汽车新动力

本世纪 70 年代末期的一天，前联邦德国著名的奔驰汽车公司的几辆新型小轿车，在高速公路上飞快地奔驰着。它们既不带汽油箱，也不用蓄电池，而是给汽车“吃”一种新的“食粮”——氢气。

这些汽车仅用了 5 千克氢，就行驶了 100 多公里，可见氢燃烧时所产生的能量比汽油还高。更使人感兴趣的是，只要在汽油中加入 4%的氢气，用这种混合“食粮”来“喂”汽车，不仅能使汽油充分燃烧，节油 40%，而且不需要对汽油内燃机作多大的改进。

用氢气作汽车的燃料，与汽油等相比有很多优点：一是它重量轻。它在沸点（-252.8℃）时，液体的密度只有 0.07 克/毫升，比汽油、天然气等燃料都轻多了，因而携带、运送方便；二是它无污染，是一种很干净的燃料。氢燃烧后生成水蒸汽，因而不会像石油、煤那样产生烟尘、二氧化硫和二氧化碳等污染环境；三是燃烧热值高。燃烧 1 克氢能释放出 0.142 兆焦（34 千

卡）的热量，是汽油发热量的 3 倍；四是氢的储量非常丰富。氢可由水中制取，而地球表面约 71%为水所覆盖。如果能用合适的方法从水中制取氢，那么氢将是一种取之不尽、价格相当便宜的燃料；五是它可用储氢金属方便的储存和使用。氢被人们认为是 21 世纪的理想能源之一，它也是未来汽车的一种最好的“食粮”。

制氢的方法，通常有光电化学电池分解水制氢和以生物制氢等。用光电化学电池分解水制氢，是日本科学家于 1972 年创造的。这种方法是用氧化钛制成光电化学电池。当太阳光照射到半导体材料氧化钛的表面时，由于光电效应产生的电流就将水分解，从而释放出氢气。它的制氢效率已达到 12%。生物制氢是模仿植物叶绿素的光合作用，并使这种作用只分解水来制取氢气的。美国、英国等一些国家已研制成了用叶绿素制造氢的装置。这种装置在1 小时内用 1 克叶绿素，可产生 1 公斤的氢气，转化效率可达 75%。

目前，已有人利用阳光分解水，制成作为燃料的氢。这种制氢方法是，在水中放入催化剂，在阳光照射下催化剂能激发光化学反应，把水分解成氢。可以预料，一旦更有效的催化剂问世，人们只要在汽车的油箱中装满水，再加入催化剂，在阳光照射下，就能源源不断地分解出氢，使各种汽车在宽阔的路面上迅速奔驰。

用酒精作为汽车燃料已有 20 多年的历史了。酒精具有易于制取，来源广泛而可靠，成本低，污染小，可在各种电火花点火的发动机中使用等优点。然而，在目前来说它还存在着发热值低，酒精耗量比汽油大，排气有臭味等缺点，所以酒精汽车还只是在巴西、德国等少数国家使用。

人们正在对酒精进行研究和改进，使它扬长避短，适合汽车发动机使用。酒精耗量高主要是因为它的发热值比汽油低，而发热值低是由于酒精在

发动机中没有得到充分的燃烧。因此，设计发动机时应能考虑酒精燃料的这一特点，就能减少酒精的耗量，弥补其热值低的不足。如果在酒精中加入某些成份，使不完全燃烧时产生的乙醛得以氧化，就可消除酒精发动机排出气体中的臭味。

未来的酒精汽车的发动机采用陶瓷材料制成。陶瓷不仅绝热性好、耐高温，而且比钢和金属材料轻。这样，既可减轻汽车发动机的重量，又提高了发动机转速（例如碳化硅陶瓷发动机的转速在 1300℃时可达每分钟 11 万

转），从而使汽车跑得更快。

就像那浓郁、甘醇的酒香扑鼻，令人陶醉，酒精汽车的前景也将令人神往。

天然气作为汽车“食粮”的一个主要优点是，汽车发动机不必作大的改动就可直接使用。用作汽车燃料的含油天然气（即伴生石油气）的主要成分是丙烷和丁烷。这两种成分在发动机汽缸内能帮助燃料充分燃烧，从而使汽车所排放尾气的有毒成分大大低于汽油发动机和柴油发动机汽车。不仅如此，天然气还比汽油便宜，价格约相当于汽油的一半。在石油资源日益枯竭的情况下，正是上面这些优点促使人们加紧研制天然气汽车（有的称为燃气汽车）。

前苏联制成的燃气汽车，是以液化石油气为燃料的，但汽车发动机都设计成天然气和汽油两用的。当天然气用完后，司机可以马上往发动机油箱里加汽油，使汽车能继续行驶。

这种燃气汽车是在不改动汽油发动机的情况下，增加一套供气设备制成的。供气设备主要有液化气罐、减压器、混合器和汽化器等。液化气罐可装100 升液化石油气，使汽车行驶 400～500 公里。这种汽车还装有备用油箱，油箱中的汽油可供汽车行驶约 50 公里。

早在本世纪 60 年代初期，在前苏联的一些城市就使用有数万辆燃气汽车，但是至今这种汽车仍没有得到广泛应用。其中主要原因是没有足够的天然气充气站。

建设充气站在当前来说比较困难。为使天然气液化，就需要采用低温技术。建设大量的充气站以取代传统的加油站，尚需耗费时间与较多的资金。由于充气站太少，本来就不很多的燃气汽车为了充气，不得不空跑一段路程，而且往往又得在充气站排队等候，浪费了宝贵时间。

为了解决充气站少造成的困难，人们已制造了一种大型流动充气车。充气车运载着压缩天然气充气罐，开到需要充气的汽车附近，及时为汽车充气。一辆充气车一次可以为 30 辆卡车或 100 辆小轿车充气。

人们将对天然气汽车进行进一步的改进，使它能得到普及使用，特别是对那些富产天然气地区，将会大量使用这种汽车。

还有一种以乙烷作汽车“食粮”的乙（烷）基汽车，已在美国制成并得到使用。这种圆形汽车的样子很像太空车。它弥补了电动汽车行驶距离短的缺陷（车上既装有电动机，又装有乙烷气发动机）。从照片上可以看到，它有几扇鸥翼式门。在车内装有电视、电话、立体声音响设备等现代化设备，乘坐舒适方便，速度也较快。