發(fā)動(dòng)機(jī)“零排放”的真相

發(fā)布時(shí)間：2016-03-15 07:33:34來(lái)源：中國(guó)卡車(chē)網(wǎng)作者：Sunny

　　“零排放”是相對(duì)傳統(tǒng)的排放定義產(chǎn)生的。發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒化石能源(汽油、柴油等)時(shí)會(huì)排放出CO、HC和NOX的有害氣體，作為正常燃燒產(chǎn)物的CO2也是一種溫室氣體，它是全球氣候的變暖的原兇之一，全球上億輛汽車(chē)的尾氣排放是溫室氣體排放主要的組成部分。

　　對(duì)于廣泛使用的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)找到許多有效降低排放的手段，但發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒化石能源作功的原理沒(méi)有改變，因而不可能實(shí)現(xiàn)零排放。要實(shí)現(xiàn)零排放惟一的途徑是使用替代動(dòng)力。

　　最早人們把視線集中在電能上，使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)不會(huì)有排放問(wèn)題，而且電動(dòng)機(jī)的特性人們?cè)缫呀?jīng)掌握了。這個(gè)思路是正確，但單純的電動(dòng)汽車(chē)在技術(shù)上有一個(gè)很難突破的難關(guān)，就是電能的貯放問(wèn)題。新型電池雖然在體積和重量上有了減輕，但效能仍然不能滿足汽車(chē)的要求。而且電池充電的時(shí)間太長(zhǎng)，這一過(guò)程中的能量損失也非常大。研究的另一個(gè)分支是使用太陽(yáng)能電池。

　　汽車(chē)企業(yè)在開(kāi)發(fā)零排放汽車(chē)時(shí)都把他們的目光投向了另一種清潔能源——氫氣。氫氣有很高的熱效能，燃燒之后的惟一產(chǎn)物是水，沒(méi)有任何污染。同時(shí)，氫氣可以通過(guò)電離水獲得，而地球表面存在大量的水，理論上幾乎是取之不盡的，這對(duì)于日益匱乏的石油資源來(lái)講是非常好的替代燃料。但氫氣也有非常明顯缺點(diǎn)，它爆燃范圍非常寬，5%-95%的濃度都會(huì)發(fā)生爆燃，因而氫氣的儲(chǔ)運(yùn)是一個(gè)難點(diǎn)。

　　早期在如何使用氫氣上，汽車(chē)廠家出現(xiàn)了兩種趨勢(shì)：以寶馬為主要代表的廠家致力于改造現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)，使之能適用于燃燒氫氣。這種方法好處是不會(huì)廢棄已經(jīng)非常成熟的機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易。但這種方法畢竟要靠燃燒氫氣推動(dòng)活塞作功，因而可靠性難以保證。還有另外一種利用氫氣的方式——燃料電池，使用氫氣作為燃料的燃料電池稱(chēng)作氫燃料電池(后面簡(jiǎn)稱(chēng)為燃料電池)。

　　燃料電池的原理并不復(fù)雜，它還是利用了氫氣和氧氣這個(gè)簡(jiǎn)單的反應(yīng)。在這個(gè)反應(yīng)中，氫氣會(huì)失去電子成為離子態(tài)，燃料電池通過(guò)一種特殊的離子膜當(dāng)擋住電子，只讓離子通過(guò)，這時(shí)電池中就會(huì)形成正、負(fù)極，連接上導(dǎo)線就會(huì)形成電流。如果把燃料電池連在電動(dòng)機(jī)上，它就可以提供能源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。燃料電池的核心技術(shù)就是其中的離子膜。

　　把燃料電池應(yīng)用在汽車(chē)上就是燃料電池汽車(chē)。世界上許多大汽車(chē)廠商都有燃料電池汽車(chē)項(xiàng)目。并且?guī)缀跛械膹S家都有一代或幾代燃料電池試驗(yàn)車(chē)型問(wèn)世。但除了本田之外，這些車(chē)型還都未能商品化。原因是燃料電池汽車(chē)在技術(shù)上并不過(guò)關(guān)。這種理論上理想的趨勢(shì)看似渺茫了嗎?不妨讓時(shí)間來(lái)證明。

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