去年十月,SUZUKI發表了一款氫能 Burgman 機車原型。這是該公司參與 HySE 聯盟,致力於將氫能應用於重機和內燃機引擎的成果之一。最近,一份新公開的專利申請揭示了這項設計的新變化,主要解決了原型車最大的問題——車身尺寸。
SUZUKI第一代原型車使用了一個大型氫氣瓶,嚴重限制了整體設計。原始的氫燃料 Burgman 原型車——注意,這與SUZUKI過去十年開發的幾代氫燃料電池電動機車不同——因為燃料系統的關係,軸距異常長。為了將大型氫氣瓶安裝在車架底部,位於基於標準 Burgman 400 零件的引擎和變速箱前方,第一代原型車的軸距整整加長了 20公分。這項新專利就是要解決這個問題,同時保證足夠的燃料容量。
解決方案很簡單:用兩個小氫氣瓶取代一個大氣瓶。第一個氣瓶仍然位於引擎前方,但前端向上傾斜,完全消除了軸距延長的問題。這樣就能安裝在標準的 Burgman 400 車架上,無需改動引擎、變速箱和搖臂的位置。第二個氫氣瓶安裝在後部,座墊下方。從側面看,它與座墊呈相同角度傾斜;從上方看,它略微偏向一側,氣瓶前端朝向車輛左側,以最大化利用可用空間。
這些改進凸顯了氫能作為燃料的一個關鍵問題。氫不僅比汽油等液態碳氫化合物的體積密度低得多,即使在壓縮狀態下,相同體積內的能量也較少。而且,由於儲存時的高壓,氫氣瓶必須有特定的形狀才能承受壓力。汽油箱可以用輕質塑料、鋼或鋁製成,並可根據車體空間靈活設計形狀。但氫氣瓶必須能夠承受 10,000 psi 的高壓。
此外還有其他考慮因素。例如,車頭的散熱設備需要與前部氫氣瓶隔離,後方要有導流板將熱氣向下引導,避免加熱氫氣。當然,引擎也經過大幅改造以使用氫氣,採用直接燃料噴射技術,在進氣閥關閉後將氫氣注入燃燒室。
氫氣儲存仍是一個棘手的問題,就像上個月在鈴鹿賽道首次公開展示的Kawasaki增壓氫能原型車所顯示的那樣。不過,HySE 聯盟(包括日本四大重機廠商和豐田)正在研究燃料系統、加氫技術,以及開發可行的氫燃料燃燒引擎,相信未來會有更好的解決方案。