Очистка двигателя водородом

XXI век – время высоких технологий, которые атакуют консерватизм человеческой мысли. То, что ещё несколько десятков лет назад находилось за гранью реальности, сегодня становится обыденностью. Одним из таких ирреальных процессов стало применение водорода для очистки автомобильных двигателей.

Суть технологии

Двигатели автомашин, которые эксплуатируются в городских условиях или в смешанном цикле, довольно быстро подвергаются загрязнению (закоксовке). Этому способствуют частые остановки, длительное нахождение в пробках с постоянным использованием пониженных передач и небольшими циклами движения. Процесс этот происходит постепенно, оценку можно провести только путём сравнения текущего состояния с абсолютно новым двигателем.

Результатом закоксовки становится увеличение расхода масла, снижение компрессии, повышение объёма опасных выбросов. Ускоряется общий износ узлов и систем двигателей. Почти половина текущих ремонтов двигателей необходимы по причине неправильной эксплуатации масла: использования продуктов низкого качества, несвоевременной замены масла, загрязнения масляного фильтра, выхода из строя масляных колпачков.

Не так давно на автомобильном рынке появились установки, в которых методом электролиза водород извлекается из ультрадистиллированной воды. Ионы газа, воспламеняясь, способствуют отслаиванию коллоидных отложений с поверхности металла. Конструкторы очистительных установок заявляют, что в процессе работы водородного «пылесоса» можно избавиться от одного из главных недостатков – углеродистых отложений, возникающих на металлических поверхностях узлов и систем двс по причинам использования некачественного топлива, частых стартов машин на недогретых двигателях с низкими оборотами.

Процесс раскоксовки (водородинга) отдельных элементов двигателей внутреннего сгорания осуществляется с использованием специальных установок, которые работают от электросети 220 В, потребляя до 5 кВт мощности. Принцип работы машины заключается в создании большого количества ионов водорода, которые затем вступают в реакцию с твёрдыми отложениями на поверхностях систем и узлов двигателя.

На практике процесс раскоксовки включает три этапа:

Подача газовоздушной смеси (так называемого, газа Брауна) в камеру сгорания на холостом ходу.
Соединение газа Брауна с ТВС, нагрев образовавшейся смеси, начало реакции пиролиза с последующим окислением углерода и отпариванием.
Распад закоксованной смеси на моноксид или диоксид углерода, превращение в пар.

В процессе реакции происходит сгорание продуктов химической реакции:

пар;
углекислый газ;
мелкодисперсная пыль.

Происходит сгорание как застарелых, так и свежих отложений. Отвод излишков водородной очистки осуществляется через выхлопную трубу.

Оборудование для раскоксовки двс

Установки водородной очистки способны обслуживать различные категории двигателей внутреннего сгорания:

для автомобилей;
для речных и морских судов;
для железнодорожных локомотивов.

Кроме того, очистка водородом эффективна для генераторов и сложных силовых установок, которые используются в авиационной технике.

Перечень узлов и деталей двигателя внутреннего сгорания, которые подвергаются очистке в процессе обработки ионами водорода:

поршни;
поршневые кольца;
впускной клапан;
выпускной клапан;
дроссельная заслонка;
форсунки;
свечи зажигания;
клапан EGR;
турбокомпрессор;
катализатор;
сажевый фильтр;
лямбда-зонд.

Разборка мотора для проведения водородной очистки не требуется. Очистная водородная установка автоматически отключается, если не соблюдаются технические условия процесса. Во время работы оборудование не перегревается, так как снабжено эффективной системой воздушного охлаждения. Процесс очистки можно упростить, используя систему дистанционного контроля.

Перед началом раскоксовки необходимо провести несколько подготовительных манипуляций:

Проверка вольтажа.
Измерение температуры двигателя и охлаждающей жидкости.
Установка времени проведения операции.

Последнее напрямую зависит от объёма двигателя, а также от того, сколько времени прошло с момента последней очистки.

Популярные модели аппаратов для водородной очистки двигателей внутреннего сгорания:

HM (240, 300, 300XL);
Motor Clean;
Hydrotech;
H2 Doctor (1000+, 1500+, 2000+, 3000+).

Для очистки используются стационарные и мобильные установки, рассчитанные на двс объёмом до 6 литров.

Плюсы и минусы водородной технологии

Заявленная периодичность проведения водородной раскоксовки двигателей внутреннего сгорания:

новых – после 50 тыс.км. пробега;
подержанных – каждые 20 тыс.км. пробега.

К числу достоинств технологии водородной очистки двигателей относятся:

практически полное удаление отложений в виде затвердевших остатков масла и топлива;
отсутствие контакта с другими химическими веществами;
снижение потребления масла и расхода топлива;
очистка свечей зажигания и форсунок;
уменьшение количества вредных выбросов.

Выхлопная труба машины перестаёт «коптить», увеличивается срок эксплуатации двигателя, который после процедуры работает значительно тише и ровнее. Время проведения раскоксовки (около 40 минут) совсем ненадолго заставит автолюбителей отвлечься от выполнения ранее намеченного дневного графика.

Кроме целого ряда преимуществ, у водородной раскоксовки есть и несколько существенных минусов. Все они, так или иначе, заставляют автолюбителей прежде, чем поставить машину на очистку, заглянуть в бумажник. Прежде всего, процедура очистки предусматривает наличие воздухозаборника, который ставит на машину не каждый водитель. Кроме того, следует чётко представлять, что никакая раскоксовка не превратит двигатель в совершенно новый агрегат.

Ну, и два аспекта, которые не касаются технической части, но крайне важны в контексте процесса в целом:

Работа с водородом требует от исполнителей высокого мастерства и немалого опыта. Водород – крайне взрывоопасный газ, способный, к тому же, оказывать агрессивное влияние на металлы.
Стоимость всей процедуры водородной очистки довольно высока: оборудование стоит дорого, поэтому для снижения срока окупаемости хозяева не будут страдать альтруизмом по отношению к заказчикам процедуры.

Советы и отзывы тех, кто уже проводил водородную очистку двс

Прежде всего, не следует тратить время и средства на приведение в порядок новых двигателей: раскоксовка необходима двс, которые установлены на автомобилях «возрастом» более 3-х лет. Процесс не требует смены масла, установки нового комплекта свечей. Первым шагом является качественная диагностика двигателя. Оценить степень загрязнённости узлов и деталей двигателя «на глаз» невозможно. Сделать это может только электроника.

Установка очистки напрямую подключается к автомобильному аккумулятору. Водород через патрубок поступает в двигатель со скоростью 2 литра в минуту. За 40-50 минут, которые длится процедура очистки, через двигатель прокачивается до 100 литров водорода.

Разумеется, клубы чёрного дыма из выхлопной трубы заведённого двигателя после окончания процедуры очистки не валят… Запах газов, поступающих в атмосферу из выхлопной трубы, не превращается в букетный аромат. И акселератор не выжимает дополнительные 10-15 лошадиных сил. Как мы помним, процедура водородинга осуществляется без разборки двигателя. Поэтому оценить качество работы можно, только вновь установив машину на стенд.

Скептики отмечают, что единственным положительным моментом процедуры очистки является выравнивание компрессии в цилиндрах. Повторный осмотр камер сгорания специализированным оборудованием (миниатюрная видеокамера), якобы, проводить не стоит: количество нагара остаётся прежним, его фактурный состав изменяется незначительно. И то, в немалой степени из-за того, что всё время очистки двигатель находится в рабочем состоянии, то есть функционирует бортовая система очистки.

Читать еще: Двигатель ady чем заменить

Специалисты утверждают, что процедура раскоксовки двигателей водородом удивляет некоторых пользователей авто только в странах бывшего СССР. В Европе и США эта технология уже давным-давно опробована и прижилась очень прочно. Кроме того, перекись водорода – старый и действенный способ очистки особо загрязнённых частей силовых установок автомобилей.

По большей части, те, кто рекламирует проведение водородинга, используют профессиональное дорогостоящее оборудование. Это в значительной степени избавляет от опасности взрывов газовоздушной смеси. Помните, что раскоксовку следует производить только в приспособленных для этой процедуры автомастерских, с осуществлением диагностики и оценочных технических процедур. Лишь тогда можно с уверенностью сказать, что водородинг был необходим и проведён успешно.

Последний, и самый главный аспект – экономический. Каждая такая процедура стоит от 1,5 до 5 тысяч рублей. Стоит ли уменьшать семейный бюджет на такую сумму, принимать решение должен только владелец автомашины.

Автомобиль с водородным двигателем внутреннего сгорания — Hydrogen internal combustion engine vehicle

Водорода двигателя внутреннего сгорания транспортного средства (HICEV) представляет собой тип водорода транспортного средства с использованием двигателя внутреннего сгорания . Транспортные средства с водородным двигателем внутреннего сгорания отличаются от транспортных средств на водородных топливных элементах (которые используют электрохимическое использование водорода, а не сгорание). Вместо этого водородный двигатель внутреннего сгорания представляет собой просто модифицированную версию традиционного бензинового двигателя внутреннего сгорания. Отсутствие углерода означает, что не образуется CO2 , что устраняет основные выбросы парниковых газов в обычном нефтяном двигателе.

Однако при сжигании водорода с воздухом образуются оксиды азота, известные как NOx . Таким образом, процесс сгорания очень похож на другие высокотемпературные горючие топлива, такие как керосин, бензин, дизельное топливо или природный газ. Таким образом, водородные двигатели внутреннего сгорания не считаются с нулевым уровнем выбросов .

Обратной стороной является то, что с водородом очень трудно обращаться. Из-за очень маленького молекулярного размера атома водорода водород может просачиваться через многие, по-видимому, твердые материалы. Выделившийся газообразный водород, смешанный с воздухом, потенциально взрывоопасен.

СОДЕРЖАНИЕ

1 История
2 Эффективность
3 Выбросы загрязняющих веществ
4 Адаптация существующих двигателей
5 См. Также
6 Ссылки
7 Внешние ссылки

История

Франсуа Исаак де Риваз разработал в 1806 году двигатель Де Риваз , первый двигатель внутреннего сгорания, работавший на водородно-кислородной смеси. Этьен Ленуар произвел гиппомобиль в 1863 году. В 1970 году Поль Дигес запатентовал модификацию двигателей внутреннего сгорания, которые позволили бензиновым двигателям работать на водороде.

Токийский городской университет разрабатывает водородные двигатели внутреннего сгорания с 1970 года. Недавно они разработали автобус и грузовик, работающие на водороде.

Mazda разработала двигатели Ванкеля , сжигающие водород. Преимущество использования ДВС (двигателей внутреннего сгорания), таких как двигатели Ванкеля и поршневые двигатели, заключается в том, что стоимость переоборудования для производства намного ниже. ДВС с существующей технологией все еще можно использовать для решения тех проблем, для которых топливные элементы еще не являются жизнеспособным решением, например, в холодных погодных условиях.

В период с 2005 по 2007 год компания BMW тестировала роскошный автомобиль под названием BMW Hydrogen 7 с водородным ДВС, который в ходе испытаний достиг скорости 301 км / ч (187 миль в час). По крайней мере, два из этих концептов были изготовлены.

В 2000 году Shelby Cobra была переоборудована для работы на водороде в рамках проекта, возглавляемого Джеймсом У. Хеффелем (в то время главным инженером Калифорнийского университета в Риверсайде CE-CERT). Конверсия водорода была проведена с целью создания транспортного средства, способного побить текущий рекорд наземной скорости для транспортных средств, работающих на водороде. Он разогнался до приличных 108,16 миль в час, опередив мировой рекорд для автомобилей с водородным двигателем на 0,1 миль в час.

Alset GmbH разработала гибридные водородные системы, которые позволяют автомобилю использовать бензин и водородное топливо по отдельности или одновременно с двигателем внутреннего сгорания . Эта технология использовалась с Aston Martin Rapide S во время гонки « 24 часа Нюрбургринга» . Rapide S стал первым автомобилем, завершившим гонку с водородной технологией.

В последнее время все больший интерес вызывает разработка водородных двигателей внутреннего сгорания, особенно для грузовых автомобилей большой грузоподъемности. Частично это связано с тем, что это технология перехода к будущим климатическим выбросам CO.
2 цели по выбросам и как технология, более совместимая с существующими автомобильными знаниями и производством.

Эффективность

Поскольку водородные двигатели внутреннего сгорания являются тепловыми двигателями, их максимальная эффективность ограничена КПД Карно . Для сравнения, эффективность топливного элемента ограничена свободной энергией Гиббса , которая обычно выше, чем у Карно.

Водородные двигатели внутреннего сгорания особенно чувствительны к кратковременным нагрузкам с точки зрения эффективности, и поэтому больше подходят для работы с постоянной нагрузкой.

Выбросы загрязняющих веществ

При сгорании водорода с кислородом в качестве единственного продукта образуется водяной пар :

Однако при сжигании водорода в воздухе могут образовываться оксиды азота, известные как NO _x . Таким образом, процесс сгорания очень похож на другие высокотемпературные горючие топлива, такие как керосин, бензин, дизельное топливо или природный газ. Таким образом, водородные двигатели внутреннего сгорания не считаются с нулевым уровнем выбросов .

Водород имеет широкий диапазон воспламеняемости по сравнению с другими видами топлива. В результате его можно сжигать в двигателе внутреннего сгорания в широком диапазоне топливно-воздушных смесей. Преимущество здесь в том, что он может работать на обедненной топливно-воздушной смеси. Такая смесь представляет собой смесь, в которой количество топлива меньше теоретического, стехиометрического или химически идеального количества, необходимого для сгорания с заданным количеством воздуха. В этом случае увеличивается экономия топлива и более полная реакция сгорания. Кроме того, температура сгорания обычно ниже, что снижает количество загрязняющих веществ (оксидов азота и т. Д.), Выбрасываемых через выхлопные газы.

Хотя НЕТ
Икс образуется, при внутреннем сгорании водорода CO, CO не выделяется или образуется мало.
2 , ТАК
2 , Выбросы УВ или ТЧ.

Настройка водородного двигателя в 1976 году для получения максимально возможного количества выбросов привела к выбросам, сопоставимым с потребителями бензиновых двигателей того периода. Однако более современные двигатели часто оснащены системой рециркуляции выхлопных газов . Уравнение при игнорировании EGR:

Эта технология потенциально способствует сжиганию водорода также с точки зрения NO.
Икс выбросы.

Поскольку сгорание водорода не является нулевым выбросом, но имеет нулевой уровень выбросов CO2 , привлекательно рассматривать водородные двигатели внутреннего сгорания как часть гибридной трансмиссии. В этой конфигурации автомобиль может предложить краткосрочные возможности с нулевым выбросом, например, работу в городских зонах с нулевым выбросом.

Читать еще: Что такое периодический прогрев двигателя

Адаптация существующих двигателей

Различия между водородным ДВС и традиционным бензиновым двигателем включают упрочненные клапаны и седла клапанов , более прочные шатуны , свечи зажигания с неплатиновыми наконечниками , катушку зажигания с более высоким напряжением , топливные форсунки, предназначенные для газа вместо жидкости, более крупный демпфер коленчатого вала , более прочный материал прокладки головки , модифицированный (для нагнетателя ) впускной коллектор , нагнетатель положительного давления и высокотемпературное моторное масло . Стоимость всех модификаций будет примерно в одну целую пять десятых (1,5) раза больше текущей стоимости бензинового двигателя. Эти водородные двигатели сжигают топливо так же, как бензиновые двигатели.

Теоретическая максимальная выходная мощность водородного двигателя зависит от соотношения воздух / топливо и используемого метода впрыска топлива. Стехиометрическое отношение воздух / топливо для водорода составляет 34: 1. При таком соотношении воздух / топливо водород будет вытеснять 29% камеры сгорания, оставляя только 71% для воздуха. В результате энергосодержание этой смеси будет меньше, чем было бы, если бы в качестве топлива использовался бензин. Поскольку как карбюраторный, так и портовый впрыск смешивают топливо и воздух перед тем, как он попадает в камеру сгорания, эти системы ограничивают максимальную теоретическую получаемую мощность примерно 85% от мощности бензиновых двигателей. Для систем прямого впрыска , которые смешивают топливо с воздухом после закрытия впускного клапана (и, таким образом, в камере сгорания находится 100% воздуха), максимальная мощность двигателя может быть примерно на 15% выше, чем у бензиновых двигателей.

Следовательно, в зависимости от того, как дозируется топливо, максимальная мощность водородного двигателя может быть на 15% выше или на 15% меньше, чем у бензинового, если используется стехиометрическое соотношение воздух / топливо. Однако при стехиометрическом соотношении воздух / топливо температура сгорания очень высока, и в результате образуется большое количество оксидов азота (NOx), которые являются основным загрязнителем . Поскольку одной из причин использования водорода являются низкие выбросы выхлопных газов, водородные двигатели обычно не предназначены для работы при стехиометрическом соотношении воздух / топливо.

Обычно водородные двигатели рассчитаны на использование вдвое больше воздуха, чем теоретически требуется для полного сгорания. При таком соотношении воздух / топливо образование NO
Икс снижается почти до нуля. К сожалению, это также снижает выходную мощность примерно вдвое по сравнению с бензиновым двигателем аналогичного размера. Чтобы компенсировать потерю мощности, водородные двигатели обычно больше бензиновых и / или оснащены турбонагнетателями или нагнетателями.

В Нидерландах исследовательская организация TNO работает с промышленными партнерами над разработкой водородных двигателей внутреннего сгорания.

Из чего это сделано: водородные топливные ячейки

Найти новый источник энергии и перестать зависеть от нефти — такова задача, которую автомобильные инженеры решают уже не первый десяток лет. Современность предлагает много вариантов: более экологичный газ, продвинутый электромобиль или компромиссный гибрид. Но сегодня речь пойдет о другом решении — технологии водородных топливных ячеек.

Вода из выхлопной трубы?

Итак, есть еще один вариант того, что можно сжигать в ДВС вместо бензина или дизельного топлива, — это водород. Известно, что продуктом окисления водорода является вода. Сжигаем водород в кислороде, получаем энергию для работы поршней, а на выходе — водяной пар. Ну не прекрасно ли? И все же есть свои нюансы: водород при сгорании выделяет больше тепла, чем нефтепродукты, тем самым чересчур раскаляя двигатель. Кроме того, сгорая с воздухом, а не с чистым кислородом, он создает ряд вредных примесей. Все это не позволяет просто так сжигать водород в ДВС.

Однако есть и другое решение, предусматривающее использование водорода в качестве топлива. Еще 200 лет назад был изобретен генератор, в котором водород, соединяясь с кислородом, производит воду, а «побочным» продуктом реакции становится электричество. В двух словах принцип работы таков: объемная ячейка разделяется на две половины пластиной из особого материала, способного пропускать протоны и не пропускать электроны. В каждой из половин ячейки устанавливаются два электрода, связанные между собой в электрическую цепь. В одну половину ячейки подается водород, в другую — кислород. Катализатор, нанесенный на разделяющую мембрану, активирует реакцию водорода с кислородом; при этом атомы водорода расщепляются на протоны и электроны. Протоны проходят сквозь мембрану и, соединяясь с кислородом, дают воду. А электроны уходят в подсоединенную электрическую цепь, давая ток.

Такие водородно-кислородные топливные элементы уже применялись в космосе: они питали энергией советский многоразовый корабль «Буран».

Из космоса в автомобиль

Топливный элемент такого типа удалось приспособить и для автомобиля, причем один из первых вариантов предложили отечественные конструкторы. Компактный водородный генератор состоит из множества ячеек, принцип работы которых описан выше. Напряжение каждой ячейки низкое — от 0.6 до 1.0 В, но, если соединить ячейки последовательно, можно получить необходимое высокое напряжение.

Дальше всех в этом направлении продвинулись японские инженеры. Совместными усилиями специалистов Toyota и DENSO удалось создать эффективный водородно-воздушный генератор, который стал основой для серийной Toyota Mirai.

Система топливных ячеек вырабатывает энергию, комбинируя водород с кислородом из наружного воздуха. Японским инженерам удалось создать наиболее эффективную систему топливных элементов, достигшую высокой выходной мощности при относительной компактности и малом весе, благодаря использованию композитных баков и компактного силового оборудования.

Вклад DENSO

Блок управления мощностью (PCU) Toyota Mirai производства DENSO решает, когда и как использовать производимую водородным генератором электроэнергию: часть ее система перенаправляет для хранения в литий-ионную батарею. Эта же батарея дополнительно заряжается и при рекуперации энергии торможения. При необходимости выдачи пиковой мощности (во время старта и разгона) используется как энергия водородного генератора, так и запасы батареи.

Во время работы силовой установки Mirai из трубы действительно идет дистиллированная вода — вообще никаких выбросов! Специалистам DENSO также удалось решить вопрос с быстрой и безопасной заправкой автомобиля водородом благодаря внедрению беспроводной связи с заправочной станцией, по которой передается вся информация о состоянии топлива в баках (о температуре и давлении водорода).

Запас хода Toyota Mirai второго поколения составляет внушительные 800 км (по циклу NEDC); при этом время полной заправки длится от 3 до 5 минут, что несравнимо быстрее, чем у электромобиля. Второе поколение Mirai с усовершенствованными топливными ячейками дебютировало на Токийском автосалоне два месяца назад, а уже в 2020 году этот автомобиль поступит в серийное производство.

Читать еще: Что такое выбег асинхронного двигателя

Когда-нибудь — возможно, и не в столь отдаленном, как нам кажется, будущем — в каталоге DENSO для рынка послепродажного обслуживания автомобилей появятся, например, компоненты управления водородной силовой установкой. А пока в нем представлены более традиционные запчасти, обладающие, тем не менее, оригинальным качеством, надежностью и отличными рабочими характеристиками. Подобрать подходящие запчасти можно в нашем электронном каталоге.

Машины на водородном топливе

Современное автомобилестроение развивается с акцентом на производство более экологичных транспортных средств. Это обусловлено развернувшейся во всём мире борьбой за чистоту атмосферного воздуха путём снижения выбросов углекислого газа. Постоянный рост цен на бензин также заставляет производителей искать другие источники энергии. Многие ведущие автостроительные концерны постепенно переходят к серийному производству машин, работающих на альтернативном топливе, что уже в самом ближайшем будущем приведёт к появлению на автодорогах мира достаточного количества не только электрокаров, но также авто с двигателями, работающими от водородного топлива.

Принцип работы водородных автомобилей

Авто, работающее на водороде, призвано снизить атмосферные выбросы углекислого газа, а также других вредных примесей. Использование водорода для приведения в движение колёсного транспортного средства, возможно двумя различными способами:

применением водородного двигателя внутреннего сгорания (ВДВС);
установкой силового электрического агрегата, работающего от водородных элементов (ВЭ).

ВДВС представляет собой аналог широко используемых сегодня двигателей, топливом для которых является пропан. Именно эту модель движка проще всего перенастроить для работы от водорода. Принцип его действия тот же, что у бензинового двигателя, только в камеру сгорания вместо бензина поступает сжиженный водород. Авто с ВЭ – это, фактически, электрокар. Водород здесь выступает лишь сырьём для выработки электроэнергии, необходимой, чтобы привести в действие электрический мотор.

Водородный элемент состоит из следующих частей:

корпуса;
мембраны, пропускающей только протоны – она делит ёмкость на две части: анодную и катодную;
анода, покрытого катализатором (палладием или платиной);
катода с тем же катализатором.

Принцип действия ВЭ построен на физико-химической реакции, состоящей в следующем:

Водород подаётся в анодный отсек, где под действием катализатора его молекулы отдают свои электроны аноду.
Газообразный водород заправляют в бак автомобиля так же, как и бензин, а затем особый топливный элемент, производящий химическую реакцию за счет водорода и кислорода, преобразует электроэнергию, которая и является движущей силой машины
Образовавшиеся протоны (Н+) поступают в катодную часть ВЭ, свободно проходя через мембрану, куда одновременно подаётся кислород.
Электроны устремляются по аноду в цепь питания электродвигателя автомобиля, приводя его в движение.
Под действием катализатора, подаваемые на катод электроны, соединяются с протонами (Н+), образуя молекулярный водород. Подача в камеру кислорода, способствует образованию молекул воды.

Таким образом, при движении автомобиля не выделяется углекислый газ, а лишь водяной пар, электричество и окись азота.

Основные характеристики водородных автомобилей

Главные игроки автомобилестроительного рынка уже имеют опытные образцы своей продукции, использующие водород в качестве топлива. Можно уже определённо выделить отдельные технические характеристики таких машин:

максимально развиваемую скорость до 140 км/час;
средний пробег от одной заправки 300 км (некоторые производители, например, Тойота или Хонда заявляют вдвое большую цифру – 650 или 700 км, соответственно, на одном лишь водороде);
время разгона до 100 км/час с нуля – 9 секунд;
мощность силовой установки до 153 лошадиных сил.

Этот автомобиль может разогнаться до 179 км/ч, причем до 100 км/ч машина разгоняется за 9.6 секунд и, самое главное, она способна проехать без дополнительной дозаправки 482 км

Совсем неплохие параметры даже для бензиновых двигателей. Пока ещё не наметился крен в сторону ВДВС, использующего сжиженный Н2 или машин на ВЭ, и непонятно, какой из этих типов двигателей достигнет лучших технических характеристик и экономических показателей. Но сегодня больше выпущено моделей машин с электроприводом, работающих от ВЭ, которые дают больший КПД. Хотя расход водорода для получения 1 кВт энергии меньше в ВДВС.

К тому же переоснащение ДВС под водород для увеличения КПД требует изменения системы зажигания установки. Не решена пока проблема быстрого прогорания поршней и клапанов из-за более высокой температуры горения водорода. Здесь всё решит дальнейшее развитие обеих технологий, а также динамика цен при переходе к серийному производству.

Плюсы и минусы авто, работающих на водороде

Среди основных преимуществ водородомобилей можно отметить:

высокую экологичность, заключающуюся в отсутствии большинства вредных веществ в выхлопах, характерных для работы бензинового двигателя, – углекислого и угарного газа, окиси и диоксидов серы, альдегидов, ароматических углеводородов;
более высокий КПД, по сравнению с бензиновыми авто;

В целом авто имеет амбиции покорить весь мир

меньший уровень шума от работы двигателя;
отсутствие сложных, ненадёжных систем топливоподачи и охлаждения;
возможность использования двух видов топлива.

Кроме того, машины, работающие на ВДВС, имеют меньший вес и больше полезного объёма, несмотря на необходимость установки баллонов для топлива.

К недостаткам водородомобилей можно отнести:

громоздкость силовой установки при использовании топливных элементов, снижающей маневренность автомобиля;
высокую стоимость самих водородных элементов из-за входящих в их состав палладия или платины;
несовершенство конструкции и неопределённость в материале изготовления баков для водородного топлива;
отсутствие технологии хранения водорода;
отсутствие заправок водородом, инфраструктура которых очень слабо развита во всём мире.

Однако, с переходом к массовому выпуску авто, оснащённых водородными силовыми установками, большая часть этих недостатков наверняка будет устранена.

Какие автомобили, использующие водород, уже выпускаются

Производством машин на водородном топливе занимаются такие ведущие мировые автомобилестроительные компании, как BMW, Mazda, Mercedes, Honda, MAN и Toyota, Daimler AG и General Motors. Среди опытных моделей, а у некоторых производителей уже и мелкосерийных, имеются автомобили, функционирующие только на водороде, или с возможностью использования двух видов топлива, так называемые гибриды.

Уже выпускаются такие модели водородомобилей, как:

Ford Focus FCV;
Mazda RX-8 hydrogen;
Mercedes-Benz A-Class;
Honda FCX;
Toyota Mirai;
Автобусы MAN Lion City Bus и Ford E-450;
гибридный автомобиль на два вида топлива BMW Hydrogen 7.

Сегодня можно сказать определённо, что, несмотря на имеющиеся трудности (новое всегда с трудом пробивает себе дорогу), будущее принадлежит более экологичным автомобилям. Автокары, работающие на водородном топливе, составят достойную конкуренцию электромобилям.

0 0 голоса

Рейтинг статьи