Водородный двигатель

04.04.2006 00:52

Первый двигатель внутреннего сгорания работал на светильном газе.

Предсказания о том, что запасы нефти скоро иссякнут, и начнется энергетический голод, заставили искать новые, альтернативные источники энергии.

Водородный двигатель. В конце 70-ых годов уже прошлого века одним исследователи развитых нефтепоглащающих стран пришли к выводу, что заменителем нефти и ее производных станет водород. Работы по созданию двигателей, работающих на водородном топливе, велись в США, Германии, Японии и конечно в СССР.
Ученые Ленинградского Политехнического института, Начали исследования по возможности создания автомобиля, двигатель которого работает на водороде.

Об этих работах рассказал непосредственный разработчик водородного автомобиля, ныне заведующий кафедрой Двигателей внутреннего сгорания Петербургского политехнического университета кандидат технических наук Юрий Галышев.

«Эта заманчивая идея — залить в топливный бак воду и поехать уже была воплощена в жизнь, строителями паровозов и пароходов. Нашей задачей являлось использовать готовый двигатель внутреннего сгорания и «ТОЛЬКО» заменить топливо.

Бензин на водород

Процесс получения бензина из нефти давно освоен, а наиболее экономичный и безопасный способ выделения водорода из воды нам предстояло разработать.

В нашем распоряжении был микроавтобус УАЗ с бензиновым двигателем. Именно эту машину мы и должны были пустить на водороде.
Для начала необходимо было решить проблему с размещением газа в автомобиле.
Хранить водород возможно тремя традиционными способами — в сжатом, сжиженном, и связаном видах. Для хранения сжатого газа требуются прочные баллоны, для сжиженного и связанного -специальные баки. Связанная форма представляет собой порошок, выделяющий газ при нагревании.

Мы решили нарушить традицию и получать газ прямо на борту автомобиля. Реактор по разложению воды и получению водорода представлял собой довольно сложную конструкцию, но имел и некоторые преимущества перед балонами. Автомобиль становился совершенно независимым от зарядных станций. Для заправки машины требовалась только вода, причем самая обыкновенная. В реактор заливалась обыкновенная вода, и засыпался магний. В результате реакции получался водород и водяной пар.

Такая смесь и поступала в двигатель нашего микроавтобуса. в качестве добавки к бензину. Негорючая смесь водорода с водяным паром делала всю работу машины абсолютно безопасной.

Конструкция реактора была довольно сложной, но абсолютно безопасной. Повышенного давления в устройстве не создавалось, полученный водород сразу из реактора поступал в двигатель, не накапливаясь в дополнительных баках. Наш автомобиль получил возможность работать на бензине, чистом водороде и на смеси водорода с бензином. На различных режимах работы двигателя состав смеси изменялся от чистого водорода на холостом ходу до незначительной добавки водорода на режимах максимальной мощности. На таких режимах добавка водорода составляла примерно 3% от расхода бензина и давала значительное уменьшение потребления топлива. Токсичность выхлопного газа на режимах частичных нагрузок и на холостом ходу снижалась в десять раз.

Оказалось, что чем больше водорода поступает в двигатель, тем значительнее улучшается его работа. Двигатель хорошо работал на значительно обедненной смеси.

Одновременно с водородом получался и водяной пар, который уменьшал выделение окислов азота. Водородная добавка значительно увеличивало пробег машины, так же вырос коэффициент полезного действия двигателя примерно на 5—7%, на частичных нагрузках увеличение КПД доходило до 20%.Токсичность по показаниям СН и СО уменьшилась в десять раз. Выход окислов азота также снизился примерно в два раза.

Исследования показали, что для работы на водороде годится любой бензиновый или дизельный двигатель. Для монтажа всей конструкции, вес которой достигал ста килограммов, вместе с запасом воды и магния, на машине были проведены минимальные изменения, по трудоемкости сравнимые с установкой обычного газового оборудования.

Итогом нашей работы стала конструкция оборудования для работы двигателя на чистом водороде или с его добавками. К сожалению дальнейших исследований, у нас не проводилось.

В Германии, США и Японии работы не прекращаются и сейчас, там довольно большой парк экспериментальных водородных автомобилей.

Необходимые затраты для получения сжиженного водорода довольно быстро окупаются при больших пробегах автомобиля. Для поездок на малые расстояния могут быть более выгодны установки с гидридным способом хранения водорода — в порошке. Порошок подогревается отработавшими газами, и водород переходит в газообразное состояние.

За эти 15 лет технологии сделали определенный шаг вперед по водородной тематике.

Сейчас компания Дженерал Моторс разработала автомобиль, работающий на водородном топливе. Его эффективность в четыре раза превышает обычные машины, использующие бензин. Экономия топлива в этой машине эквивалентна потреблению бензина 3 литра на 100 км. По внешнему виду машина не отличается от традиционных моделей. Топливный бак придется заполнять через каждые 800 км. До скорости 90км\ час машине понадобится 9 секунд.
Через два года в Канаде будет построен завод по выпуску таких машин, планируется, что в год будет выпускаться 350 тысяч автомобилей.
Специалисты Мюнхенского Технического университета перевели на чистый водород некоторые модели ВМВ.

Сжиженный водород хранится на автомобиле в криогенном баке.
Построена водородная заправка. Особенностью этой машины является вспрыск чистого водорода под давлением в 300 атмосфер прямо в цилиндр двигателя.
Водород планируют возить кораблями из Канады.

В Германии «мелкосерийно» производится автомобиль ВМW-750НL, двигатель которого питается не бензином, а сжатым водородом. Таким образом, ВМW стала первой в мире компанией, выпускающей легковые автомобили с водородными двигателями.

Исследования и находки зарубежных коллег вызывают определенную ностальгию у наших ученых. Вполне возможно, что и автомобиль с усовершенствованным водородным генератором приедет к нам из за океана.

Вместе с именами создателей отечественной техники хочется узнать и тех, кто по близорукости, а может быть, и по злому умыслу остановил работы Российских ученых.

Олег Видов

Добавить комментарий

Сейчас не выгодно, а потом в яме окажется. Зря и обидно. Мы раньше всех обходили по этим технологиям, в т.ч. по разработкам топливных элементов, а сейчас задних пасем…

ответить

прохожий гость (ip: 217.118.79.19)

07.04.2012 09:57

Вы здесь

Водородный двигатель

Бензин на водород

Комментарии

Страницы