Приветствую Вас Гость • Регистрация • Вход • RSS
Понедельник, 28.7.2025
Главная » 2011 » Март » 7 » Водород в автомобиле. Часть вторая: чистая энергия заряжает ДВС
13:44
Водород в автомобиле. Часть вторая: чистая энергия заряжает ДВС

Водород в автомобиле. Часть вторая: чистая энергия заряжает ДВСBMW и Mazda сделали ход конём, предложив постепенный перевод автотранспорта на водород. Если построить машины, способные питаться и водородом, и бензином, говорят японские и немецкие инженеры, то водородная революция получится "бархатной". А значит —- более реальной. Автостроители двух известных фирм преодолели все трудности, связанные с такой гибридизацией. Как и для авто на топливных элементах, которым предрекают скорый рассвет, создателям машин с водородным ДВС нужно было сперва решить, каким способом хранить водород в автомобиле.

Самый перспективный вариант —- металл-гидриды —- ёмкости со специальными сплавами, которые впитывают водород в свою кристаллическую решётку и отдают его при нагревании. Так достигается самая высокая безопасность хранения и самая высокая плотность упаковки топлива. Но это и самый хлопотный, и дальний по срокам массовой реализации вариант. Ближе к серийному производству топливные системы с баками, в которых водород хранится в газообразном виде под высоким давлением (300-350 атмосфер), либо в жидком виде, при сравнительно невысоком давлении, но низкой (253 градуса Цельсия ниже нуля) температуре.

Соответственно, в первом случае нам нужен баллон, рассчитанный на высокое давление, а во втором —- мощнейшая теплоизоляция. Первая роботизированная автозаправочная станция для жидкого водорода заработала в Мюнхене в 1999 году. Робот с помощью цифровой камеры находит лючок водородного бака, вставляет шланг и заправляет машину, после чего сам закрывает лючок. Первый вариант более опасен, но зато в таком баке водород может сохраняться долго. Во втором случае безопасность куда выше, но на неделю-другую водородный автомобиль на стоянку не поставишь. Точнее, поставишь, но водород хоть медленно, но будет нагреваться. Давление вырастет, и предохранительный клапан начнёт стравливать дорогое топливо в атмосферу.

Mazda выбрала вариант с баком высокого давления, BMW —- с жидким водородом. Немцы понимают все недостатки своей схемы, но сейчас BMW уже экспериментирует с необычной системой хранения, которую будет ставить на следующие свои водородные машины. Пока автомобиль эксплуатируется, из окружающей атмосферы вырабатывается жидкий воздух и закачивается в промежуток между стенками водородного бака и внешней теплоизоляцией. В таком баке водород почти не нагревается, пока испаряется жидкий воздух во внешней "рубашке".

С таким устройством, говорят в BMW, водород в бездействующей машине может сохраняться почти без потерь примерно 12 дней. Водородный Mini (иллюстрация с сайта bmwworld. com). Следующий важный вопрос —- способ подачи топлива в двигатель. Но здесь сначала нужно перейти, собственно, к автомобилям. BMW уже несколько лет эксплуатирует целый флот из опытных водородных "семёрок". Да, баварцы перевели на водород именно флагманскую модель. Заметим, первый автомобиль на водороде BMW построила в 1979 году, но лишь в последние несколько лет фирма буквально взорвалась новыми водородными авто. В рамках программы CleanEnergy в 1999-2001 годах BMW построила несколько двухтопливных (бензин/водород) "семёрок".Их 4,4-литровые V-образные 8-цилиндровые двигатели развивают на водороде 184 лошадиные силы.

На этом топливе (ёмкость в последней версии авто составляет 170 литров) лимузины могут пройти 300 километров, и ещё 650 километров —- на бензине (в машине оставлен стандартный бак).Также компания создала 12-цилиндровый двухтопливный двигатель, а ещё оснастила 4-цилиндровым 1,6-литровым водородным движком экспериментальный MINI Cooper. Сначала компания развивала впрыск газообразного водорода во впускные трубы (перед клапанами). Потом экспериментировала с непосредственным впрыском газообразного водорода (под большим давлением) непосредственно в цилиндр. А позже объявила, что, по всей видимости, впрыск жидкого водорода в область перед впускными клапанами, —- самый многообещающий вариант. Но окончательный выбор не сделан и изыскания в этой области будут продолжены. Mazda RX-8 Hydrogen Rotary Engine (иллюстрация с сайта h2cars. biz).У Mazda своя гордость: она приспособила под водород свои знаменитые роторные двигатели Ванкеля. Впервые такую машину японская компания построила в 1991 году, но это был чистый концепткар от бампера до бампера. А вот в январе 2004 года разорвалась бомба.

Японцы показали водородный (а точнее —- двухтопливный) вариант своего знаменитого спорткара RX-8.Его роторный мотор с собственным, кстати, именем RENESIS, завоевал титул "двигатель 2003 года", впервые в истории обставив на этом международном конкурсе классических поршневых соперников. И вот теперь RENESIS научили "есть" водород, сохранив и бензиновое питание. При этом японцы подчёркивают преимущество двигателя Ванкеля при такой конверсии. Водородный бак Mazda сертифицирован по японским и германским стандартам на баллоны высокого давления на 350 атмосфер (иллюстрация с сайта h2cars. biz). Перед впускными окнами в корпусе роторного мотора —- масса свободного места, где в отличие от тесной головки цилиндра поршневого ДВС легко разместить форсунки. Их две на каждую из двух секций RENESIS. В двигателе Ванкеля полости всасывания, сжатия, рабочего хода и выхлопа разделены (в то время как в обычном моторе —- это один и тот же цилиндр).Потому здесь не может произойти случайного преждевременного воспламенения водорода от "встречного огня", да и форсунки для впрыска работают всегда в благоприятной (в смысле долговечности), холодной зоне мотора. На водороде японский Ванкель развивает 110 лошадиных сил —- почти вдвое меньше, чем на бензине.

Вообще-то, в расчёте на вес водород энергетически более "содержательное" топливо, чем бензин. Но таковы настройки топливных систем, выбранные инженерами Mazda. Итак, BMW и Mazda нанесли двойной удар по стану сторонников топливных элементов. Хотя стоимость последних постоянно снижается, а технологии совершенствуются, не исключено, что именно серийные ДВС на водороде откроют новую эру на дорогах планеты. Вот прогноз баварцев. В последующие три года водородные заправки (хоть по одной) построят во всех западноевропейских столицах, а также на самых крупных трансъевропейских магистралях. Так же, как и баварцы, японские инженеры сохранили в RX-8 HRE бак для бензина (иллюстрация с сайта mazda. co. jp).До 2010 года первые двухтопливные авто появятся в магазинах. В 2015-м на дорогах их будет уже несколько тысяч.

В 2025 году четверть мирового автопарка будет питаться водородом. Какую пропорцию среди водородных машин составят машины с ДВС и авто на топливных элементах —- деликатные немцы уточнять не стали. Статья о науки и техники получена: Membrana. ru

Категория: Индустриальный мир | | Теги: система, наука Рейтинг: 0.0/0

Другие новости:

Двухколёсные монстры. Часть вторая: Торпеда инженера Суинни
Телевизионный экипаж отвоюет у роботов-китайцев канадский Марс
Гонка сооружений: автономные роботы финишировали на старте
ShotSpotter: в США становятся слышны все выстрелы
Опознанные летающие объекты. Часть четвёртая: летающие платформы
Крылья Советов: летающий танк на службе в Красной Армии
Школа для лягушек учит жизни рядом с человеком
«Ивтехномаш» – металлическая красота
Генетические мистификации. Часть первая: волосатый кактус
Российские технологии водоводяных энергетических реакторов ВВЭР: состояние и перспектива
Первые компьютерные эффекты в кино не понравились зрителям
Sanyo разработала киберсобаку для охраны, а не для развлечения
Жители тёмной деревни купили зеркальное солнце за 2 миллиона евро
Избранные главы из истории микрофонов. Часть первая
Выпуклые трещины показали учёным незнакомый Марс
Toyota Prius II —- самый гибридный гибрид
Ogg Vorbis —- бесплатный кодек в каждый плеер?
Черепаха-робот Мадлен решает вопрос о числе плавников
Прокат за гранью возможного
Boeing и Подклетнов: антигравитация снова в центре внимания
Scentstories: природные ароматы проигрываются с компакт-диска
AgeKey —- электронный ключ, запирающий сигареты от детей
Мотомобиль Naro: узкая машина просит потесниться
Лунный ползун бережно носит шаттлы на старт
Моющее себя оконное стекло будет убивать бактерии
Фотокамеры SpheroCam: 65 тысяч градусов обзора в одном кадре
Роботы-женщины работают эффективнее роботов-мужчин
Съев восемь мух, робот вкалывает пять суток
Солдат будущего должен быть немножко киборгом
Роботы K-MEL выбили детей из верблюжьего седла
Лифт через дорогу: немцы изобрели пешеходный перевоз
Моноцикл, или нелёгкая судьба одноколёсных машин
Робот Pyramid Rover раскроет тайну фараонов?
Segway уже может купить любой желающий. На аукционе
Корабль-дрель дырявит дно мирового океана
Суперкорабль Freedom Ship —- государство в океане
Изобретатели продолжают создавать новые способы борьбы с "карой Господней"
Послешаттл собирает лучшее из пилотируемых систем прошлого
Робот-альпинист Cliff-bot готовится покорить внеземные вершины
Мода 2010: электронная одежда и компьютеры под кожей
В Америке собираются пустить реактивные поезда
SunRace 2002: пусть всегда будет солнце!
Подлодка U-Scull играет мускулами в четыре руки
Каждые 40 секунд на Земле происходит самоубийство
Конец света откладывается ещё на 5 миллиардов лет
Технология NTX плющит и надувает акустические системы
Производство полуфабрикатов: комплексные решения
Видеомагнитофон ReplayTV в рекламе не нуждается
Титановые снежинки нежно удерживают нанозаготовки
Властелины компьютерных колец накачивают реальные мышцы
Dodge Tomahawk —- скульптура мотоцикла для экстремальной жизни
Соискатели X PRIZE: реактивный лифт примеряет юбку
Роботы-шайбы крепко привязываются друг к другу
Люди будут покорять дальний космос во сне
Нездоровый образ жизни отражается на будущем в зеркале
Роботы-экстремисты: пропаганда, протест, революция
Ветряной носорог с пассажирами шагает на свободу
Электрические псы начали заслуживать уважение
Чудеса нанотехники. Часть вторая: нанонадежды
Голографические солнечные батареи препарируют свет перед потреблением
Глубоководный рабочий со своим пилотом танцует под водой
Роторно-поршневые ДВС заменяют батареи мобильных устройств
Свет в начале, середине и конце тоннеля: подземная реклама оживает
Умная одежда сама настраивается на погоду
Войны переносятся в космос. Часть первая
Электроника пробует спиртное на вкус
VKB проецирует клавиатуру на любую поверхность
За спичками
Первый орбитальный отель Nautilus создают на спор
Амфибии Sealegs не боятся замочить ноги
Вымершие мамонты начали борьбу за выживание
TV-B-Gone: не забудьте выключить тысячу телевизоров
Крупнейшие в мире моторы тянут морских гигантов
Стрелы Бога: кинетическое оружие пробивает стену недоверия
Упаковка – всему голова
Огни большого города. Часть первая: позвони окнам
Япония вернулась в космический бизнес и рвётся на Луну
ConferenceBike —- групповой велосипед автобусного типа
Клавиатуры без клавиш —- есть из чего выбрать
Идущих на небеса за облаками ждёт добрый гигант
Микробов призвали в армию: микроскопические солдаты рвутся в бой
THEMIS обеспечит небесным сполохам пятикратное возмездие
MPC vs. RGB: цветное телевидение изобретено заново
Непилотируемые истребители: новый миф или близкая действительность?
Шок и треплют: несмертельный пистолет и впрямь убивает людей
Интеграция IT при объединении компаний «STS Logistics» и «RLS»
Ароматная краска раскрутит бизнес пахучих газет
Космонавтика Кориолиса: корабль закручивает мозги экипажа
Тоннель под горой соединит с миром тридцать человек
Квантовая криптография выходит "в эфир"
Музыка и электричество. Часть первая: Телармониум
PEBBLES: роботы отводят в школу больных детей
"Модель гравитации" есть в голове у каждого человека
Бактериальное выщелачивание упорных руд и концентратов
Западные эксперты не верят, что на Тунгуске найдены обломки НЛО
Атомная игла ощупывает химию поверхности и снимает нановидео
Для чат-роботов тест Тюринга может в скором времени стать общим местом
Массивный рожок издалека заводит раструбом слушателей
Большие краны – большие заказы
Робот-принтер размером с портальный кран распечатает дома
Восстановление наплавкой крупногабаритных деталей
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: