이스라엘 수소 엔진이 무게 10킬로그램에 불과한 이유와 작동 원리

유럽연합이 회원국 주요 도로에 수소 충전소를 설치하기로 확정하면서 수소 엔진이 자동차 산업에서 주목받기 시작할 수 있게 되었습니다. 이스라엘 기업 Aquarius Engines는 무게가 10킬로그램에 불과한 혁신적인 수소 엔진을 개발했습니다. 개발은 2014년에 시작되었으며, 양면 자유 피스톤 리니어 엔진으로 FPLE라고도 알려져 있습니다. 이 혁신적인 엔진은 플러그인 하이브리드 모델에서 전력을 생산하도록 설계되었습니다.

이 수소 엔진은 20개의 부품으로 구성되어 있으며, 그중 움직이는 부품은 단 하나뿐입니다. 원래 가솔린을 연소하도록 제작되었지만 다양한 연료로도 작동할 수 있을 것으로 보입니다. 이 리니어 엔진은 크랭크축을 통해 왕복 운동을 회전 운동으로 바꾸는 대신, 단일 피스톤 로드가 2행정 사이클로 앞뒤로 움직인다는 점에서 이름이 붙었습니다.

새로운 수소 엔진의 작동 원리

이 독특한 수소 엔진은 피스톤 로드, 피스톤이 미끄러지는 작은 실린더 블록, 두 개의 실린더 헤드, 두 개의 내부 베어링과 두 개의 외부 베어링으로 이루어져 있습니다. 이 엔진은 윤활이 필요 없습니다. 마찰을 줄이는 특수 소재로 코팅된 흑연 피스톤 링을 사용하기 때문입니다. 오일이 없으므로 연소 중 누출이나 미연소 탄화수소가 발생할 가능성이 없으며, 정비도 간단해집니다. 설계자들에 따르면 정비는 최소한으로 필요하며 1,000시간 작동마다 한 번만 하면 됩니다.

피스톤이 움직이면서 배기가스는 실린더 벽의 포트를 통해 배출됩니다. 이후 특허받은 공기 여과 시스템을 통해 공기를 흡입합니다. 이 독특한 엔진에는 인젝터가 네 개 있으며, 각 실린더 헤드에 두 개씩 장착되어 있습니다. 매 행정마다 수소가 분사되고, 혼합기가 압축된 후 점화플러그로 점화됩니다. 이 동력은 배터리에 충전하는 발전기를 구동합니다. 회생 제동 시스템은 다른 전기차나 하이브리드 자동차와 같은 방식으로 작동합니다.

현재로서는 확정된 생산 일정은 없지만, 오스트리아에서 시제품 한 대가 AVLSchrick에서 테스트를 받고 있습니다. 특히 Aquarius의 수소 엔진은 이미 운전자 없는 스케이트보드 샤시에서 작동하고 있습니다. 사용된 개념은 가솔린 하이브리드입니다.