jī)中，輸出軸每個循環(huán)轉(zhuǎn)過180度，而轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)過角度高達(dá)270度 ，這使進(jìn)氣更加充分，有助于氫和空氣的充分混合，促進(jìn)了均勻混合氣的形成，對氫氣的燃燒非常有利。
Primacy 氫混合動力RE 概念車
在05 年東京車展上，馬自達(dá)推出的Primacy 氫混合動力RE 是一輛采用（氫/汽油）雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，匹配了混合動力系統(tǒng)的概念車。該車采用發(fā)動機(jī)與混合動力系統(tǒng)橫向前置的FF 驅(qū)動型式，并分別在第二排座椅下方與第三排座椅位置安裝高壓鎳氫蓄電池及大容量高壓貯氫罐的組合方式，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異環(huán)保性能與舒適的駕乘空間的平衡。
為適應(yīng)橫向FF 布局，RE 概念車搭載的發(fā)動機(jī)是在RX 一8 的Renesis 氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。其混和動力系統(tǒng)采用了可在停車時切斷發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的怠速停止機(jī)構(gòu)，并使用電動機(jī)（3okw ) 驅(qū)動提高起步及加速時的響應(yīng)性。而在車輛減速/制動時，電動機(jī)發(fā)揮發(fā)電機(jī)作用．將能量回收并為蓄電池充電。
（轉(zhuǎn)載）
