新技术路径解析保时捷V8氢燃料发动机

年初至今，你谈了多少烧氢内燃机丰田在日本是雅马哈的豪华阵容，福特悄悄提交了相关技术专利，雷诺甚至直接发布了氢内燃机驱动的概念车对于我这个内燃机的忠实粉丝来说，烧什么都无所谓重点是车肯定还烧着什么了所以氢内燃机的每一个消息都能让我期待不，保时捷最近也发表了一些关于氢气涡轮的研究成果一时间颇有百家争鸣的感觉

V8涡轮增压，烧氢的动力和烧油差不多。

其实关于烧氢，保时捷并不是心血来潮早在这一次，相关发动机的具体操作和数据公布之前，保时捷就已经在此前进行了包括二氧化碳和氢气在内的合成燃料的研发，以在保留内燃机的基础上，达到与纯电动汽车相当的环保水平按照当时披露的流程，今年是测试氢基燃料的时间节点所以这次披露的氢燃料发动机的详细数据信息，很可能是保时捷阶段性发展的结果

照片:雅马哈制造的氢燃料内燃机

具体来说，保时捷目前选择了一款4.4L双涡轮增压V8发动机作为本次模拟测试的基础提到目前烧氢可能最激进的丰田及其合作伙伴，首选V8这种大排量发动机已经成为他们的共识但是丰田生产的雷克萨斯RC F的2UR—GSE 5.0L V8是自然吸气发动机，保时捷是双涡轮增压基础不过参考福特和雷诺的技术路径，或许涡轮增压才是氢燃料内燃机的主流因为在汽油内燃机时代，高压缩比是一种成熟的抑制过早燃烧和回火的方式，而面对更活跃的氢燃料，同样成熟的涡轮增压技术成为了大多数车企更可靠的选择

发动机数据是保时捷这次披露的信息中最有意思的部分第一，目前涉及氢内燃机的车企大多没有深入到动力数据上第二，宝马氢7在进行汽油和氢燃料的兼容性测试时，动力输出性能基本等于使用氢能源时的悬崖式下降这一度给氢能内燃机的发展泼了一盆冷水回到保时捷的这次测试，目前给出的动力输出数据是440kW左右虽然4.4T V8的动力参数在很多保时捷燃油车型上都没有改动，但是这款氢燃料发动机即使与在售的保时捷卡宴Turbo GT 4.0T相比，也确实达到了汽油机的动力水平

关于发动机缸体还有一点值得说的是脾气毫不奇怪，氢燃料发动机保时捷是一个脾气暴躁的赛车手由于氢燃料燃烧早的特点，对于内燃机来说，目前流行的长冲程发动机显得格格不入幸运的是，对于保时捷和雷克萨斯等品牌来说，库存中有大量大缸径短行程的文艺复兴产品前面说过，虽然没有关于4.4T的具体数据，但一路走过来，无论是十年前的M48.51发动机，还是现在的卡宴Turbo GT的4.0T，充其量也就是缸径和冲程只有1:1

增压系统如何做到可靠又省钱。

接下来是保时捷氢燃料内燃机技术的核心部分，即增压系统涡轮增压发动机转换氢燃料动力有两种困难首先是温度控制毕竟涡轮增压本身会带来额外的散热压力，氢燃料本身就是一种对温度极其敏感的能源可是，这可能是由于保时捷开发的混合燃料，或其他技术解决方案简而言之，在这份信息披露中并未明确第二个是废气增压的问题，这其实是所有内燃机面临的共同问题，因为采用氢基燃料后，原来的燃烧废气大大减少前面采用自然吸气的丰田阵营，大刀阔斧地采用了8—1的夸张排气结构，相当于把燃油发动机调整到适合氢燃料的结构而保时捷则不打算大动作其逻辑仍然是让氢燃料适应原有的燃料发动机结构

最终，右下方的方案受到青睐右下的两个方案虽然结构相对简单，但很明显右边的方案在废气的应用上更彻底这也符合保时捷对氢燃料内燃机最重要的NOx排放循环进行优化的计划，通过更稀薄和相对低温的燃烧来保持整体的低排放，从而省去传统汽车的调度处理系统，将整个动力系统的总成本压缩回可控范围

回过头来看这个方案，当温度相对较高的废气通过发动机的排气歧管来到第一压缩级，然后被中冷器冷却，再进入两个同轴背靠背的增压系统进行第二轮再压缩，从而获得相对冷却的高压气体整个方案的精妙之处在于，同轴结构的涡轮增压器在相同匹配电源的支持下，可以轻松实现更加精确的电控其次，该方案以相对简单的结构实现了更理想的废气增压效果

写在最后:

是新能源汽车的发展趋势，但是新能源不代表只有电能氢气作为脱碳能源，即使在保留百年汽车内燃机发展的技术沉淀下，依然可以实现时代的可持续发展目标但从保时捷，丰田等热衷于研发氢内燃机的车企的技术路径来看，氢燃技术恐怕在相当一段时间内也只有更有经济实力的消费者才能体验到，即使能实现商业化