Водородный двигатель. Что это? Зачем он нужен?

С каждым днем ужесточаются правила выбросов, автопроизводители ищут различные альтернативные методы, чтобы контролировать уровни загрязнения.

https://создание-сайта.net/reklama-saytov/dnept/

Это включает в себя, среди прочего, электрификацию, гибридные силовые агрегаты, современные технологии сжигания топлива и альтернативные виды топлива. Давайте обсудим, что такое водородный двигатель внутреннего сгорания, который представляет собой не что иное, как альтернативный способ сгорания с водородом в качестве топлива.


Toyota была одной из таких автомобильных компаний, которая всегда ищет новые методы повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания или сокращения выбросов. На этот раз они тестировали двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, чтобы проанализировать результаты. По сути, двигатель внутреннего сгорания остается более или менее таким же, но есть различные новые механические компоненты, которые необходимо добавить в автомобиль, чтобы эта технология работала.


Водород обладает различными уникальными свойствами, и с ним нелегко обращаться или производить водород по сравнению с бензином и дизельным топливом. Следовательно, автомобили с водородным двигателем имеют свой набор проблем и особенностей.
Использование водорода в качестве топлива для двигателя приводит к добавлению в автомобиль некоторых новых компонентов. Это включает в себя массивный резервуар для хранения водорода, поскольку удельная энергия водорода существенно ниже по сравнению с бензином или дизельным топливом. Следовательно, для достижения значимых характеристик необходимо использовать большое количество водорода. Кроме того, поскольку требуется хранить его в больших количествах, давление хранения находится в диапазоне 700 бар. Такое высокое давление в резервуарах для хранения может представлять небольшую опасность для здоровья и безопасности, и, следовательно, необходимо соблюдать большую осторожность при обращении с водородом в качестве топлива в транспортном средстве.


Принцип работы

Общий процесс сгорания остается таким же, как и в обычном бензиновом или дизельном двигателе с обычным 4-тактным двигателем: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Однако система впрыска требует технологии прямого впрыска топлива и форсунок высокого давления. Это связано с тем, что в случае впрыска через порт водород имеет тенденцию воспламеняться даже через небольшие трещины и щели. Итак, если впускной клапан остается открытым даже на короткое время во время сгорания, существует опасность распространения огня через впускной коллектор, что может привести к повреждению различных компонентов. Во время сгорания температура цилиндра высока, в результате чего при сгорании образуются выбросы NOx. Это вредные выбросы, и их необходимо контролировать, чтобы гарантировать соответствие последним стандартам выбросов.

Проблемы

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде, еще не производятся из-за различных проблем, которые они создают. За счет дополнительных компонентов существенно увеличивается общий вес автомобиля. Чрезвычайно низкая плотность энергии означает, что выходная мощность и крутящий момент будут намного меньше, чем у бензиновых или дизельных аналогов, даже если количество водорода велико. Для условий холодного пуска требуется степень сжатия до 40:1, чего нелегко достичь. Типичный бензиновый двигатель имеет степень сжатия от 8:1 до 10:1. Детонация и предварительное зажигание представляют собой огромные проблемы, поскольку водородное топливо сгорает относительно легко, а при высоких температурах внутри цилиндра сгорания самовоспламенение может вызвать детонацию, которая со временем может серьезно повредить двигатель и его компоненты.
Более высокие производственные затраты в сочетании с меньшей плотностью энергии и большими требованиями к пространству для хранения создают серьезные проблемы для массового внедрения или даже рассмотрения водорода в качестве топлива.

Related Posts

Adblock
detector