Двигатель на водородном топливе

Разработка и постепенное внедрение водородного топлива на слуху уже несколько лет. Попробуем разобраться, что же представляет из себя водородный двигатель, и что мешает постепенному внедрению технологии в жизнь. Водород — это, пожалуй, наиболее подходящий источник энергии, который соответствует желаниям потребителя. Он не отравляет окружающую среду, не является дефицитным элементом периодической таблицы Менделеева в космосе его огромное количество , а в земных условиях может быть почти бесконечен, при условии добычи его из воды. Принцип работы водяного двигателя прост и гениален одновременно.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Котел на водороде для обогрева дома.

Содержание:

• Водородный двигатель: типы,устройство,принцип работы,фото,видео
• Водородный двигатель: принцип работы и устройство
• Водородный двигатель для автомобиля, как избавиться от нефтяной зависимости
• Водородный двигатель принцип работы
• Двигатели на водородном топливе
• Водородный транспорт
• Автомобили на водородном двигателе: пустая фантазия или недалекое будущее?
• Водородные автомобили: есть ли у них будущее
• Водородный двигатель. Как работает и недостатки

Водородный двигатель: типы,устройство,принцип работы,фото,видео

Это могут быть транспортные средства как с двигателями внутреннего сгорания , с газотурбинными двигателями , так и с водородными топливными элементами. Водород изобретатель производил электролизом воды. В блокадном Ленинграде бензин был в дефиците, но водород имелся в большом количестве.

Военный техник Борис Шелищ предложил использовать воздушно-водородную смесь для работы заградительных аэростатов. На водород перевели двигатели внутреннего сгорания лебёдок аэростатов. Во время блокады в городе на водороде работало около автомобилей.

Использование водорода в качестве энергоносителя позволит как существенно сократить потребление ископаемых углеводородных топлив, так и значительно продвинуться в решении экологической проблемы загрязнения атмосферы городов вредными для здоровья человека составляющими выхлопных газов автомобилей и тепловозов [2].

По оценке МЭА , уже к году это число удвоится и продолжит расти по мере того, как в развивающихся странах будет увеличиваться количество личных автомобилей [4]. Кроме углекислого газа в атмосферу выбрасываются оксиды азота , ответственные за увеличение заболеваемости астмой , оксиды серы, ответственные за кислотные дожди и т.

В морском транспорте зачастую используются низкокачественные дешёвые сорта топлива. Морской транспорт выбрасывает оксидов серы в раз больше, чем автомобильный транспорт. По данным International Maritime Organization выбросы СО 2 морским торговым флотом достигли 1,12 млрд тонн в год [5]. Другой причиной повышения интереса к водородному транспорту является рост цен на энергоносители в настоящее время подавляющее их большинство — уголь, нефть и их производные , дефицит топлива, стремление различных стран обрести энергетическую независимость [2].

Кроме того, водород при температурах и давлениях, которые создаются в двигателе, способен вступать в реакцию с конструкционными материалами двигателя и смазкой, приводя к быстрому износу [7]. Также водород очень летуч, из-за чего при использовании обычной карбюраторной системы питания может проникать в выпускной коллектор, где также воспламеняется из-за высокой температуры [6].

Традиционные поршневые ДВС плохо приспособлены к работе на водороде. Обычно для работы на водороде используется роторный ДВС , так как в нём выпускной коллектор значительно удалён от впускного. Автомобили на водородном топливе уже производятся.

Среди компаний, которые производят такие автомобили — Toyota , Honda и Hyundai. В году в Германии был представлен первый водородный поезд — Coradia iLint компании Alstom , поезд начнет курсировать по маршруту Букстехуде — Куксхафен в Нижней Саксонии с декабря года.

Предполагается, что в итоге они заменят 4 тыс. В Alstom сообщают, что интерес к таким поездам также выразили Нидерланды, Дания и Норвегия.

Широкое внедрение водородного топлива пока сдерживается более высокой ценой водорода по сравнению с привычным жидким и газовым топливом, отсутствием необходимой инфраструктуры. Промежуточным решением могут стать смеси традиционного топлива с водородом. Водород может использоваться для улучшения воспламеняемости бедных смесей в ДВС, работающем на традиционных видах топлива [6].

Делаются установки, производящие водород из дистиллированной воды на борту транспортного средства. Далее водород добавляется к дизельному топливу. Такими установками оснащаются тяжелые грузовики и горная техника. Считается, что это позволяет сократить расход топлива и увеличить мощность двигателя и уменьшить экологическую вредность выбросов [13] , хотя существуют и другие точки зрения [14].

В начале х годов в конструкторском бюро Н. Кузнецова Самара были разработаны авиационные двигатели, предназначенные для пассажирских самолётов Туполева. Эти двигатели, работающие на водороде, прошли стендовые и лётные испытания [ источник не указан дней ] в составе борта Ту Кузнецова до широкого их применения в транспортной и пассажирской авиации.

К настоящему времени сохранились несколько законсервированных работоспособных авиационных двигателей Н. Кузнецова на складах КБ в Самаре [15]. Водородные топливные элементы могут производить электрическую энергию для электродвигателя на борту транспортного средства, заменив тем самым двигатель внутреннего сгорания, или применяться для бортового питания.

Щелочные топливные элементы AFC были установлены на трактор. Основное преимущество внедрения топливных элементов в наземные транспортные средства например на автомобилях : предполагаемый высокий КПД. Также перспективным направлением является применение на гибридных и электрических автомобилях суперконденсаторов. На автомобилях и автобусах устанавливают, как правило, топливные элементы на протон-обменной мембране PEM. Их основные преимущества: компактность, малый вес, низкая температура процесса.

Первый в мире серийный автомобиль поступит в продажу в конце года [21] :. Один килограмм водорода считают равным по энергетической ценности одному галлону 3,78 л бензина [22]. Железнодорожные двигательные установки должны развивать довольно большую мощность, тогда как компактность железнодорожных двигательных установок менее важна чем на автомобильном транспорте.

Железнодорожный транспорт представляет собой огромный рынок сбыта для силовых установок на водородных топливных элементах. В США эксплуатация локомотива на водородных топливных элементах мощностью 2 тыс. Локомотив создавался с года при участии Министерства обороны США DoD для нетактических военных целей и коммерческого использования [25]. В Дании водородный поезд курсирует между городами Vemb, Lemvig и Thyboron. Проект получил название Danish Hydrogen Train Project [26].

Разработки водородного железнодорожного подвижного состава также ведутся в Японии компаниями Hitachi [27] и Kinki Sharyo [28].

Институт транспорта и инфраструктурных систем Fraunhofer Германия создал прототип гибрида трамвая и автобуса. AutoTram оснащен водородным топливным элементом и маховиком, который заряжается при торможении и разгоняет вагон при старте.

Прототип имеет длину 18 метров, но институт заявляет, что возможно создание метровых вагонов вместимостью на пассажиров. В Германии в г. К г. В Германии производятся подводные лодки класса U с топливными элементами производства Siemens AG. Под водой лодка работает на водороде и практически не производит шумов.

Испанская судостроительная компания Navantia, S. Водород производится на борту подводной лодки из этанола. S предназначены для охраны побережья. Применение водородных топливных элементов позволит сократить уровень шумов, и увеличить время нахождения под водой. Эксплуатация Zemships началась летом года.

Исландия планирует перевести на водород все рыболовецкие суда. Для производства водорода будет использоваться геотермальная энергия и энергия ГЭС. Первый пилотируемый полёт самолёта с силовой установкой на PEM топливных элементах мощностью 20 кВт. Проект разрабатывался компанией Boeing и группой европейских компаний.

Fraunhofer Institute Германия разрабатывает беспилотный вертолёт с силовой установкой на водородных топливных элементах. Также беспилотные летательные аппараты на топливных элементах разрабатываются компаниями США и Израиля. Наиболее активно водородные топливные элементы устанавливаются на складские вилочные погрузчики. Чуть менее половины новых топливных элементов, установленных в году на транспортные средства, были установлены на складские погрузчики.

Замена аккумуляторных батарей на топливные элементы позволит значительно сократить площади, занимаемые аккумуляторными цехами. Для обслуживания аккумуляторов 12 погрузчиков требуется кв. На заправку водородом одного погрузчика требуется всего около 2 минут. Аккумуляторы меняются по раз в сутки. В году в США начался активный перевод складских погрузчиков на водород. Водородные топливные элементы устанавливаются на велосипеды , мотоциклы , скутеры , подводные лодки, троллейбусы и др.

Водородные топливные элементы могут использоваться и для бортового питания самолётов, морских судов, крупных грузовиков. Для бортового питания могут применяться SOFC -топливные элементы. В году производители топливных элементов совместно с Европейским Агентством Авиационной Безопасности EASA начали разрабатывать стандарты сертификации топливных элементов для самолётов.

Проект работает над снижением веса и размеров топливных элементов мощностью — кВт. Первые лётные испытания установки для бортового питания на водородных топливных элементах мощностью 20 кВт. Использование силовых установок на водородных топливных элементах на самолётах позволит снизить уровень шума, потребление топлива и выбросы экологически опасных газов.

Boeing также разрабатывает SOFC -топливные элементы для бортового питания. Силовая установка мощностью кВт. Боинг планирует завершить разработки к году [ источник не указан дней ]. В марте года во время экспедиции STS шаттла Endeavour топливные элементы производства компании UTC Power преодолели рубеж в тысяч операционных часов в космосе [41].

Водородные топливные элементы производят энергию на борту шаттлов с года. Опасность использования водорода как топлива связана с двумя факторами: высокой летучестью водорода, из-за которой он проникает через очень небольшие зазоры, и лёгкость воспламенения [6].

С другой стороны, при пробое топливного бака бензин разливается лужей по поверхности, тогда как водород улетучивается в виде направленной струи [43]. Однако есть опасность заполнения замкнутого пространства салона автомобиля водородом.

В результате взрыва не было погибших, однако воздействие взрыва было столь велико, что ощущалось как землетрясение в радиусе 28 километров [44]. До установления причин взрыва компании Toyota и Hyundai приостановили продажу своих водородных автомобилей [45] , а все водородные заправки в Норвегии были закрыты [46].

Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 21 апреля ; проверки требуют 49 правок. Проверить нейтральность.

На странице обсуждения должны быть подробности. Этот раздел имеет чрезмерный объём или содержит маловажные подробности. Если вы не согласны с этим, пожалуйста, покажите в тексте существенность излагаемого материала.

Подробности могут быть на странице обсуждения.

Водородный двигатель: принцип работы и устройство

Первый тип водородного двигателя работает на топливных элементах. К сожалению, водородные двигатели данного типа до сих пор имеют высокую стоимость. Дело в том, что в конструкции содержаться дорогие материалы вроде платины. Ко второму типу относятся водородные двигатели внутреннего сгорания.

Как известно, поршневой двигатель внутреннего сгорания имеет как плюсы, так и целый ряд определенных недостатков. Прежде всего, глобальной проблемой является токсичный выхлоп бензиновых и дизельных ДВС , а также постоянная потребность в нефтяном топливе. Не сильно меняется ситуация и после перевода автомобиля на газ, так как установка ГБО также не решает всех задач. С учетом данных особенностей постоянно ведутся разработки альтернативных вариантов.

Водородный двигатель для автомобиля, как избавиться от нефтяной зависимости

Разработка и постепенное внедрение водородного топлива на слуху уже несколько лет. Попробуем разобраться, что же представляет из себя водородный двигатель, и что мешает постепенному внедрению технологии в жизнь.

Водород — это, пожалуй, наиболее подходящий источник энергии, который соответствует желаниям потребителя. Он не отравляет окружающую среду, не является дефицитным элементом периодической таблицы Менделеева в космосе его огромное количество , а в земных условиях может быть почти бесконечен, при условии добычи его из воды.

Принцип работы водяного двигателя прост и гениален одновременно. Устройство, которое генерирует топливо, расщепляет воду на молекулы кислорода и водорода. Те в свою очередь, отлично сгорают в двигателе, выделяя энергию в раза превышающую КПД бензинового двигателя. Водородные двигатели бывают двух типов:.

На основе топливных элементов. Эти агрегаты работают по принципу расщепления водорода и выработки электроэнергии. Эксперементы с ними сейчас ведутся достаточно широко и именно на них делают ставку ведущие производители автомобилей. В году опытный образец автомообиля с подобным двигателем представили публике. В серийное производство уже запущена водородная Toyota Mirai. Водородные двигатели внутреннего сгорания. Трудно реализуемы технически в силу высокой температуры горения водорода и связанных с ней факторов детонация, и т.

Скорее всего, такой двигатель по надёжности и долговечности проиграет традиционному ДВС. В производство минивэн не пошёл из-за высокой стоимости необходимых материалов и отсутствия инфраструктуры. Сейчас исследованиями подобных решений занимается компания Mazda , подключились и другие производители, такие как Toyota, Lexus и Audi.

Нет, происки нефтяных гигантов тут ни при чём. Есть определенные трудности с пополнением запаса водорода и его хранением в автомобиле так как принцип использования и хранения бензина жидкости и водорода газа различны. Также само производство водорода нельзя считать экологически чистым. Автомобили, работающие на водородных топливных элементах, считаются экологически безопасными, так как в процессе сгорания водорода образуются только вода и тепло. А в ходе добычи водорода из воды необходимы определенные энергетические затраты, плюс происходит выброс углекислого газа.

Сам двигатель занимает много места, необходимо ещё строить сети заправок для водородных авто. Сама цена такого топлива на сегодняшний день тоже вряд ли устроит многих автовладельцев.

Вывод напрашивается сам собой: на сегодняшний день чистый водород не способен конкурировать с современными видами топлива, учитывая все препятствия на пути развития этой технологии.

Но постепенное внедрение водородного топлива уже происходит. Всё об авто 33 subscribers. Водород и водородный двигатель. Водородные двигатели бывают двух типов: 1. На основе топливных элементов Эти агрегаты работают по принципу расщепления водорода и выработки электроэнергии.

Водородный двигатель принцип работы

Одним из решений является применение водородного двигателя, отличающегося меньшей токсичностью и большим КПД. Главное то, что запас сырья для производства горючего почти неограничен. Когда появился водородный двигатель? В чем особенности его устройства, и каков принцип действия?

Где применяется такая технология? Реально ли сделать такой мотор своими руками? Эти и другие вопросы рассмотрим ниже. Интерес к применению водорода появился еще в х годах в период острого дефицита топлива. Первым современным разработчиком, который представил двигатель для автомобиля работающий на водороде, стал концерн Toyota. Именно он в году выставил на всеобщее обозрение внедорожник FCHV, который так и не пошел в серийное производство.

Несмотря на первую неудачу, многие компании продолжают исследования и даже производство таких автомобилей. Наибольших успехов добились концерны Тойота, Хендай и Хонда.

В году появился первый поезд на водородном топливе, являющийся детищем немецкой компании Alstom. Планируется, что новый состав Coranda iLint начнет движение в конце года по маршруту из Букстехуде в Куксхавен Нижняя Саксония.

В будущем планируется заменить такими поездами дизельных составов Германии, перемещающихся по участкам дорог без электрификации. В ДВС бензин смешивается с воздухом, после чего подается в цилиндры и сгорает, в результате чего происходит перемещение поршней и движение транспортного средства.

С учетом перечисленных нюансов применять H 2 в чистом виде для двигателя внутреннего сгорания нельзя. Требуется внесение конструктивных изменений в ДВС и установка дополнительного оборудования. Как отмечалось выше, конструкция мотора, работающего на H 2 , почти не отличается от ДВС за исключением некоторых аспектов.

Главной особенностью является способ подачи горючего в камеру сгорания и его воспламенения. Что касается преобразования полученной энергии в движение КШМ, процесс аналогичен. Принцип работы водородных двигателей стоит рассмотреть применительно к двум видам таких установок:. В ДВС из-за того, что горение бензиновой смеси осуществляется медленнее, топливо попадает в камеру сгорания раньше достижения поршнем своей верхней точки.

В водородном двигателе, благодаря мгновенному воспламенению газа, удается сместить время впрыска до момента, пока поршень начнет возвратное движение. При этом для нормальной работы мотора достаточно небольшого давления в топливной системе до 4-х атмосфер.

В оптимальных условиях водородный мотор способен работать с питающей системой закрытого вида. Это значит, что в процессе образования смеси атмосферный воздух не применяется.

После завершения такта сжатия в цилиндре остается пар, который направляется в радиатор, конденсируется и становится водой. Реализация варианта возможна в случае, если на машине смонтирован электролизер — устройство, обеспечивающее отделение водорода от H 2 O для последующей реакции с O 2.

Воплотить в реальность описанную систему пока не удается, ведь для нормальной работы двигателя и снижения силы трения применяется масло. Последнее испаряется и является частью отработавших газов. Так что применение атмосферного воздуха при работе водородного двигателя пока необходимо. Принцип действия таких устройств построен на протекании химических реакций.

Кожух элемента имеет мембрану проводит только протоны и электродную камеру в ней находится катод и анод. В анодную секцию подается H 2 , а в катодную камеру — O 2. На электроды наносится специальное напыление, выполняющее функцию катализатора как правило, платина. Под действием каталитического вещества происходит потеря водородом электронов.

Далее протоны подводятся через мембрану к катоду, и под влиянием катализатора формируется вода. Из анодной камеры электроны выходят в электрическую цепь, подключенную к мотору. Так формируется ток для питания двигателя. Особенность топливных элементов водородного типа —способность производить энергию для электрического мотора.

Как результат, система заменяет ДВС или становится источником бортового питания на транспортном средстве. Также водородные топливные элементы нашли применение на вилочных погрузчиках, велосипедах, скутерах, мотоциклах, тракторах, автомобилях для гольфа и другой технике. Чтобы понять особенности и перспективы водородного двигателя в автомобиле, стоит знать его плюсы и минусы.

Рассмотрим их подробнее. В рассмотренных выше недостатках упоминалось об опасности применения водородного топлива для двигателя. Это главный минус новой технологии. В сочетании с окислителем кислородом возрастает риск воспламенения водорода или даже взрыва. Другими словами, для вспыхивания водорода хватит и статической искры.

Еще одна опасность заключается в невидимости водородного пламени. При горении вещества огонь почти незаметен, что усложняет процесс борьбы с ним. Кроме того, чрезмерное количество H 2 приводит к появлению удушья. Опасность в том, что распознать данный газ крайне сложно, ведь у него нет запаха и он полностью невидим для человеческого глаза. Кроме того, сжиженный H 2 имеет низкую температуру, поэтому в случае утечки с открытыми частями тела высок риск серьезного обморожения.

Находится данный газ должен в специальных хранилищах. Из рассмотренного выше напрашивается вывод, то водородный двигатель опасен, и использовать его крайне рискованно. На самом деле, газообразный водород имеет небольшой вес и в случае утечки он рассеивается в воздухе. Это значит, что риск его воспламенения минимален. В случае с удушьем такая ситуация возможна, но только при нахождении в замкнутом помещении. В ином случае утечка водородного топлива опасности для жизни не несет.

В оправдание стоит отметить, что выхлопные газы ДВС а именно угарный газ также несут смертельный риск. Возможность применения двигателей на водородном топливе заинтересовала многих производителей.

В результате в автомобильной индустрии появляется все больше машин, работающих на данном газе. Главным препятствием для внедрения новой технологии является чрезмерные расходы на получение водородного топлива, а также на приобретение комплектующих материалов. Возникают проблемы и с хранением H 2.

Так, для удерживания газа в требуемом состоянии требуется температура на уровне градусов Цельсия. Простейший способ получения водорода — электролиз воды. Если производство H 2 требуется в промышленных масштабах, не обойтись без высоких энергетических затрат.

Чтобы повысить рентабельность производства, требуется применение возможностей ядерной энергетики. Чтобы избежать рисков, ученые пытаются найти альтернативы такому варианту.

Нельзя забывать и о других сложностях, с которыми приходится сталкиваться в процессе эксплуатации:. Применение H 2 открывает большие перспективы и не только в автомобильной сфере.

Также они устанавливаются на вспомогательной технике. Интерес к разработке таких моторов проявляют многие концерны, о которых уже упоминалось выше — Тойота, БМВ, Фольксваген, Дженерал Моторс и другие. Уже сегодня на дорогах встречаются реальные автомобили, которые работают на водороде. Главным недостатком остается высокая цена H 2 , нехватка АЗС, а также дефицит квалифицированных работников, способных обслуживать такую технику.

Если имеющиеся проблемы удастся решить, машины с водородными двигателями обязательно появятся на наших дорогах. Технология работы двигателя на газ известна давно, и многие концерны достигли успехов в вопросе внедрения водородных двигателей. Над совершенствованием классического ДВС задумались и народные умельцы.

Суть заключается в подаче в камеру сгорания специального газа. Такое устройство носит название системы Брауна. При этом бензин также подается в двигатель, но смешивается с газом, что обеспечивает лучшее горение. В результате появляется водяной пар, очищающий клапана и поршни двигателя от нагара, улучшающий характеристики мотора и повышающий его ресурс. Чтобы своими руками разложить воду на газ, требуется катализатор, дистиллят, электроды и электричество.

Конструкция собирается из подручных материалов. Допускается применение одной банки, но лучше использовать шесть. После вырезаются пластинки и объединяются по принципу крест-накрест. Далее они обматываются проволокой и крепятся на крышке.

Важно, чтобы электроды не замыкались между собой. На последнем этапе банки заполняются электролитом и катализатором. Такая схема может работать на любом автомобиле.

Если же говорить о полноценном водородном двигателе, то в гаражных условиях сделать его конечно же не получится из-за сложности технологии. Использовать обычный ДВС на водороде нельзя из-за высокой детонации и разрушения металлов, в частности чугуна и стали. Но есть новые конструкции ДВС, которые могут работать на водороде, которые сейчас и пытаются поставить на массовый поток производства разработчики.

Ваш адрес email не будет опубликован. Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Любое копирование материала с нашего сайта строго запрещено без предварительного согласия со стороны администрации. Remember Me. Четверг, 31 декабря,

Перспектива использовать такой двигатель в будущих десятилетиях была оценена ещё во времена блокады Ленинграда, когда Борис Шелищ сумел разработать, а также внедрить метод перевода бензиновых двигателей на использование водородного топлива. Однако до настоящего времени предпочтение отдавалось исключительно конкурирующим технологиям, к числу которых можно отнести электромобиль и гибридный автомобиль.

Устройство водородных двигателей не отличается особой сложностью. Главным отличием является способ подачи и воспламенения смесей при полном сохранении основного принципа преобразования.

При этом на фоне традиционного бензина и дизеля, водородное топливо обеспечивает мгновенную скорость реакции даже в условиях незначительного уровня давления внутри топливной системы.

Для образования смеси участие воздуха не является необходимым, а остающийся в камере сгорания пар, после прохождения сквозь радиатор и конденсации, снова становится Н 2 О. Безусловно, топливный элемент в данном варианте предполагает использование специального электролизера, обеспечивающего выделение достаточного количества водорода для участия в возобновлённом гидролизе с кислородом.

Основная проблема состоит в том, что в современных реалиях данный вариант практически невыполним. Современные технологии не гарантируют стабильность функционирования и беспроблемный запуск мотора при отсутствии атмосферного воздуха.

Характеристики, которыми обладает водородное топливо, активно использовались многими конструкторами с целью создания уникального гидродвигателя внутреннего сгорания.

Например, разработанный В. Кащеевым метод — это принципиально иная установка, имеющая не только традиционный подающий воздух впускной клапан и выпускное устройство отвода выхлопных газов, но и отдельный клапанный механизм подачи водорода, а также свечу зажигания в головке блоков цилиндров.

Несмотря на некоторые принципиальные отличия, механизм работы остаётся неизменным, поэтому любые гибридные силовые агрегаты принято считать переходной стадией от применения дизеля и бензина к использованию водородного топлива. Благодаря высоким показателям КПД, лёгкое химическое вещество вводится в состав топливно-воздушных смесей, что значительно повышает степень сжатия, а также снижает токсичность выхлопов.

Кроме этого, взаимодействие кислорода с водородом сопровождается выделением достаточного количества энергии, которая нужна автомобильным электродвигателям. Внутри корпуса протекают физико-химических процессы с участием специальной мембраны, отвечающей за проведение протонов.

Посредством такого мембранного элемента происходит деление корпуса на пару частей — резервуар с анодом и камеру с катодом. Камера с анодом заполняется водородом, а в катодную часть поступает атмосферный кислород.

В качестве покрытия электродов используются дорогостоящие редкоземельные металлы, включая платину. Особенности поверхности обеспечивают взаимодействие с водородными молекулами, в результате чего происходит потеря электронов.

Одномоментно с этим процессом выполняется прохождение протонов сквозь мембрану к катоду. Благодаря такому воздействию катализатора протоны соединяются с поступившими извне электронами. Результат произошедшей реакции — образование воды и поступление электронов из анодной камеры в электрическую цепь, подключённую к силовому агрегату.

Таким образом, двигатель приводится в движение водородным топливным элементом и может проработать порядка км. Тормозит применение такой технологии и серийный выпуск автомобилей с водородными двигателями необходимость использовать в конструкции элементов платину, палладий и другие дорогостоящие металлы.

С практической точки зрения все плюсы и минусы водородных силовых агрегатов в условиях современного автомобилестроения очевидны и обусловлены их техническими характеристиками. К неоспоримым преимуществам относятся следующие факторы:.

Среди значимых недостатков можно выделить сложность и дороговизну получения топлива в промышленных объёмах, отсутствие регламента хранения и транспортирования.

Вес машины естественным образом заметно увеличится, что обусловлено необходимостью установки на транспортное средство тяжёлых токовых преобразователей и мощных аккумуляторных батарей. Специалисты отмечают также высокую опасность использования водорода, связанную с риском появления взрыво- и пожароопасной ситуации при взаимодействии с разогретым выпускным коллектором и моторными маслами.

Сегодня цена одного килограмма водорода составляет порядка американских долларов, поэтому при расходе 1,,3 кг на км, средняя стоимость такой поездки вполне сопоставима с эксплуатацией традиционного бензинового автомобиля.

Работы по разработке и производству реально функционирующего прототипа инновационного автомобиля обходятся примерно в миллион долларов. Самые крупные автомобильные концерны располагают такими суммами, но крайне редко считают вложение средств в подобные проекты высокодоходным мероприятием. Модель имеет силовую установку в виде водородных топливных элементов. Лизинговые продажи стартовали в Америке 11 лет назад, а для заправки топливом разрабатывалась очень компактная по размерам энергетическая станция Home Energy Station.

Запас хода на одном заряде составляет км. Розничная цена модели — почти 63 тысячи американских долларов. Модель, занявшая лидирующие позиции в области использования водородного топлива, отличается компактными размерами. Автомобиль оснащён силовой установкой, представленной двумя газовыми баллонами, которые заполняются сжатым водородом под давлением атм. В динамике эта машина очень хороша, но оптимальный вариант — городской цикл езды.

Южнокорейская модель второго поколения водородных кроссоверов отличается не только новой платформой, но также лёгким кузовом, аккумуляторной батареей в багажнике и улучшенным строением топливных элементов. Объём трёх одинаковых по размерам баков составляет 52,2 л водорода. Модель была протестирована за Полярным кругом, где довольно легко подтвердила свою работоспособность в суровых климатических условиях. Японский водородный экомобиль — это новая эра автомобилестроения. Для четырёхдверного седана характерно наличие заметно улучшенной силовой установки, модернизированных и усовершенствованных агрегатов.

В модели Тойота Мирай установлены высокоэффективные водородные топливные элементы FC stack и синхронный электрический двигатель переменного тока. Запас хода на одном заряде двух заправочных баллонов составляет км.

На данный момент к категории водородных моторов относятся как силовые агрегаты, которые функционируют на водороде, так и двигатели, использующие в работе водородные топливные ячейки. По мнению специалистов, водородные двигатели сегодня следует рассматривать, как единственно приемлемую с экологической точки зрения энергию.

Перед учёными в настоящее время стоит задача разработки наиболее приемлемой инфраструктуры, а также определения высокоэффективного способа добычи нестандартного вида топлива. Немаловажное значение придаётся подготовке документации, регламентирующей вопросы транспортирования, хранения и эксплуатации водорода. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Главная Устройство автомобиля Двигатель и его компоненты Двигатели на водородном топливе.

Оглавление 1 Принцип работы 2 Особенности гибридных конструкций 3 Водородные топливные элементы 4 Преимущества и недостатки 5 Модели с водородным двигателем 5. Похожие записи. Окт 12, 0 Мар 14, 0 Нет комментариев. Оставить комментарий Отменить Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. О сайте Контакты.

Двигатели на водородном топливе

Производство автомобилей на водородных топливных элементах в мире статистика и прогноз. По факту водородомобиль приводится в движении электромотором. Просто батарея, в отличие от полностью электрического автомобиля, получает ток не из розетки, а в ходе химической реакции с водородом. Реакция происходит внутри ячеек топливных элементов.

Водородный автомобиль считается самым экологичным транспортом наряду с электрокарами. А баллон водорода после использования оставляет после себя полведра чистой воды. Почему же автомобильные концерны неохотно переходят на этот альтернативный источник энергии? Вопрос в стоимости и производстве этого газа. В автомобилях с водородным двигателем применяются специальные топливные ячейки.

Водородный транспорт

Начнем с того, что идеи построить водородный мотор появились еще в г. Основоположником стал Франсуа Исаак де Риваз, который получал водород из воды методом электролиза. Другими словами, попытки запустить ДВС на водороде были предприняты не для защиты окружающей среды, а в целях банального использования водорода в качестве топлива. Спустя несколько десятков лет в г. Однако после окончания войны дальнейшее развитие водородного двигателя было приостановлено как в СССР, так и во всем мире.

Одним из решений является применение водородного двигателя, отличающегося меньшей токсичностью и большим КПД. Главное то, что запас сырья для производства горючего почти неограничен. Когда появился водородный двигатель? В чем особенности его устройства, и каков принцип действия? Где применяется такая технология?

Автомобили на водородном двигателе: пустая фантазия или недалекое будущее?

Двигатели внутреннего сгорания не появились, как отдельные силовые агрегаты резко. Скорее, классический мотор появился в результате доработки и усовершенствования тепловых двигателей. О том, как постепенно появлялся агрегат, который мы привыкли видеть под капотом машин, читайте в отдельной статье. Однако когда появился первый автомобиль, оснащенный двс, человечество получило самоходное транспортное средство, которое не требовало постоянного кормления, как лошади.

Водородные автомобили: есть ли у них будущее

.

.

Водородный двигатель. Как работает и недостатки

.

.