Занимаетесь кузовным ремонтом автомобиля?

С продукцией Carsystem вы можете быть уверены в качестве Вашей работы!

Материалы Carsystem- выбор профессионалов!

Перейти в магазин Carsystem.

Автомобили на водородном топливе

Автомобили на водородном топливе Полезное

Развитие современной автомобильной промышленности направлено на выпуск более экологически чистых автомобилей. Это связано с всемирной борьбой за чистоту атмосферы за счет сокращения выбросов углекислого газа. Рост цен на бензин также вынуждает производителей искать другие источники энергии. Многие ведущие автопроизводители постепенно переходят на серийное производство автомобилей с использованием альтернативных видов топлива, что в ближайшем будущем приведет к появлению на дорогах мира достаточного количества не только электромобилей, но и автомобилей с двигателями, работающими на водородном топливе.

Принцип работы водородных автомобилей

Подпишитесь на наш Телеграмм канал и получи чек-лист - "7 способов сэкономить до 100000 рублей на эксплуатации твоего автомобиля!!!"

Жми!

Автомобили на водороде предназначены для снижения выбросов углекислого газа и других вредных примесей в атмосферу. Водород можно использовать для приведения в движение колесных транспортных средств двумя способами:

  • применением водородного двигателя внутреннего сгорания (ВДВС);
  • установкой силового электрического агрегата, работающего от водородных элементов (ВЭ).

Автомобили на водородном топливе

В то время, как мы привыкли заполнять бензином или дизельным топливом свой автомобиль, новое чудо – работает на наиболее распространенном элементе во вселенной – водороде

Пневматические двигатели являются аналогами двигателей, работающих на пропане, широко используемых сегодня. Именно эту модель двигателя проще всего перенастроить для работы на водороде. Он работает по тому же принципу, что и бензиновый двигатель, только вместо бензина в камеру сгорания поступает сжиженный водород. Автомобиль, работающий на возобновляемых источниках энергии, фактически является электромобилем. Водород здесь — всего лишь сырье для выработки электроэнергии, необходимой для питания электродвигателя.

Подпишитесь на наш Телеграмм канал и получи чек-лист - "7 способов сэкономить до 100000 рублей на эксплуатации твоего автомобиля!!!"

Жми!

Водородный элемент состоит из следующих частей:

  • корпуса;
  • мембраны, пропускающей только протоны – она делит ёмкость на две части: анодную и катодную;
  • анода, покрытого катализатором (палладием или платиной);
  • катода с тем же катализатором.
Интересно  Выбор активной пены для бесконтактной мойки

Принцип действия ВЭ построен на физико-химической реакции, состоящей в следующем:

  • Водород подаётся в анодный отсек, где под действием катализатора его молекулы отдают свои электроны аноду.
    Газообразный водород заправляют в бак автомобиля так же, как и бензин, а затем особый топливный элемент, производящий химическую реакцию за счет водорода и кислорода, преобразует электроэнергию, которая и является движущей силой машины
  • Образовавшиеся протоны (Н+) поступают в катодную часть ВЭ, свободно проходя через мембрану, куда одновременно подаётся кислород.
  • Электроны устремляются по аноду в цепь питания электродвигателя автомобиля, приводя его в движение.
  • Под действием катализатора, подаваемые на катод электроны, соединяются с протонами (Н+), образуя молекулярный водород. Подача в камеру кислорода, способствует образованию молекул воды.

Таким образом, при движении автомобиля не выделяется углекислый газ, а лишь водяной пар, электричество и окись азота.

Основные характеристики водородных автомобилей

Крупные игроки автомобильного рынка уже имеют прототипы продуктов, использующих водород в качестве топлива. Определенно можно выделить отдельные технические особенности 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.

Автомобили на водородном топливе

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

Параметры неплохие даже для бензинового двигателя. Перехода на ВДВС для транспортных средств, использующих сжиженный водород или возобновляемые источники энергии, не произошло, и неясно, какой из этих типов двигателей достигнет наилучших технических характеристик и экономических показателей. Но сегодня производится больше моделей машин с электрическим приводом, которые питаются от возобновляемых источников энергии, что повышает эффективность. Хотя на получение 1 кВт энергии в ВДВС расходуется меньше водорода.

Кроме того, переоснащение водородного двигателя внутреннего сгорания для повышения эффективности требует изменений в системе зажигания агрегата. Не решена проблема быстрого прогорания поршней и клапанов из-за высокой температуры сгорания водорода. Здесь все будет зависеть от дальнейшего развития этих двух технологий, а также динамики цен при переходе на серийное производство.

Плюсы и минусы авто, работающих на водороде

Среди основных преимуществ водородомобилей можно отметить:

  • высокую экологичность, заключающуюся в отсутствии большинства вредных веществ в выхлопах, характерных для работы бензинового двигателя, – углекислого и угарного газа, окиси и диоксидов серы, альдегидов, ароматических углеводородов;
  • более высокий КПД, по сравнению с бензиновыми авто;
Интересно  Как изготовить станок для прокатки и балансировки дисков

Автомобили на водородном топливе

В целом авто имеет амбиции покорить весь мир

  • меньший уровень шума от работы двигателя;
  • отсутствие сложных, ненадёжных систем топливоподачи и охлаждения;
  • возможность использования двух видов топлива.

Кроме того, машины, работающие на ВДВС, имеют меньший вес и больше полезного объёма, несмотря на необходимость установки баллонов для топлива.

К недостаткам водородомобилей можно отнести:

  • громоздкость силовой установки при использовании топливных элементов, снижающей маневренность автомобиля;
  • высокую стоимость самих водородных элементов из-за входящих в их состав палладия или платины;
  • несовершенство конструкции и неопределённость в материале изготовления баков для водородного топлива;
  • отсутствие технологии хранения водорода;
  • отсутствие заправок водородом, инфраструктура которых очень слабо развита во всём мире.

Однако, с переходом к массовому выпуску авто, оснащённых водородными силовыми установками, большая часть этих недостатков наверняка будет устранена.

Какие автомобили, использующие водород, уже выпускаются

Производством водородных автомобилей занимаются ведущие мировые автомобильные компании, такие как BMW, Mazda, Mercedes, Honda, MAN и Toyota, Daimler AG и General Motors. В экспериментальных моделях у некоторых производителей уже есть мелкосерийные модели, некоторые автомобили работают только на водороде, либо возможно использование обоих видов топлива, так называемые гибриды.

Уже выпускаются такие модели водородомобилей, как:

  • Ford Focus FCV;
  • Mazda RX-8 hydrogen;
  • Mercedes-Benz A-Class;
  • Honda FCX;
  • Toyota Mirai;
  • Автобусы MAN Lion City Bus и Ford E-450;
  • гибридный автомобиль на два вида топлива BMW Hydrogen 7.

Сегодня можно с уверенностью сказать, что, несмотря на трудности (а у новых всегда есть трудности), будущее за более экологичными автомобилями. Автомобили, использующие водородное топливо, будут конкурировать с электромобилями.

Оцените статью