專利文件公開!KAWASAKI研發氫燃料引擎露餡?

 

KAWASAKI最新的專利內容在今年 (2021) 9月2日對外公開。雖然這項專利的內容,主要是關於「防止四行程引擎及曲軸箱內部起火的方法」,但是它的設計卻也假設了內燃機使用的燃料是「包含氫燃料在內」。

 

繼TOYOTA氫能源汽車Corolla這項令人眼睛為之一亮的創新內容後,這項專利或許能夠成為引擎界的一大轉機!?

   

讓曲軸箱換氣⋯⋯?!

KAWASAKI的專利「防止四行程引擎以及曲軸箱內部起火的方法」在今年 (2021) 9月2日對外公開,這項專利中所提到的,是包含使用氫燃料及不含氫燃料 (應該是指汽油) 運作的四行程引擎,主要探討在使用氫燃料時所需面對的吹漏氣 (Blowby Gas) 換氣問題。

 

不管是使用氫燃料、汽油還是其他東西作為燃料,只要是使用四行程引擎,就可能會遇到燃燒室的氣體,通過活塞及汽缸間的縫隙跑到曲軸箱的問題,這個現象就稱之為「吹漏氣 (Blowby Gas) 」。如果燃料使用的是比汽油更容易著火的氫燃料的話,那麼當曲軸箱內的吹漏氣 (Blowby Gas)累積到一定濃度以上的話,就很有可能會起火燃燒。

 

雖然汽油引擎的吹漏氣 (Blowby Gas) 也會出現燃燒未完全的氣體,但是因為它在曲軸箱內燃燒未完全氣體的濃度,並不會高到會起火燃燒的地步,所以並不需要研究如何防止著火。

 

然而,如果燃料使用的是氫燃料,那麼狀況可就為之不同。比起天然氣、汽油以及其他燃料來說,氫氣的可燃濃度範圍非常大,所以就算將可燃濃度稀釋到理論空燃比的10倍,也依舊非常容易著火。因此,想要防止起火燃燒就一定得讓曲軸箱內的氫氣低於一定濃度之下,需要採取類似這次專利中所提到的處理方法。

 

 

首先,先使用感應器判斷燃料中是否含有氫氣。如果含有氫氣的話,就需要在發動引擎之前轉動換氣風扇來讓曲軸箱內部換氣。在引擎啟動之後,想要讓曲軸箱內的氫氣保持在可燃濃度範圍以下,就需要在可燃濃度超過臨界值之後啟動換氣風扇,等到濃度低於臨界值時再關掉換氣扇。

 

除此之外,在幫曲軸箱換氣的同時還會加入外部空氣,除了會在氣體導入路徑設置濾芯之外,更有趣的是還會混入冷卻過後的廢氣。仔細想想,氫氣燃燒後產生的是H2O,換句話說會產生的物體就只有水而已,所以就算讓它一直進行循環也不會造成任何問題。

 

雖然如果想到曲軸箱內部存在的廢氣包含了燃燒未完全的汽油的話會有點恐怖,但是燃料改變之後,常識當然也會跟著有所改變。同樣道理,廢氣的一部分會在冷卻之後,與混合器內的外部空氣進行混合,然後又重新被導入燃燒室內部。

 

這個引擎不只能靠著氫燃料運作,也能夠靠汽油正常運作。如果這個專利成真的話,假設未來某天KAWASAKI Z900RS等等車款都推出氫燃料版以及汽油版時,我們就能夠採用同一顆引擎,然後改掉燃料儲存&供給方式就行。換句話說,或許「新平台戰略」能夠實現也說不定。

 

總有一天,這項專利能化為實體在我們眼前登場,等到那個時候我們會體驗到什麼樣的騎乘快感、聽到什麼樣的排氣音浪呢?就等你們的表現啦KAWASAKI!

 

▲KAWASAKI針對氫燃料有相當廣泛的研究方向,摩托車只是其中之一,其他還包含船舶、航空器、列車、精密機械、發電等各種面向。

   

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「Webike台灣」編輯部-JIMMY撰稿報導

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