長城汽車公布的氫氣發動機究竟是怎樣的發動機?

時間 2021-06-22 08:58:21

1樓:特務兔

首先要明確乙個問題:是燃燒氫氣的內燃機還是氫燃料電池驅動的電動機!

如果是前者,除了排放清潔以外,動力絕對沒有燃油內燃機強,因為燃油內燃機就算霧化技術再強,混合氣體裡的燃油依然有很大部分是液態,燃燒後除了混合氣體單態體積膨脹以外,還有液態燃油的液汽膨脹,總膨脹極限絕對比單態體積膨脹的大,最終在汽缸內產生的壓強也一定大於燃氣的強,這也是為什麼天然氣車、煤氣車等等所謂清潔能源車產生的動力都不如燃油內燃機的強!而且還有乙個很重要的內容是:燒氫氣的內燃機基本沒什麼動力!

原因很簡單——進入汽缸內的氫氣如果是氣態的,燃燒後的產物是液態的,體積是縮小的,就算是產生氣態的水蒸氣,摩爾體積也比燃燒前的氫氣和氧氣總摩爾體積低!按四衝程來舉例的話,它根本沒法實現膨脹做功……

當然,有很多大拿會說氫氣燃燒產生高溫等等,但高溫要如何轉化為機械能呢?必然需要介質——吸入空氣,那麼為何不直接吸入水呢?氣體的導熱係數低於液體是絕對的,單態體積變化低於異態體積變化也是絕對的,那為啥不直接搞乙個內燃蒸汽機呢?

用液氮來發電,內燃機裡增加電熱元件,壓縮衝程終了時液態水進入汽缸,接觸高溫電熱元件,液態水公升溫汽化體積膨脹,汽缸內壓強增大推動活塞由上止點向下止點運動帶動曲軸轉動產生機械能,排放物為水蒸氣和氮氣,也是低碳排放的(水蒸氣也是溫室氣體之一,由於其比熱容極大,對溫室效應的推動效果甚至比二氧化碳更大,但受其時空分布不受人為控制的原因,《京都議定書》並未將其納入溫室氣體指標目錄),動力充足(蒸汽機動力比內燃機大)、增程方便(加註液氮和液態水即可),最重要的是不需要散熱降低了熱損耗。

如果是後者,也就是氫燃料技術類別的話,我也不好多做評價,起碼我覺得電動機就是個雞肋,一百多年了,詐屍也不是這樣詐啊……

至於碳減排的政策,氫燃氣內燃機由於需要吸入空氣,對空氣成分的不可控造成的碳排放無法歸零(如空氣內有一氧化氮、一氧化碳等,會造成氫氣燃燒不完全和二氧化碳排放),遠不如氫燃料電池。

我實在想不出這種發動機比我的內燃蒸汽機更優勢的地方。

個人見解,請各位大拿多多指教!

2樓:瓶子大人

從碳中和的角度,說實話直接電氣化,能源效率是最高的。

電變氫,通過燃料電池氫變電,還有

電變氫,在由氫合成電化燃料,在內燃,或者氫直接內燃,比直接電氣化,能源轉換損失太多了。

3樓:Charles Feng

我之前也很看好氫能源;

但是,最近做了一些深入的研究發現氫能源其實技術難題很多

1,綠色氫氣製備問題:目前絕大多數的氫氣都來自於化石燃料參與的生產製備過程。雖然說長遠來看,可以轉向太陽能,風能;但是,這個方向也有很多的技術問題如電解電極的效率問題。

2,氫氣的儲存輸配:基本的物理化學特性,導致氫會使金屬容器變脆;而且,由氣體轉換成液態,是乙個高耗能的過程。嚴重降低了氫能源的整體效率。

3,無論氫燃料電池還是氫內燃機,效率都不會太高。端到端的效率可能只有25%至35%。這對比目前電動車動輒90+%的端到端效率,實在是太尷尬了。

總結一點,生產過程的原因,氫能不一定清潔;儲存輸配難題多;端到端效率沒有競爭優勢。

4樓:王曉鵬PPGarage

看起來就是一台燒氫氣的直列四缸增壓發動機,蜂巢這個氫內燃機並沒有引起很大反響,而隔壁永不磨損家的氫內燃機可是在微博引起了小高潮,但是似乎微博那幫人根本不知道氫內燃機歐洲人早也玩過似的。

氫氣內燃機和氫燃料電池還是有著本質的區別。

向未來, 補能就像加油一樣簡單,5台氫能源試駕

氫燃料電池車,本質上是乙個增程式電動車,只是它的增程器是乙個氫燃料電池反應堆。

氫氣內燃機車,本質上與目前開的汽油內燃機車更像,只是燃燒介質從輕質燃油變成氫氣。

國內消費者最早接觸到氫內燃機新聞是07年寶馬改造了100臺7系成為,雙模的動力,既可以燒汽油也能無縫切換成氫氣

但是寶馬已經不再宣傳它的hydrogen power,而改為hydrogen next ,新一代氫能源技術。

最近豐田也在COROLLA上玩起了氫內燃機,用在COROLLA賽車上,也在繼續研發氫內燃機。

為什麼現實是大家更多選了燃料電池來利用氫能源,而不是內燃機來利用氫能源呢?哪怕是看起來有前景的氫燃料電池這條路都已經有很多廠商選擇退出了,比如日產宣布不再氫燃料電池上花精力花錢研發了,本田早上也宣布不生產氫燃料電池的Clarity。

根據我試駕氫燃料電池的車的感受來看,氫燃料電池唯一比較舒服的是,補能效率確實很高,而在全力加速的時候,氫燃料電池反應堆也會存在內燃機車一樣的響應問題。所以不考慮補能的問題,氫燃料電池沒有純電車體驗更好,再加上製氫儲氫運氫的問題,所以氫燃料電池的發展前景也不是很明朗。

氫內燃機就更少有廠商嘗試去做了,我雖然沒有開過氫內燃機車,但是很顯然,氫內燃機相對於氫燃料電池的有更多缺陷,比如

蜂巢宣稱氫內燃機效率能到42%,而氫燃料電池堆的效率輕鬆做到70%。

氫內燃機燃燒溫度比較高,高溫燃燒過程中會產生氮氧化物NOx,而氫燃料電池堆並不會

氫內燃機依然延續機械傳動,相對於燃料電池的電傳動,整車布局上會更加困難

氫內燃機相對於氫燃料電池的優勢

除了發動機以外的傳動系統可以完全沿用汽油機車的部件,不會顛覆產業

保留傳統車的聲浪?

所以總結一下,目前還在玩氫內燃機的企業,一般都是以傳統內燃機做的比較出色的企業為主,比如豐田和長城,氫內燃機也只是作為乙個探索技術和技術儲備,這兩家企業也會謹慎投入,視時局而動

5樓:

好吧,好像還真是氫內燃機。

這個我不太看好。

燃料電池技術 + 電動車平台 + IV型儲氫瓶。

瞄準重型貨運市場。

長城在這幾方面似乎下了不少注,一直在盤算著先找個港口碼頭物流中心先搞個示範專案。ta們有走氫燃料電池和換電方案分庭抗禮的想頭。

單看這個ppt不太確定是不是這個,但是如果這個時候搞乙個氫燃料的內燃機似乎不太合理——氫內燃機的技術專利我印象中基本掌握在國外大廠手裡,而且是九十年代就被幾大車廠搞得差不多了。現在搞這個很容易惹上官司,為人做嫁衣。

6樓:XYGO

從圖上看應該是一台I4氫內燃機。

那個42%+應該指的是熱效率吧。這個比較有趣,此前致力於氫內燃機開發並且已經走到量產邊緣的有BMW,他們的實驗環境氫內燃機熱效率就是42%。

Hydrogen 7,可以理解為相容液氫的雙燃料版本760Li

另乙個熱衷於氫能源的是Mazda,技術驗證平台選用的是自家很熟悉的汪克爾發動機。

搭載氫燃料汪克爾發動機(H2RE)的RX-8

而且很意外的是Mazda發現汪克爾發動機非常適合改氫燃料,氫的密度低,噴氣需求很大,而汪克爾發動機正好有非常寬裕的空間可以在燃燒室周圍布置噴射系統。加上氣室物理隔離,BMW一直頭疼的回火在Mazda這裡也不存在。後續Mazda用H2RE做混動系統的內燃機。

氫內燃機的問題,拋開氫的製取、貯存這個老難題之外,主要是燃燒溫度偏高,導致氮氧化物容易超標。BMW和Mazda都是專門設定了EGR來抑制氮氧化物的排放。能搞定NOX的問題的話確實能算零排放發動機。

不過現在Mazda已經將汪克爾發動機整個雪藏,BMW已經切換到了HFCEV技術路線,氫內燃機大概在09-10年左右就被廢棄了。BMW放棄的理由主要有這麼幾個:

儲氫罐需要-253℃低溫和800bar高壓,將氫壓縮到罐子裡需要的能量是這罐子氫貯存的能量的三倍。

這個罐子本身就是個大炸彈。

氫分子很小,穿透性太強,罐子再嚴實,就算是不用,一罐子氫氣也會在三周內漏得一點不剩

整車續航里程只有200km

除了續航里程或許和實際工況下的效率有關,其他都罪不在發動機,而且至今都是HFCEV的難點。至於動力源方面,HFCEV的電堆效率一般可以做到50%往上、系統效率一般可以做到40%往上,功率不太高的時候甚至可以上到60%,還不用擔心高溫燃燒的NOX排放,還有電機毫無滯後感0秒登頂的扭矩Buff,氫內燃機和HFCEV相比比較缺乏競爭力。

劃重點:氫能源應用的痛點不在內燃機還是HFCEV之類,而在儲運加。解決這三點之前,大概是看不到氫動力(不管是燒還是電化學反應)汽車的普及的。

但是要解決這三個問題,光靠一兩家汽車製造商也肯定是不夠的。

7樓:排骨

我只關心它用的燃料是啥,如果是要罐裝氫氣,那和豐田的氫電池汽車有啥區別?氫電池汽車的普及難又不是在發動機。

如果它罐的是水,那老牛B了。

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