一辆创造9项速度世界纪录的车,采用的动力仍然是传统的内燃机方式。
2004年9月19日,宝马集团在法国Miramas用一部以氢内燃机驱动的汽车创造了9项速度纪录。这部车被命名为“H2R”,意为“氢赛车”(Race)、“氢创纪录车”(Record)或“氢研究车”(Research),它的表现清楚地证明,氢动力汽车的性能完全可以做到丝毫不逊于传统能源汽车。
H2R的动力是基于宝马公司的6升12缸发动机制造的,主要改进方面在于燃料喷射系统和燃烧室材料的选择。与以往燃油直喷方式不同,氢发动机的喷射阀设在进气歧管内,由于H2R选择单一氢燃料,所以发动机气门采用特殊材料以弥补润滑不足(相对于传统燃料)的问题。与传统燃料相比,氢燃烧速度快,但燃烧时的温度却低一些,因此,氢内燃机被设计成高压缩比、点火提前角为零,以获得最大的输出功率。
长5.4米的H2R虽然只是一款用于研究的车,但其身上的主要零部件都已量产化,宝马随后在此基础上推出了7系氢双燃料汽车。推出H2R的主要目的在于以惊人的车速记录吸引更多的关注,着力宣扬氢内燃机动力在可靠性、动力性方面的优势。
H2R创造纪录的同期,氢动力技术风头正劲,不过当时氢动力的主要方式是燃料电池,也可以说氢燃料电池在那时的研究课题中占有压倒性地位。那么宝马为什么独辟蹊径,把着力点放在氢内燃机上呢?过去,与力主燃料电池的厂商交流时,他们认为燃料电池的效率要高于氢内燃机,美国《Motor Trend》的编辑们也持此观点。不过近距离接触H2R时,宝马的专家们有着另外的看法。
与燃料电池驱动系统相比,用氢燃料直接驱动的内燃机功率大、重量轻、对原车传动系统的改变小。行驶过程中,两者各有千秋,燃料电池车起步时有优势,而氢内燃机车在超车时表现出色。另外,燃料电池开发周期长,成本也比较高,一般用户难以承受。同时,宝马力争把氢内燃机技术的效率提升到50%,使燃料电池在这方面的优势荡然无存。
这台H2R试验车由宝马集团下属著名的Forschung und Technik公司研制。从规划、设计到制造仅用了10个月时间。不过,这么短的时间对于宝马工程师来说也属正常,他们的成功受益于三个因素:(www.daowen.com)
1)宝马批量生产氢能汽车的技术已经成熟,所以他们可以用这些技术来装备这辆“创纪录”车型。
2)他们可以应用宝马先进的底盘和悬架系统,来满足试验车严格的要求。
3)一直采用的CAD(计算机辅助设计)可以节省大量时间。
除了创造的世界纪录外,H2R的安全技术也备受关注。它的液氢储罐具有双真空绝热层,容量为11千克,位置在驾驶座椅的右侧。其三阀门设计可以提供很好的安全性。工作阀门在正常的压力下打开,另外两个安全阀门可以防止任何液氢泄漏产生的危险后果,在压力超过限度时将立即开启,释放压力,从而保证液氢储罐不会因为压力过高而发生事故。
H2R拓展了氢燃料应用的领域,不管将来成功与否,其创造的纪录都将永载史册。同时我们也注意到氢内燃机技术的研究并不孤单,福特就曾在必比登挑战赛上展示了自己在这方面的技术。毕竟,通往未来的道路不止一条,各种技术间的交相辉映才是推动进步的力量。我们相信,技术的进步能够跨越各种障碍,为人类社会的可持续发展开辟道路。
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