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[轉貼資訊] A-Class F-Cell


所謂的燃料電池動力,簡單講它是採氫氣作為燃料,並以氫氣與大氣中的氧氣發生化學反應,進而產生大電流來驅動電動馬達,不像Hybrid的油電設計,這可達到零廢氣與零油耗的目的。基本上Hybrid混合動力只是一個過渡期的替代方式,最後在地球石油用盡的一天,F-Cell才會是真正的主流,不過實際在現階段的內燃機動力上,柴油引擎已能有效的節約能源,我們認為往後的階段性進化,應該是Diesel→Hybrid→F-Cell。

M.Benz的F-Cell技術,是與Ballard/Ford進行策略性合作,至目前為止已發展出20種燃料電池的原型車及概念車,其中除了這次的A-Class以外,甫落幕不久的日內瓦車展,也出現一部B-Class F-Cell Concept,將燃料電池動力延展至Sports Tourer運動休旅車種上,其出力並高達136匹,續航力同時增加至400公里,把F-Cell推向更實用的領域之中。

在科學家眼中,氫氣絕對是未來最具潛力的燃料,因為它是質量最輕且最普遍的化學元素,構成了地球中百分之九十的物質(碳氫化合物),同時以再生方式產生的氫氣不致對環境造成危害,使用過程中更不會出現討厭的二氧化碳,故燃料電池可說為人類找到了一個可永續供應的能源。F-Cell造就能源的方式,前面說過是讓氫與氧進行化學作用,唯一的產物就只有無害的水蒸氣,而燃料電池的核心則在於一位於兩片石墨板間、稱為PEM的質子交換薄膜,PEM的一側供給氫氣,並在另一邊利用一套氣槽供應大氣中的氧氣,氫氣能以帶電粒子(質子)的型式穿透薄膜,在妥善控制的條件下與氧氣化合成水,最後於化學作用的過程中釋出電能。

在去年整年度的A-Class F-Cell測試中,其連續耐久性已不再是問題,它在西班牙的測試跑道上,可持續奔馳8350公里,中途只有補充氫氣時才會暫停,同時冬天也能於無重大限制的狀況下行駛,更突破了寒帶氣候的發動技術,這是運用創新的材料及積層結構,確保可在攝氏零下20度的低溫下順利啟動。目前M.Benz亦積極與政界決策階層、能源產業聯盟,並於柏林擔任CEP「潔淨能源合作」計畫的領導者,甚至CEP在ཀ年底還展開了歐洲最大規模加氣站的營運,為燃料電池車輛提供加氣服務,所以在不久的將來,也許你開的車就是Fuel-Cell。

為什麼M.Benz會選擇A-Car當F-Cell的試驗車型,這個道理就和B-Class燃料電池車一樣,因為它是三明治式的車體架構,有著一片全平的底板可容納F-Cell的機構。F-Cell的機構實際上非常複雜,我們簡單把它分成六大部分,其原本的引擎室仍舊是動力源的所在,因此還是前輪驅動的設計,後方則依序為系統模組、Fuel-Cell模組、動力分配單元(F-Cell電壓轉換為電池儲存電壓)、氫氣瓶與電池,而這具高壓電池(240V)也是由多重貴金屬構成,這般多樣的高科技原件也讓此部A-Class較一般多300公斤的車重,售價更是難以估計。

F-Cell所產生的400V以上電壓,是直接供應車頭下的馬達產生驅動力,剩下的電力則再儲存至車尾的高壓電瓶,而瞬間加速時所需要的電力也是由此電瓶供應,同時如果排至D+檔在收油時會有引擎煞車的作用,此刻馬達將反轉順便充電給電瓶,當然在踩下煞車踏板之時,馬達亦會隨之反轉減速,連帶可讓電瓶蓄電。談到這裡大家一定會感興趣的地方,就是F-Cell車型的變速箱型式為何?答案是它不用變速箱、為馬達直接帶動,所以速度的快慢就決定於馬達轉速。

A-Class F-Cell的排檔座,就跟傳統自排相同設有P、R、N、D檔,這便是馬達向位的控制,其D檔則具備向右的D+、向左的D-兩種,D+由於有引擎煞車的作用、可反轉充電,儀錶板的行車電腦也會顯示G字樣,此G即是Generator發電機的縮寫;反之不會引擎煞車、不會充電的D-,便沒有G代號的指示。順帶一提的是,A-Class F-Cell的排檔座,還有一個C(舒適)/S(標準)模式的切換鍵,這應該是以馬達瞬間扭力大小來控制加速感。

至於A-Class車頭所放置的動力源,掀開引擎蓋可看到上方有兩個黑盒子,正對引擎室右側的黑盒子為空氣箱(一旁有流量計感應),下方並裝有一個電子式Kompressor,藉以吸進大量的含氧空氣;左側的黑盒子則內含電系元件,再往左靠尚能見到一車用小電瓶,這是供應全車的電器組件所用。另外,在其前緣共有兩個獨立循環的大型水冷散熱排,上方的高溫水箱用於馬達和Fuel-Cell的冷卻,但其實它的工作溫度不過才70度,下方的低溫水箱為Kompressor的壓縮空氣Cool-Down所用,而且還有讓潮濕空氣乾燥的用途;而低溫水箱上方所設置的長條圓柱物體,乃是一磁鐵心的離子吸收器,功能是防止馬達吸附金屬降低效率,以及隔絕車體靜電增加安全性。

位於A-Class F-Cell引擎室正下方的馬達,可以輸出65kW與210Nm的動力(Fuel-Cell系統的功率可達到68.5kW),換算出來的馬力、扭力分別是87.0hp/21.4kgm,所以0~100km/h加速有14秒的能耐,極速則為140km/h。另一點讓人驚訝的是,由於馬達的扭力都為恆定狀態,所以其不論在任何轉速下,均可隨時保持21.4kgm的扭力;而馬力、車速的部分自然是取決於轉速,故如果轉速設定更高的話,它絕對有更強的性能,據說這部車最快能開到180km/h,但前提是必須將目前的上限13000rpm再往後延。

因為轉速對於F-Cell並不重要,相對在這部A-Class F-Cell身上找不到轉速錶,但它一樣具備ASR的加速防滑裝置,這便是控制單元會在發生危險的當下,自動降低乃至於切斷馬達的動力。再過來相信大家都應該知道,氫氣是非常易燃的危險元素,故這輛A-Class F-Cell的後座頂篷還裝有一室內偵測器,如果察覺氫氣過多的話,便會警示且藉由車頂設置的安全氣閥排出車外,同時其四個車輪尚有接地當負電的功能,如此才能達到真正安全的境界。

根據隨同來台的新加坡工程師表示,當地目前有6部A-Class F-Cell在道路上行駛測試,日常遇到的有趣問題,就是新加坡屬於熱帶海島氣候,因此濕氣極重常會讓警報器亂響;其次是在高速下排氣管會噴水到後車的前擋,讓人莫名其妙,其他一切都是Prefect。而因為新加坡為F-Cell的測試國家,所以當地有一個加油站設置了加氣設備,灌滿氫氣約可續航160公里左右,每公升氫氣則能行駛平均23.8~26.3公里,效率上可媲美CDI引擎。

由於國內並無專門的加氣站,所以DCT這次特別準備了鋼瓶式的簡易加氣設備,加注高壓氫氣時其噴嘴有一開關閥控制,管路則為一氫氣注入、一排出空氣的設計,但因為簡易型的壓力僅有150 bar,相對儲氣槽只能灌入約30%的容量,大概只能行駛1小時,不似標準設備可達到350 bar,所以我們的試車時間也被壓縮成1小時。

出處來源:http://www.carnews.com.tw/1car/1car_detail.asp?UnitId=0100&Article_No=00002759



介紹大家一個透過facebook來玩的網頁遊戲 : 海盜王
獻花 x0 回到頂端 [樓 主] From:台灣教育部 | Posted:2005-06-01 00:27 |

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