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它仍然有很大的潜力在氢燃料电池中产生零排放的电力,但运行内燃机的动力已经减弱。然而,人们仍然感兴趣。一个例子是丰田开发的氢动力三缸赛车发动机,取自GR Yaris,用于为富士24小时耐力赛专门开发的卡罗拉提供动力。
虽然与汽油或柴油相比,氢气是一种清洁燃料,但只有在燃料电池系统中转化为电能时,它才是完全零排放的。当在内燃机中燃烧时,它是不完全的。虽然不会产生未燃烧的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)或CO2,但会产生氮氧化物(NOx)。空气中含有78%的氮气,在燃烧过程中会被氧化生成有毒的NOx——,但多少取决于燃烧室内的温度,而这正是氢发动机可以发挥优势的地方。
氢气比汽油或柴油少得多,而且可以在更宽的空燃比范围内充分有效地混合燃烧。因此,氢发动机可以非常稀薄地运行(更多的空气,更少的燃料),并且仍然产生比汽油或柴油低得多的NOx“发动机输出”水平。现有的废气排放技术可以将废气排放降低到非常低的水平。
这些吸引人的事实取决于许多因素。氢气虽然携带了大量的能量,但是它的密度比液体燃料低很多,所以进气道喷射发动机的功率要低很多。在进气道喷射发动机中,燃油被喷入进气歧管并与气缸外的空气混合。它们不仅仅是汽油。直喷改善了这个问题,结合可变几何涡轮增压,使得氢燃料内燃机更具可行性。
但是,还是有取舍的。现代直喷涡轮增压氢发动机通过提高氢在燃料空气混合物中的比例,可以产生比同等汽油发动机更大的功率,但氮氧化物的水平会增加。否则,氢发动机本质上是改进的汽油发动机。在生产形式上,它会有一些更强大的部件和氢直喷系统。氢可以储存在燃料电池汽车中使用的经过验证的700巴压缩气体罐中。
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