Водородный автомобиль

Водородный автомобиль

Начало «водородной эры» исторически относится к 1806 году, в то время, когда Франсуа Исааком де Риваз был открыт двигатель внутреннего сгорания, трудящийся на водороде, что изобретатель создавал электролизом воды. Эта разработка со временем начала использоваться в аэростатах, а с возникновением водородных топливных элементов — и в других видах транспорта.

Обстоятельств интереса к водородному транспорту возможно назвать большое количество. Например, статистику выброса парниковых газов в следствии применения бензина и низкосортного недорогого горючего: на сегодня эта цифра фактически достигает 25%, и по мере того, как в развивающихся государствах растет количество личных машин, эти показатели прогрессируют.

Не считая углекислого газа в воздух выбрасываются оксиды азота, серы и т. д. Да и с денежной точки зрения, прогнозируемый недостаток горючего, рост цен на стремление и энергоносители разных государств достигнуть независимости в сфере энергетики подталкивает важных производителей к введению инноваций в машиностроительной отрасли.

Простой двигатель внутреннего сгорания для работы на водороде не подходит — водород легко воспламеняется от большой температуры выпускного коллектора, — исходя из этого для работы на водороде употребляется роторный двигатель, поскольку в нём выпускной коллектор существенно удалён от впускного. Характерным в применении этого вида горючего есть понижение мощности двигателя до 82 %-65 % в сравнении с бензином.

Само собой разумеется, возможно внести кое-какие трансформации в совокупность зажигания, — и тогда мощность двигателя возрастает до 117 % в сравнении с бензиновым аналогом, но из-за более большой температуры в камере сгорания существенно увеличится выход окислов азота. Помимо этого, водород при тех давлениях и температурах, каковые создаются в двигателе, может вступать в реакцию с смазкой и материалами двигателя, приводя к более стремительному износу.

Промежуточным ответом стали смеси классических горючих с водородом. К примеру, HCNG — смесь с природным газом.

На борту транспортного средства размещаются установка, создающая из дистиллированной воды водород, что после этого добавляется к дизельному горючему. Таковой движение разрешает сократить расход горючего, расширить мощность двигателя и сократить выброс.

Значительно чаще такие установки внедряются на большие грузовики и горную технику.

Ошибочно считать, что для автомобиля с нулевым выбросом достаточно перевести роторный мотор на водородное горючее. Тут имеется одна тонкость: водород горит в воздухе, а не в чистом кислороде, — исходя из этого в воздух все же выбрасываются окислы азота.

Хорошая новость в том, что всемирно заявленный экологическим неприятелем номер один, — углекислый газ —  в выбросе отсутствует всецело. 

Для городского транспорта используется, по большей части, горючее по принципу разделения, — тоесть, в запасе имеется и водород, и бензин, каковые не смешиваются, больше любя экологичность. До тех пор пока такие транспортные биотопливные средства выпускаются ограниченными партиями: это муниципальные автобусы MAN Lion City Bus и Ford E-450, конечно автомобили нового типа BMW Hydrogen 7 и Мазда RX-8 hydrogen, об изюминках которых потом отправится обращение. 

BMW Hydrogen 7 ( 12-цилиндровый двигатель количеством 6 литров )

Двигатель внутреннего сгорания может трудиться на бензине либо водороде попеременно. На авто установлен бензобак 74 литра, и баллон для хранения 8 кг водорода.

Так, проехав 200-300 км на водороде, может дальше применять бензин хотя бы чтобы добраться до ближайшей водородной заправки. К слову, для пробега на бензине у BMW Hydrogen 7 останется ещё 480 км.

Главные параметры:

·         При работе на водороде мощность двигателя образовывает 170 кВт. (228 л.с.), вращающий момент 337 Нм. При работе на бензине двигатель развивает мощность 194 кВт. (260 лс.).

·         Большая скорость 229 км/ч.

·         Разгон до 100 км/ч за 9,5 сек.

Переключение с одного вида горючего на второе происходит машинально, но предпочтение однако отдаётся водороду.

BMW Group разрабатывает водородные разработки уже более 20 лет. На протяжении испытатаний для совокупности хранения водорода водородный бак разрушали под большим давлением, нагревали на открытом огне до температуры 1000° Цельсия в течение 70 мин., деформировали жёсткими и тяжёлыми предметами, — но, не обращая внимания на целый пессимизм критиков, водород, находящийся в баке, не взрывался.

Исходя из этого производитель запустил программу «Clean Energy» для распространения в различных государствах новых водородных BMW-7. Машины были реализованы только для аренды, причём солидная их часть удачно перекочевала в Европу ещё в 2007 году.

В качестве средства популяризации компания запустила в Штатах пиар-программу «BMW Hydrogen 7 Pioneer Program», по задуму которой этими авто пользовались такие звёзды всемирный величины, как Бредд Питт, Анджелина Джоли, Ричард Гир, Шарон Стоун, Пласидо Доминго и другие узнаваемые шоу-мены. А весной 2008 года BMW представила монотопливную версию «BMW Hydrogen 7», трудящуюся лишь на водороде.

Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid

Фирменный маздовский роторный двигатель, как выяснилось, замечательно трудится и на водородном горючем. По окончании последовательности опытов на базе Мазда5, так же известного как минивэн Premacy, был создан пятиместный гибрид, — намного более практичный, чем купе RX-8: двухсекционный роторный двигатель развивает 109 лошадиных сил как на бензине, так и на водороде, и трудится в паре со 110-киловаттным электромотором, что может питаться и от ротора, и от батареи.

Генератор так же делает функцию стартера, и может передавать энергию от двигателя сходу к электромотору, минуя батарею, что дает водителю чувство взаимосвязи акселератора с двигателем. В случае если бак с водородом опустеет, Мазда Premacy продолжит перемещение на бензине.

 

С мая 2009 года пара электроводородных  Мазда Premacy переданы в коммерческий лизинг, что помогает еще одним тестом в настоящих условиях для экспериментальных автомобилей.

 

Существует так же второй метод применения водорода в транспортной сфере, — топливные элементы. Сущность таких конструкций в получении электрического тока в ходе химической реакции синтеза воды из кислорода и водорода с выделением тепла. Первое транспортное средство на топливных элементах, применяя щёлочь в качестве базы, создала во второй половине 50-ых годов XX века компания Allis-Chalmers Manufacturing

У топливных элементов имеется масса плюсов. Во-первых, это отсутствие твёрдого ограничения на КПД, как у тепловых автомобилей. Большой КПД ( 60-80% в сравнении с 35-38% дизельных генераторов ) достигается благодаря прямому превращению энергии горючего в электричество.

Во-вторых, топливные элементы легче и менее габаритные. К тому же, создают меньше шума, меньше нагреваются, и более действенны с позиций потребления горючего.

На данный момент создают и испытывают такие машины на водородных топливных элементах как Focus FCV, Honda FCX, Tucson ( Hyundai ), FCEV X-TRAIL FCV (Nissan ), Toyota Highlander FCHV, Volkswagen space up, Mercedes-Benz A-Class и другие.

Дабы оказать помощь внедрению водородного горючего на транспорте, Норвегия, Япония и многие другие страны не только строят «водородные автострады», оснащённые заправками, но и искусственно удерживают цену на водород ниже себестоимости. Помимо этого, разрабатываются применения водорода и стандарты транспортировки.

И не беда, что для безопасности хранения баллонов необходимо пожертвовать местом в багажнике, поскольку совершенствование топливных элементов длится — компактнее, легче, дешевле. Да и морозы до -30 С такому авто больше нипочём! 

Источники: www.avtomir

В Японии начали реализовывать автомобили с водородными двигателями


Читать также:

Читайте также: