本月早些時候,奧地利移動技術公司AVL證實其2.0升渦輪增壓氫氣賽車發動機原型的模擬結果,每升功率超過200馬力。AVL在渦輪增壓器旁使用水噴射系統,以緩和燃燒,實現更安全的燃燒和更高的功率輸出,到目前為止,該系統運行良好。
圍繞車用氫氣的大部分討論都與燃料電池電動動力系統有關,但氫氣內燃機已慢慢進入嚴肅的討論階段。不過,即使在沒有路邊氫燃料基礎設施的賽車運動環境中,氫燃料發動機也並非沒有障礙。
正如 AVL 所指出的那樣,典型的氫內燃機由於燃燒不充分,空氣與燃料的比例較高,因此性能較低。雖然稀薄燃燒可以提高燃油經濟性並降低排放,但也會導致動力輸出降低,這對賽車發動機來說尤其是個問題。
AVL Racetech 采用水噴射和渦輪增壓技術以提高氫氣四缸發動機的輸出功率
AVL 去年宣佈其賽車部門 AVL Racetech 正在開發氫氣賽車發動機時,曾解釋說該設計將使用水噴射系統來提高功率。該公司稱,其智能 PFI 噴水系統可將水噴入發動機的進氣道,從而避免過早點火的可能性,並將空燃比從稀薄燃燒降低到穩定燃燒水平。廢氣門渦輪增壓系統提供空氣。
AVL 的設置系統解決稀薄燃燒及其帶來的低輸出問題,從而使氫內燃機產生更多動力。本月對原型 2.0 升渦輪增壓四缸發動機的測試驗證 AVL 早先模擬的最高值,該發動機在轉速為 6500 rpm 時輸出功率為 410 hp(302 kW),在轉速為 3000 至 4000 rpm 時總輸出功率為 369 lb-ft(500 Nm)。AVL 曾指出,每升大約 201 馬力(150 千瓦)的輸出功率將使該發動機在現代接近量產的競賽級別中具有競爭力。
AVL Racetech 推出 2.0 升渦輪增壓氫氣賽車發動機
"我們的 H2 賽車發動機所取得的成績證明,我們能夠利用這項技術提供極具競爭力的套件,"AVL 賽車運動總監 Ellen Lohr 在測試後表示。"AVL Racetech 的目標是引領賽車運動進入可持續發展的未來。隨著第一臺以我們自己的名字開發的賽車發動機的研制成功,我們向實現這一願景又邁進一步"。
氫氣燃燒不會釋放任何碳排放物,但仍會釋放氮氧化物(NOx),尤其是在穩定燃燒水平下--稀薄燃燒發動機有助於降低這些排放物。因此,雖然氫燃料電池是一種更清潔、零排放的方式,但 AVL 相信,氫內燃機最終將證明對賽車隊來說更經濟,因為從汽油內燃機過渡到氫內燃機的適應過程更簡單。而且,他們還將擁有經典賽車運動的所有機械噪音和感覺。
AVL 的下一步將是在賽道上的實際賽車中測試 2.0 升 H2 渦輪增壓裝置。