Aklaypart.ru

Авто Журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем заправляется водородный двигатель

Водородное топливо является хорошей альтернативой бензину и дизелю. И многие производители задумались о выпуске авто на водороде.

Подробное описание

Исчерпаемость природных ресурсов, в частности, нефти, давно заставляет ученых ломать головы над поиском альтернативных источников энергии. Немаловажным фактором является и угроза экологической катастрофы, ведь дым и копоть, вырабатываемые бензиновыми и дизельными транспортными средствами по-настоящему отравляют окружающую среду. Именно автопромышленность на сегодня является главным источником загрязнения нашей планеты.

Сейчас наблюдается яркая тенденция в сторону отказа от использования и производства автомобилей с традиционными двигателями внутреннего сгорания. Все активнее используются гибриды и электротранспорт, но некоторые автоконцерны предлагают машины, способные работать и на альтернативных источниках энергии, например, водородные автомобили. Эксперты полагают, что именно они могут вытеснить с авторынка весь транспорт, который только существует сейчас.

Автомобиль на водородном топливе

Как работает

Что ввести читателя в курс дела сначала я расскажу, как работает генератор водорода для автомобиля. Название должно наталкивать на мысль, что это устройство что-то генерирует, превращая одно вещество в другое. Водородный генератор – это устройство, в котором происходит химическая реакция водорода с кислородом, результатом которой является образование электрического тока.

Принцип работы заключается в следующем: с одной стороны генератора на анод подается водород, а с другой подается кислород из воздуха на катод. Так как анод- это платиновый катализатор, то он расщепляет атомы водорода, в результате получаются положительно заряженные ионы и протоны, имеющие отрицательный заряд. Полимерная мембрана, находящаяся между катодом и анодом, пропускает только сквозь себя только ионы водорода. Куда деваться электронам с отрицательным зарядом? Они находят другой путь – они поступают к катоду, проделывая путь по внешней цепи, при этом создают электрический ток.

Попадая на катод, частицы водорода вступают в реакцию с кислородом. В результате образуется вода, которая выводится наружу. Генератор состоит из ячеек, одна из ячеек вырабатывает до 1.16 Вольт. Этого, конечно, недостаточно чтобы запустить автомобиль. Поэтому водородный генератор для автомобиля имеет структуру, которая представляет собой большое количество отдельных ячеек. Мощность зависит от количества ячеек, а также от размеров мембраны.

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.
Читать еще:  Nissan maxima a33 тюнинг двигателя

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.

Заправка автомобиля водородным топливом

Следующий этап в транспортировке водорода к конечному пользователю — заправка. Различают мобильные, стационарные и домашние заправочные системы. В основном в них используется газообразный водород, хотя есть и станции, работающие с жидким топливом. В данном случае все зависит от автомобиля. Например, BMW Hydrogen 7 потребляет наряду с бензином жидкий водород, а вот его конкурент от General Motors — Opel Zafira Hydrogen 3 использует 2 бака под сжатый и сжиженный газы.

Что такое водородный двигатель

Водородный двигатель – попытка человечества создать вечный источник питания. Он оснащен электрохимическим генератором, за счет которого происходит преобразование. В основе реакции лежит окисление водорода и получение водяного пара, азота и электричества.

Важной для современного мира особенность является экологичность. Благодаря работе на водороде и умному расщеплению, на выходе мы получаем выхлоп с нулевым содержанием углекислого газа (CO2).

Серийные модели водородных автомобилей

На рынке присутствует 10 серийных «водородников», в кратком обзоре мы разберем самые популярные модели.

Hyundai ix35 FCEV

Южнокорейский производитель выпускает модель, которая способна преодолеть почти 600 км на одной зарядке. Потребуется 5,64 кг водорода. Мощность силового агрегата — 134 л. с. Предельная скорость — 160 км/ч, разгон до «сотни» занимает 12,5 сек.

Читать еще:  Honda crx какие двигатели

Этот «железный конь» так называется на азиатском рынке и в США. В Европе и РФ он именуется Tucson. Первоначальная стоимость на рынке США составляла $88 500, в Германии — €65 450. В самой Ю. Корее цена на кроссовер от $48 000: при покупке присутствует государственная субвенция.

Hyundai ix35 FCEV

Hyundai Nexo

Вторая модель производителя, на наш вкус, более привлекательна визуально. Она была представлена 07.01.2018 г. в Лас-Вегасе. У Nexo запас хода на 200 километров больше, а мощность двигателя — на 29 «лошадок». Кроссовер оснащен силовым агрегатом, мощность которого составляет 163 л. с. Модель способна преодолеть почти 800 км на одной зарядке, достигать скорости до 150 км/ч и разгоняться до первой «сотни» за 9,5 секунд.

Вариантов комплектации два — Модерн и Премиум.

Hyundai Nexo

Стоимость автомобиля стартует в Европе / США от €54 000/$64 800. В самой Ю. Корее пятиместный кроссовер можно приобрести за $35 000.

Honda Clarity и Clarity2

Седан D-класса был представлен широкой публике в Лос-Анджелесе, в конце осени 2007. Продажи в США, Европе и самой Японии начались следующим летом. 136 л. с. двигателя позволяют разогнать седан до «сотни» за 10 сек. Самая высокая скорость передвижения — 161 км/ч. 4,1 кг водорода хватает, чтобы преодолеть без заправки путь в 450 км.

С конвейера авто сняли в 2014, потому что ему на смену пришел аналогичный переднеприводный седан, но уже бизнес-класса. Мультиэкологичная Clarity2 была представлена в Токио в 2015 г. Здесь уже 177 «лошадок». А «дальнобойность» движения — 750 км. В США этот седан предлагали в лизинг. Покупатель должен был оплатить $2 878 первоначального взноса, а потом на протяжении трех лет ежемесячно платить $379.

Honda Clarity

Toyota Mirai

В конце осени 2014 автоконцерн презентовал четырехдверный серийный автомобиль-гибрид, а его продажи стартовали в Японии в конце года. В октябре 2019 появились автомашины второго поколения, поступившие в продажу летом 2020.

С полным баком седан способен проехать чуть больше 480 км. Двигатель Mirai дает возможность развивать скорость в 175 км/ч и за 9 секунд достигать отметки в 100 км/ч.

Стоимость гибридного автомобиля в Японии стартует от $57 500. В США имеется государственная федеральная поддержка, американцы могут приобрести трехобъемник за $45 000. Для Европы ценник стартует от €78 540.

Читать еще:  Горит чек поднимается температура двигателя

Toyota Mirai

Заправил и поехал

Тем не менее в водороде видят возможность. Он может стать одним из вариантов для аккумулирования и хранения энергии из возобновляемых источников на протяжении дней, недель и месяцев. В таких богатых на солнце и ветер регионах, как Австралия и Чилийские Анды, водород может аккумулировать излишки энергии, которые будут доставлять в более обделенные регионы.

И тут встает другая проблема — хранения и транспортировки этого топлива до потребителей — пускай даже не промышленным, а самым обычным. Если мы говорим об экологичном топливе, то чаще всего сворачиваем на дорожку личного транспорта.

10 июня прошлого года в городке Сандвик под Осло произошел взрыв. Рванула водородная заправочная станция Uno-X. К счастью, никто не погиб. Пострадали лишь два человека в автомобиле неподалеку: в их машине от ударной волны сработали подушки безопасности, и от этого люди и получили травмы.

На этой станции заправлялись электромобили на топливных элементах — преимущественно владельцы марок Toyota и Hyundai. Их не так много. Toyota в Норвегии в прошлом году продала 7 таких авто, Hyundai — 21. И станций было не много — 2. Их все потом прикрыли на время расследования, продажу автомобилей на топливных элементах приостановили. В одном из резервуаров на АЗС была утечка водорода. Он легко воспламеняется и хорошо горит. Проект не умер, в этом году станции продали более успешной компании, которая попробует из пионера водородных заправок сделать гиганта.

Несмотря на это, водородные станции продолжают открываться по всему миру. Несколько десятков работает в Калифорнии, почти по две сотни — в Европе и Азии. Водород для них производят в подавляющем большинстве случаев паровой конверсией метана. Это самый дешевый способ его добычи, который связан с выбросами углекислого газа.

А доставляют водород на АЗС с помощью грузовиков, которые чаще всего работают на традиционном автомобильном топливе, что также не делает водород для личных автомобилей на 100% экологичным.

Читайте также:

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш Telegram-бот. Это анонимно и быстро

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector