专利文件公开!川崎研发氢燃料引擎露馅?

339 2021-9-13

 

川崎最新的专利内容在今年 (2021) 9月2日对外公开。虽然这项专利的内容,主要是关于「防止四冲程发动机及曲轴箱内部起火的方法」,但是它的设计却也假设了内燃机使用的燃料是「包含氢燃料在内」。

 

继TOYOTA氢能源汽车Corolla这项令人眼睛为之一亮的创新内容后,这项专利或许能够成为发动机界的一大转机!?

让曲轴箱换气⋯⋯?!

川崎的专利「防止四行程引擎以及曲轴箱内部起火的方法」在今年 (2021) 9月2日对外公开,这项专利中所提到的,是包含使用氢燃料及不含氢燃料 (应该是指汽油) 运作的四冲程发动机,主要探讨在使用氢燃料时所需面对的吹漏气 (Blowby Gas) 换气问题。

 

不管是使用氢燃料、汽油还是其他东西作为燃料,只要是使用四冲程发动机,就可能会遇到燃烧室的气体,通过活塞及气缸间的缝隙跑到曲轴箱的问题,这个现象就称之为「吹漏气 (Blowby Gas) 」。如果燃料使用的是比汽油更容易著火的氢燃料的话,那么当曲轴箱内的吹漏气 (Blowby Gas)累积到一定浓度以上的话,就很有可能会起火燃烧。

 

虽然汽油发动机的吹漏气 (Blowby Gas) 也会出现燃烧未完全的气体,但是因为它在曲轴箱内燃烧未完全气体的浓度,并不会高到会起火燃烧的地步,所以并不需要研究如何防止著火。

 

然而,如果燃料使用的是氢燃料,那么状况可就为之不同。比起天然气、汽油以及其他燃料来说,氢气的可燃浓度范围非常大,所以就算将可燃浓度稀释到理论空燃比的10倍,也依旧非常容易著火。因此,想要防止起火燃烧就一定得让曲轴箱内的氢气低于一定浓度之下,需要采取类似这次专利中所提到的处理方法。

 

 

首先,先使用感应器判断燃料中是否含有氢气。如果含有氢气的话,就需要在发动发动机之前转动换气风扇来让曲轴箱内部换气。在发动机启动之后,想要让曲轴箱内的氢气保持在可燃浓度范围以下,就需要在可燃浓度超过临界值之后启动换气风扇,等到浓度低于临界值时再关掉换气扇。

 

除此之外,在帮曲轴箱换气的同时还会加入外部空气,除了会在气体导入路径设置滤芯之外,更有趣的是还会混入冷却过后的废气。仔细想想,氢气燃烧后产生的是H2O,换句话说会产生的物体就只有水而已,所以就算让它一直进行循环也不会造成任何问题。

 

虽然如果想到曲轴箱内部存在的废气包含了燃烧未完全的汽油的话会有点恐怖,但是燃料改变之后,常识当然也会跟著有所改变。同样道理,废气的一部分会在冷却之后,与混合器内的外部空气进行混合,然后又重新被导入燃烧室内部。

 

这个发动机不只能靠著氢燃料运作,也能够靠汽油正常运作。如果这个专利成真的话,假设未来某天川崎 Z900RS等等车款都推出氢燃料版以及汽油版时,我们就能够采用同一颗发动机,然后改掉燃料储存&供给方式就行。换句话说,或许「新平台战略」能够实现也说不定。

 

总有一天,这项专利能化为实体在我们眼前登场,等到那个时候我们会体验到什么样的驾驶快感、听到什么样的排气音浪呢?就等你们的表现啦川崎!

 

▲川崎针对氢燃料有相当广泛的研究方向,摩托车只是其中之一,其他还包含船舶、航空器、列车、精密机械、发电等各种面向。

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「Webike广州威百客」编辑部-JIMMY撰稿报导

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