零碳排的內燃機技術:認識 H2 星火轉子引擎

作者 | 發布日期 2024 年 08 月 26 日 16:19 | 分類 ESG , 交通運輸 , 尖端科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
零碳排的內燃機技術:認識 H2 星火轉子引擎


當世界正面臨電動車典範轉移時,科學家又想出了一種新的動力技術,包含了三種已知的動力來源:蒸汽機、內燃機和氫能,差別在於如何將這三種技術合在一起,創造出全新的氫能星火轉子引擎。

提到轉子引擎,許多馬自達車迷的眼眶就開始流汗,不過新創公司 Astron Aerospace 卻打算讓轉子引擎提升到新的境界:擁有燃油引擎聲浪,只會排放出水蒸汽的新型態內燃機引擎,這種新的轉子引擎不是三角造型,拿掉了菱封(apex seals)和行星齒輪,排除掉大量磨損的問題,取而代之以兩顆逆向旋轉的轉子軸高度密合,作為動能產生器。

這一公一母的兩組轉軸使用陶瓷鍍層搭配鈦金屬,確保它們能夠在 0.1 mm 的公差之下,達到接近氣密的效果。公母轉軸每次旋轉,都會讓燃燒艙完全密閉,透過火星塞點火產生巨大動能持續推動引擎,和傳統引擎最大的差別在於它點燃的是氫氣而不是油氣。

一般汽車引擎的燃燒效率大約是 20%,八成的能量轉化成廢熱和排放氣體,高性能跑車的引擎可以將效率提升到 40%,F1 賽車的效率則可以達到 50%。但 Astron 表示直接燃燒氫氣的 H2 星火引擎(H2Starfire),燃燒效率可以達到 60%。除了氫氣本身的強大燃燒效率,H2 星火引擎在進氣部分增加了一個加壓裝置,外部進氣將被加壓到 200~300 PSI,再跟內部的氫氣混合,點火之後能夠維持怠速 1000 rpm,最大轉速可以來到瘋狂的 25,000 rpm。

Astron 宣稱這款引擎接近零磨耗,唯一需要上油潤滑的只有正時齒輪跟培林,同時零件極為精簡,整顆引擎只有 82 個組件,重量大約為 54 公斤,就能產生 400 馬力的效能,它一樣是內燃機技術,所以會有爆炸、有聲浪、但卻沒有廢氣,只會排出水汽,另外因為燃燒效率極高,它對冷卻系統的要求又降低許多。

Introducing the Astron Aerospace H2 Starfire Teaser Video

目前 Astron 已經打造出了這款引擎的 prototype,點火之後的聲浪確實讓人難以想像這是一款零排放的引擎,不過這還遠遠不足以改變產業現況。氫燃機的概念也有不少廠商在挑戰,但最終還是有一個巨大障礙無法跨越,就是氫燃料的製造、儲存和運輸問題。H2 星火引擎如果真的如他們宣稱的,可以在成本方面創造優勢,或許有機會推動氫燃機引擎繼續往前邁進,對不喜歡電動馬達的車迷朋友來說,也算是一大福音。

(圖片來源:Astron Aerospace

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