Автомобили на водородном топливе

Покраска

Современная автомобильная промышленность развивается с упором на производство более экологически чистых автомобилей. Это связано с мировой борьбой за чистоту атмосферного воздуха за счет снижения выбросов углекислого газа. Постоянный рост цен на бензин заставляет производителей искать и другие источники энергии. Многие крупные автомобильные компании постепенно переходят на массовое производство автомобилей на альтернативном топливе, что в самое ближайшее время приведет к появлению на мировых магистралях достаточного количества не только электромобилей, но и автомобилей с силовыми двигателями от топлива к водороду.

Водородный автомобиль

Читайте также: Как снизить расход топлива, выбрав правильную скорость

Принцип работы водородных автомобилей

Водородный автомобиль предназначен для снижения выбросов в атмосферу углекислого газа и других вредных примесей. Использование водорода для управления колесным транспортным средством возможно двумя способами:

  • установка энергоблока на водородных элементах (ВЭ).
  • использование водородного двигателя внутреннего сгорания (ВДВС);

Хотя мы привыкли заправлять машину бензином или дизельным топливом, новое чудо питается от самого распространенного элемента во Вселенной: водорода

Двигатель внутреннего сгорания — аналог широко используемых сегодня двигателей, для которых в качестве топлива используется пропан. Именно эту модель двигателя легче всего перенастроить для работы на водороде. Принцип его работы такой же, как и у бензинового двигателя, только сжиженный водород поступает в камеру сгорания вместо бензина. Автомобиль с электромобилем — это, по сути, электромобиль. Водород здесь действует только как сырье для выработки электроэнергии, необходимой для привода электродвигателя.

Водородная ячейка состоит из следующих частей:

  • анод, покрытый катализатором (палладий или платина);
  • корпуса;
  • катод с таким же катализатором.
  • мембрана, пропускающая только протоны — делит емкость на две части: анод и катод;
Читайте также:   Споттер HAMMER TT

Принцип действия СЭ основан на физико-химической реакции, которая состоит из следующего:

  • Электроны устремляются вниз по аноду в цепь питания электродвигателя автомобиля, приводя его в движение.
  • Водород подается в анодный отсек, где под действием катализатора его молекулы отдают свои электроны аноду.

    Водородный автомобиль

    Газообразный водород заливается в бак автомобиля так же, как и бензин, поэтому специальный топливный элемент, который производит химическую реакцию за счет водорода и кислорода, преобразует электричество, которое является движущей силой автомобиля

  • Под действием катализатора электроны, поступающие на катод, соединяются с протонами (H +), образуя молекулярный водород. Подача кислорода в камеру способствует образованию молекул воды.
  • Образующиеся протоны (H +) попадают в катодную часть ЧЭ, беспрепятственно проходя через мембрану, куда одновременно поступает кислород.

Поэтому, когда автомобиль находится в движении, не выделяется углекислый газ, только водяной пар, электричество и оксид азота.

Водородный автомобиль

Смотрите также:

Водородный автомобиль

Как снизить расход топлива и сэкономить на бензине?

Основные характеристики водородных автомобилей

Крупные игроки автомобильного рынка уже имеют прототипы своей продукции, в которой в качестве топлива используется водород. Уже однозначно можно выделить индивидуальные технические характеристики таких машин:

  • время разгона до 100 км / ч с нуля — 9 секунд;
  • максимальная скорость до 140 км / ч;
  • мощность силовой установки до 153 лошадиных сил.
  • средний пробег от СТО — 300 км (некоторые производители, например Toyota или Honda, заявляют двукратную цифру: 650 или 700 км соответственно только на водороде);

Этот автомобиль может разгоняться до 179 км / ч, а автомобиль разгоняется до 100 км / ч за 9,6 секунды, и, что самое главное, он способен проехать 482 км без дозаправки

Неплохие параметры даже для бензиновых двигателей. Пока не наблюдается уклона в сторону двигателя внутреннего сгорания, использующего сжиженный H2, или транспортных средств с двигателем VE, и неясно, какие из этих типов двигателей будут иметь наилучшие технические характеристики и экономические показатели. Но сегодня существует больше моделей машин с электрическим приводом, работающих от ВЭ, которые обеспечивают большую эффективность. Хотя в двигателе внутреннего сгорания расход водорода на получение 1 кВт энергии ниже.

Кроме того, переоборудование двигателя внутреннего сгорания на водород с целью повышения эффективности требует изменения системы зажигания установки. Проблема быстрого сгорания поршней и клапанов из-за более высокой температуры сгорания водорода до сих пор не решена. Здесь все решит дальнейшее развитие обеих технологий, а также динамика цен при переходе к массовому производству.

Водородный автомобиль

Смотрите также:

Водородный автомобиль

6 самых вышедших из строя двигателей и автомобилей, в которых они устанавливались

Плюсы и минусы авто, работающих на водороде

Среди основных преимуществ водородных автомобилей:

  • более высокий КПД, чем у бензиновых автомобилей;
  • высокая экологическая совместимость, заключающаяся в отсутствии в выхлопе большинства вредных веществ, характерных для работы бензинового двигателя, — диоксида углерода и оксида углерода, оксида и диоксида серы, альдегидов, ароматических углеводородов;

В общем, у машины есть амбиции покорить весь мир

  • отсутствие сложных и ненадежных систем подачи топлива и охлаждения;
  • меньше шума от работы двигателя;
  • возможность использования двух видов топлива.

Кроме того, автомобили с двигателями внутреннего сгорания имеют меньший вес и больший полезный объем, несмотря на необходимость установки топливных цилиндров.

К недостаткам водородных автомобилей можно отнести:

  • несовершенство конструкции и неуверенность в материале для изготовления водородных баков;
  • размер силовой установки при использовании топливных элементов, что снижает маневренность транспортного средства;
  • отсутствие технологии хранения водорода;
  • отсутствие заправки водородом, инфраструктура которой во всем мире очень слабо развита.
  • высокая стоимость самих водородных элементов из-за входящего в их состав палладия или платины;

Однако с переходом на серийное производство автомобилей, оснащенных водородными силовыми установками, большая часть этих недостатков, скорее всего, будет устранена.

Какие автомобили, использующие водород, уже выпускаются

Крупные мировые производители автомобилей, такие как BMW, Mazda, Mercedes, Honda, MAN и Toyota, Daimler AG и General Motors, участвуют в производстве автомобилей с водородным двигателем. Среди опытных моделей, а у некоторых производителей уже есть маленькие, есть автомобили, работающие только на водороде, или с возможностью использования двух видов топлива, так называемые гибриды.

Уже выпускаются модели Hydrocar, такие как:

  • Toyota Mirai;
  • Ford Focus FCV;
  • Автобусы MAN Lion City и Ford E-450;
  • двухтопливный гибридный автомобиль BMW Hydrogen 7.
  • Mazda RX-8 водород;
  • Mercedes-Benz A-Class;
  • Honda FCX;

Сегодня мы можем с уверенностью сказать, что, несмотря на существующие трудности (новое всегда изо всех сил пытается пробиться), будущее принадлежит более экологически чистым автомобилям. Автомобили, работающие на водороде, будут конкурировать с электромобилями.

Читайте также:   Выбор активной пены для бесконтактной мойки
Оцените статью