低碳經濟-HHO氫氧燃料省油器 (0)前言

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2009-06-21 04:01:16 人氣(1,463) | 回應(2) | 推薦 (0) 上一篇 | 下一篇

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基本原理：
舊約聖經
約伯記38章22~23節

38:22 你進過雪庫，或見過雹倉嗎？
38:23 我儲藏了這些，好在降災和戰爭之日使用。

Bible
Job 38:22-23
38:22 Have you entered the treasuries of the snow, or have you seen the treasures of the hail?
38:23 In which I have reserved against the time of trouble, against the day of battle & war?

氫是宇宙中最大量的物質, 而石化燃料基本上是長長的碳鏈, 被一堆的氫包覆.

汽車是利用氧氣與石化燃料(汽油或柴油)氧化燃燒產生大量高溫帶有巨大動能的氣體推動活塞, 產生機械能.

化學反應是以先提供能量(通常由火星塞高電壓點火) 打斷碳氫的鍵結, 使氫成為自由狀況, 再使氫與引擎吸入的氧結合成高溫水分子H2O 釋放出超過注入的能量, 並且使這化學反應以連鎖反應的方式在極短時間內完成.
剩下的碳鏈與氧也以同樣方式變成CO2. 但是碳燃燒的幫助沒有氫燃燒釋放的能量多, 而且產生污染.

那些沒有被完全分解的燃料, 主要被當作吸熱功能, 吸收一部分燃燒產生的能量, 避免引擎溫度過高, 並且以CH碳氫長鏈的小分子結構被排放, 而且也會產生污染空氣.

那些燃燒完的燃料, 在完成推動活塞後部分被回收當作下次循環使用, 其餘以高溫廢氣排出, 並且為了環保, 廢氣加熱了觸媒轉化器, 使其能盡量分解排氣管裏那些沒燃燒的CH碳氫長鏈, 但是你多多少少總能從排氣管聞到濃濃的汽油味.

你在加油站花錢買的汽油, 很多是這樣被"利用"的, 你花的錢是這樣子在運作的. 就好像繳稅給無效率的政府一樣. 所以引擎整體效率低落 (實際約15~20%的能量真正用來推動汽車), 如果石化燃料主要是要取其氫, 那注入更多的氫當燃料, 顯然既有效率又環保. 但是氫的活性很大, 環境中一般以水或石油, 甚至以固態氫氧化物的方式存在, 因此自水中取得氫, 是比較方便的方式. (你知道工業上96%提煉氫的做法, 是將石油裂解取其氫並做成化學肥料, 世界上使用化肥的農田, 相當於灑石油當肥料. 剩下4%才是以電解水取得氫. 你想像不到吧)

HHO是以氫原子 H + 氧原子 O 型態送入引擎，比起氫分子H2 加氧分子 O2，含有4倍之多的能量，因為原子結合成分子會釋放能量，變的比較安定，甚至有些人的設計只要氫，拋棄氧.

實際與理念：

2007.10~2008.07 每桶原油價格自 US$78 飆升至144，截錄自經濟類報紙，2008年9月底比較去年同期 : (1) 水電燃氣類 : 衰退27.30%; (2) 布疋衣著服飾品買賣業 : 衰退 : 20.03%; (3) 電腦通信及視聽電子產品 : 衰退19.05%; (4) 住宿及餐飲業 : 衰退18.82%; 電子零組件 : 衰退18.10%。

2009.09~已回跌至US$70左右.

雖然自2008.09開始汽油大幅度降價，但是已經使得運輸或交通的成本提高很多，如果想要維持過去的生活消費水準，勢必得提高收入，但是又遇上全球經濟大衰退，在經濟走下坡的階段，對一般大眾來說這幾乎是不可能的。因此如果能有一技術能折衷需求與兼顧環保，能提升每公升汽油或柴油的里程數，而且引用此技術的門檻或者代價是可以接受的，相信會被消費者所接納。

基本上目前普遍做法是採汽油與氫氧氣混合的雙燃料機制，在車上加裝水分解成氫氧的設備，即可增加汽油或柴油燃燒效率、提升馬力，清除引擎積碳、減少排放廢氣，省下20%的燃料費，符合節能減排的環保概念。此外，HHO氫氧氣即產即耗用，因為當場分解水，並立即消耗掉，比目前流行的氫動力車需要以一般氫氣罐儲存大量純氫H2氣體方式，行車安全性又高些，不需儲存高壓氣體，也比瓦斯車更安全，駕駛可隨處找到水源，不需設置瓦斯站及加氣站。

技術源由：

太空梭噴射引擎使用液態氫氣與氧氣作為燃料(由地面升空時大約每秒消耗20公噸)，所以原則上你的車也可以使用氫氣與氧氣作為燃料，而且只排放水蒸氣，完全環保無污染，不過現今引擎幾乎是鋁合金，引擎會和氫反應，無法持續使用。另外就像挑戰者號太空梭升空時爆炸那樣的情況，儲存高壓氫氧液態燃料是非常危險的，尤其氫氧混合比例恰當時。

所以目前純使用氫氣的燃料電池(fuel cell)車還沒有上市，美國能源部於2009年第二季宣布停止補助燃料電池車的開發，評估的結果是距離成功還很遙遠。

但油電混合車(Hybrid)已經滿街跑，但是那是把汽車空轉時或煞車消耗的汽油轉成電能儲存，並沒有比較省油很多。而且沒有人會因為支持環保把舊車賣了買混合車，或者將一般普通的汽油車改裝成油電混合驅動，這是不太可能的，價格高太多了，改裝瓦斯車只是多供應一種燃料供引擎，費用就比較合理，但是只是成本考量為主，並沒有減少CO2排放。

雖然電動車能源效率40%，比內燃機式的汽油引擎整體能源效率約25%高很多，但是電池充電的時間及地點的方便性，還沒有辦法普及。所以在這之前想要環保與經濟兼容，使用其他燃料的想法和嘗試就逐漸開始了。

另外目前氫氣燃料電池是相當熱門的一個方向，此類電池尚在發展中，且受限於體積較大，主要用在發電機組上或作為備用能源。近來由於技術的提升，有逐漸小型化的趨勢，並運用於電動車輛等領域。為了避免汽車攜帶氫氣儲存槽，變成馬路上的不定時炸彈，儲氫的設備成為這種科技是否安全的一項關鍵技術，且需要攜帶更多電池儲能，還不足以讓目前一般人可以自行改裝。但即使技術成熟，要將全世界的汽車汰換，也是需要相當長的時間吧。目前比較有成果的還是需要使用汽油啟動再切換成氫燃料產生電力驅動馬達，但改裝仍然成本很高。

電解是英國著名的化學兼物理學家法拉第所發明的。包含1833年發表電解量定律、電動馬達、發電機、以及電磁感應原理等。因此電解不是什麼新科技，但是運用在汽車時，加上一些控制及改良電解的方式就有專利的問題了，美國發明家 Stan Meyer 申請不使用電解的方式將水分解成氫與氧的專利 (相關資料參考維基百科 http://en.wikipedia.org/wiki/Stanley_Meyer )，因為該專利與熱力學定律矛盾，沒有真正看到商品化，但自此許多人開始將此概念應用在汽車引擎效率的改良。

因為氫氣以電解水產生並且立即使用掉最安全，因此這幾年，歐美開始有人嘗試在引擎內利用汽車電瓶電解水的方式添加氫氧氣使用，現在如果只是把極少量氫氧氣添加到汽油中混合，當成火藥使用，促使汽油燃燒更完全，這樣的改裝就非常容易，幾乎汽車新手 (car novice) 都能在1~2小時內加裝完成 (不是改裝喔)，而且幾乎不破壞汽車製造原廠的保固，又能減少廢棄排放，降低廢氣溫度，提高汽油使用效率，同時減少購買汽油次數及加油成本，使汽車引擎減少積炭，延長零件壽命等，都使得HHO generator 成為高油價時代的省油利器。因為法規變更總是比較慢，所以目前還沒有普及和商業標準化。

美國Discovery channel頻道的一個電視節目『Mythbuster 流言終結者』第53集 Exploding Pants, Great Gas Conspiracy 也曾經播出汽車相關省油的器材和設備，其中嘗試了找出引擎進油管，將氫氣鋼瓶接上，並且只供應純氫，沒有汽油，仍然可以發動並維持穩定運轉，但是發生引擎火焰回燒至鋼瓶（氣爆）的情況，還好沒有發生災難。證明一般汽車引擎使用氫作為燃料是可行的。更進一步測試HHO注入引擎，實驗設計細節沒有明確說明，但是可能氫氧產生量過低，宣告沒有節省汽油的效果。

因為實驗設計之系統複雜度的差異很大，一般人的路測結果宣稱略為耗油、幾乎無效果或者能節省汽油約25~35%。同一款車型，年份越新，零件(火星塞，機油更新)效率越好，HHO的效果會較低。同理越新的車款，本身省油設計的效率也較好，HHO的效果會相對較低。但你可能捨不得拿新車來做實驗吧。

實際技術面困難：

目前據網路對HHO正反面的論述，分享的數據與，有效省油的程度自10%~300%都有，但是要看系統的配置項目與汽車電腦ECU MAP參數調校能力，而且主要是1996年以前符合OBD-I 或更早期的車子.

有些新型符合OBDII規範的車款，因為必須符合漸趨嚴格的OBDII 排放標準，ECU會有一複雜的algorism運算法則，並維持catalytic converter觸媒轉換器的工作溫度(約攝氏500度), 以使未完全燃燒的廢氣排放時能更環保, 甚至得監控含氧感知器前的廢氣溫度, 並以NTC thermister熱敏電阻作溫度補償來計算有效氧氣濃度．因為HHO系統會促使引擎排氣降溫約華氏200~300度，使得觸媒轉換器轉換效率降低，這會造成ECU甚至必須增加油耗以維持觸媒轉換器的工作溫度，並確保含氧感知器讀取的數據正常，這樣ECU監測觸媒轉換器的工作溫度及含氧感知器的結果對使用HHO系統造成以提升省油效率上的負面困擾.

汽車教室：

在您開始進一步研究HHO前，請先熟悉汽車引擎及相關基本知識．

1. http://classroom.u-car.com.tw/classroom-detail.asp?cid=40

HHO需求量：

汽車：1200~1600cc,
HHO需求量：130L/H已足夠.
一般省油效率15~22%, 某些車款在特殊路況可達50%.

汽車：1800~2000cc,

HHO需求量：212L/H已足夠.

一般省油效率10~50%.

車友使用範例:

1. 車款: 2000 Toyota Zace Surf 瑞獅 1.8 多點噴射汽油引擎貨車

地點: 台灣
會員: Toyota Surf 論壇
配備: PWM 加CPU散熱風扇, MAP, HHO generator, Fuse 30A, 電瓶原始35AH換裝為60AH

操作:

HHO generator電解液: 使用小蘇打.

HHO generator: 12V 10A

標準效能: 高速公路 350~360KM/42L
改良後效能: 高速公路 440~470KM/42L

2. 車款: 1994 Mazda Miata MX-5 1.8L

會員: www.youtube.com HybridAutoSolutions (賣HHO整套產品)
影片: Mazda Miata HHO 40% Increase Test Run
標準效能: 高速公路 25MPG (EFIE 上調0.000V)
改良後效能: 高速公路 31MPG (EFIE 上調0.100V)
改良後效能: 高速公路 35MPG (EFIE 上調0.150V) 增加40%

3. 車款: 1995 Ford Probe V6 (2.5L or OHV 3.0L壓縮比 8.6：1)

會員: http://www.fuel-saver.org/Thread-super-high-mileage
標準效能: 高速公路 24MPG (EFIE 無)
改良後效能: 高速公路 49~52MPG (EFIE 無)