由日本四大摩托車製造商成立的HySE,即將以越野車「HySE X-1」參加2024達卡拉力賽。賽車裝載了與Kawasaki H2同名的引擎,不過該引擎是採用氫為燃料,了解氫引擎在嚴酷條件下的表現,這一次WEBIKE訪問了開發者關於H2的特點。
全新的引擎技術志左實現無污染
日本四大摩托車製造商於2023年5月宣布成立了HySE:Hydrogen Small Mobility & Engine Technology,志力發展以氫氣為動力的引擎技術。作為該組織的第一步,他們將以越野車「HySE X-1」參加「2024達卡拉力賽」的新類別「Mission1000」,以驗證其技術。
「Mission1000」是2024年達卡拉力賽新設立關於永續發展/可持續性發展(Sustainable Development)的類別,四輪越野車HySE X-1將使用基於KAWASAKI H2的氫能引擎,目的是了解引擎在嚴酷條件下的表現,並將這些經驗反饋到未來的研究主題中。
該引擎裝配了與Ninja H2相同的機械增壓器,對此,HySE的市聡顕先生(來自KAWASAKI)表示:「氫燃料非常適合摩托車,再加上增壓器,是理想的組合。」他解釋說:「氫如果燃燒溫度過高,會產生氮氧化物(NOx)。但如果將燃料減少到理論空燃比的一半,就不會產生這些氣體,而增壓器可以讓更多空氣進入,因此可以進行稀薄燃燒。」
氫引擎反應速度快,適用於摩托車
市先生進一步解釋說:「氫相比汽油,其燃燒速度更快,在汽缸中先注入空氣,然後逐漸增加燃料,可以提高輸出。當打開油門時,注入的燃料會立即燃燒,因此可以創造出動力反應迅速的摩托車。」
H2的氫版引擎將燃料噴射方式從端口噴射改為直接從氣門噴射,類似於柴油引擎的燃燒系統。這使得可以在開啟油門時噴射燃料,從而實現適合摩托車的快速反應輸出特性。
此外,市先生表示機械增壓器全開時能吸入大量空氣,即使不增加排量也能實現高輸出。結合原本就反應迅速的機械增壓器和氫的高反應特性,可以實現極佳的反應速度。
當然,摩托車的燃料箱空間有限,燃燒產生的水也可能造成影響。解決這些問題正是HySE的目標,該項目是一個五年計劃。加上開發期間,最早預計2030年才能商業化。我們期待著2024達卡拉力賽中HySE X-1的表現。
SUZUKI的Burgman則採取與KAWASAKI完全相反的方法
關於氫引擎,SUZUKI也公開了Burgman的試驗測試車輛。Burgman 400搭載了70MPa的氫燃料箱和氫引擎,並已實際行駛。他們的目標與KAWASAKI的增壓引擎相似,但採取了完全不同的方法。
「氫即使在稀薄狀態也能燃燒,因此即使在汽油無法燃燒的稀薄區域中仍能運作。如果太濃,會產生氮氧化物(NOx),因此我們正在避免這種情況,使引擎調整至不會產生NOx的範圍,燃燒後只有產生水,因此排氣管甚至不需要裝觸媒」,SUZUKI的開發者說。
由於Burgman使用自然進氣的氫燃料引擎,因此盡可能保留原有汽油引擎的結構,只是將燃料從汽油替換成氫氣。但是這樣的做法對於提高動力較為困難,產出的馬力大約只有原本汽油引擎的一半。Burgman 400為29PS,所以大約是15PS,但仍足以應付一般行駛需求。
在稀薄燃燒以實現環保無污染這一點,KAWASAKI和SUZUKI的目標一致,但採取了截然不同的技術路線。當然像現在的摩托車一樣,在排氣管裝觸媒以淨化排放也是一種選擇,期待各家車廠都能努力為環保永續發展找到最佳的解決方案。