Вода как топливо для двигателя внутреннего сгорания

Православный форум о жизни.

Верхний, нижний большой баннер и реклама под Православным календарем к форуму отношения не имеют. Это обязательные условия для бесплатного форума.

Информация о пользователе

Вы здесь » Православный форум о жизни. » Обо всем другом » Вода как Альтернативное топливо для Автомобилей

Вода как Альтернативное топливо для Автомобилей

Сообщений 1 страница 1 из 1

Поделиться12012-09-23 02:42:37

• Автор: ALLAN
• новобранец
• Зарегистрирован : 2012-09-23
• Приглашений: 0
• Сообщений: 1
• Уважение: +0
• Провел на форуме:
  8 минут
• Последний визит:
  2012-09-23 02:43:40

Только наше невежество заставляет нас пользоваться ископаемым топливом.1928 г. К.Э. Циолковский

Автомобиль, двигатель которого функционирует по сути на Воде.. Миф или реальность? Нет, это не является не научной фантастикой, не сценарием из кинофильма. Сегодня, это — Реальность!

C ГЕНЕРАТОРОМ возникает реальная возможность экономии топлива (это бензин, дизель, газ) от 20% до 50%, а в отдельных случаях 60%

Более того, уже сегодня, десятки тысяч людей во всем мире уже использует эту технологию, не только экономят на дорогом топливе (Бензин, Дизель), но и вносят свой вклад в Экологию окружающей среды, которая оставляет желать лучшего. Эта система вовсе не нова. Она разработана ещё до Второй Мировой войны. Отчего же система не работала? Ответ до банальности прост. Крупнейшим нефтяным компаниям (монополистам) было крайне не выгодно запускать на мировой рынок подобного рода Уникальное во многих отношениях Технологию.

К примеру Ю. Браун в США построил демонстрационный автомобиль, в бак которого заливается вода, а Р. Гуннерман в ФРГ доработал обычный двигатель внутреннего сгорания для работы на смеси газ/вода или спирт/вода в пропорции 55:45. Доктор Дж. Грубер из ФРГ упоминает о двигателе С. Мейера с водой в роли топлива, запатентованном в США в 1992 году (патент США N 5149507). Об этом двигателе сообщалось в телепередаче по 4-му каналу Лондонского телевидения 17 декабря 1995 года. Дж. Грубер пишет и о двигателе немецкого изобретателя Г. Пошля, работающем на смеси вода/бензин в пропорции 9:1., и т.д.. Как нельзя к стати, приходится в данной связи цитата Николы Тесла:

Никола Тесла

Возможно, в современном мире хорошим тоном считается чинить препятствия революционным открытиям и душить их в зародыше, вместо того, чтобы поддержать и помочь им. Эгоистические интересы, педантизм, глупость и невежество идут в атаку, обрекая ученых на горькие испытания и страдание, на тяжелую борьбу за существование. Такова судьба просвещения. Все, что было великого в прошлом, поначалу подвергалось осмеянию, презрению, подавлялось и унижалось – чтобы позднее возродиться с большей силой, победить с еще большим триумфом… Никола Тесла. 1905 г.

Процесс действия водорода работает в автомобиле. Кратко:
В двигателе находятся поршни, которые быстро двигаются вверх и вниз со стабильной скоростью, обеспечивая мощность авто. Когда поршень находится в нижнем положении он создает вакуум, который всасывает топливо и воздух (Подвод). Когда поршень поднимается, он сжимает топливную смесь (Компрессия) и свеча её зажигает (Мощность). В идеальном двигателе, возгорание топливной смеси должно происходить, когда поршень находится в самой верхней позиции. Но, к сожалению, в большинстве двигателей возгорание происходит раньше и топливо не сгорает полностью. Это приводит к неэффективной работе двигателя, повышенному расходу топлива и повышенным выбросам СО2 в атмосферу.

Когда водород смешивается с топливом Вашего автомобиля, он повышает октановое число топливной смеси (топливо и воздух), так-же повышается и объем компресии необходимый для возгорания топлива. Поршень должен полностью сжать топливную смесь для ее возгорания, водород дополнительно помогает топливу сгореть и снизить выбросы СО2. Таким образом повышается мощность двигателя, он становится «живее» и снижается расход топлива (л/км).

Установив на свой автомобиль генератор газа Брауна, Вы получите
преимущества которые дает оборудование ННО:

Эксплуатационные Преимущества:
Экономические Преимущества:
Технические Преимущества:
Ну и конечно же Экологические:

Вода как топливо для двигателя внутреннего сгорания

Технология впрыска воды почти такая же старая, как и сам автомобиль. Однако, как и многие автомобильные технологии, она потеряна — так как мода берет своё. Впрыск воды — это возможность подавить детонацию, что позволяет поднять давление в цилиндрах и тем самым повысить КПД двигателя. Контроллером впрыска воды легко управлять и довольно просто установить. Теперь, когда выброс газов в атмосферу контролируется все жестче, октановое число бензина повышается и растет цена, впрыск воды становится лучшим способом экономии топлива, так как «вода» доступна практически бесплатно.

Исследования по использованию впрыска воды в ДВС были проведены в Авиационной Лаборатории Langley во время войны с декабря 1941 г. по март 1942 г.

Выписка из данного отчета (перевод) на рисунке.

Выводы: водная инжекция может применяться как средство внутреннего охлаждения двигателя.

Достоинства впрыска воды:

1. Возможность работы на обедненных смесях, что уменьшает расход топлива, либо можно уменьшить октановое число топлива без ухудшения характеристик двигателя.
2. Впрыск воды может устанавливаться на авиационную технику.
3. Понижается температура выхлопных газов.
4. Возможность увеличения мощности двигателя за счет устранения детонации.

Недостатки технологии впрыска воды:

1. Повышенный вес (сейчас это устранено за счет применения современных технологий).
2. Необходимость в дополнительном баке для воды.
3. Трудности использования при отрицательных температурах (необходимо добавлять спирт или метанол).

Как работает впрыск воды?

Итак, как же вода помогает подавить детонацию? Детонация случается, когда пламя в цилиндре не прогрессирует, а вместо этого происходит взрыв. Это вызывает массивное увеличение давления, которое может повредить поршни, кольца и даже головки блока цилиндров. Детонация иногда может быть услышана как «тинь-тинь» — звук идущий от двигателя.

Впрыск воды может осуществляться 3-мя способами.

Первый и основной, когда вода впрыскивается на впуске, до того как смесь попадает в цилиндры, маленькие капли собирают тепло из воздуха. Вода имеет очень высокий коэфициент теплообмена (может поглотить большое количество энергии, и при этом температура поднимется не сильно), это способствут охлаждению поступающего воздуха. Капли начинают испаряться, при этом поглощается еще больше тепла. И наконец, когда оставшиеся капли достигают камеры сгорания вся вода превращается в пар. Это действует как анти-детонант и к тому же поддерживает внутренности двигателя в очень чистом состоянии (препятсвует образованию карбоновых отложений).

Эксперименты с впрыском воды проводились еще в 1930-х годах. В то время было обнаружено, что детонации можно избежать если смесь воздух/топливо делать более богатой. По мере роста давления детонация усиливается, но обогащение смеси снимает проблему, в тоже время было установлено, что при впрыске воды — детонации не происходит, даже если смесь бедная. Снижение детонации при богатой смеси происходит за счет того, что большое количество топлива охлаждает камеру сгорания, естественно при использовании воды такого количества топлива уже не нужно.

Этот эффект наиболее значительный и позволяет экономить топливо при больших нагрузках на двигатель. Saab — на своих последних моделях турбированных автомобилей стал недавно применять впрыск воды на больших нагрузках в сочетании с более бедной смесью — это способствует снижению вредного выхлопа и экономии топлива. Если взглянуть на это с другой точки зрения, то на больших нагрузках можно экономить топливо без снижения мощности.

Всегда ли для впрыска используется вода?

Несмотря на то, что мы пока говорили только про «воду», многие системы используют смесь воды с метанолом (50/50), или воды и метилового спирта. Исследования проводившиеся во время второй мировой войны доказали, что использование чистой воды лучше для снижения детонации, а смесь с метанолом позволяет получить больше мощности до того как произойдет детонация. Одна из причин этого в том, что алкоголь горит медленнее, чем бензин. Поэтому пик давления в цилиндрах возникает позже, что способствует увеличению момента.

Вопрос заключается в том — может ли впрыск воды помочь в увеличении мощности двигателя? В то время как температура поступающего в двигатель воздуха понижается, понижается и его плотность, а присутствие воды в цилиндрах оставляет меньше места для кислорода. И в таком случае чистый сухой воздух означает больше мощности. Однако холодный воздух менее плотный, что позволяет увеличить количество воздуха, поэтому теоритически, если отношение воздух/топливо не меняется — то оба фактора нейтрализуют друг друга.

Это означает, что если впрыск воды используется без какой либо настройки двигателя — то улучшений ждать не приходится. Однако, если смесь забеднить, или увеличить давление или выставить более раннее зажигание — то в результате получится прибавка в мощности. Заряженные авиационные двигатели имеют устройства для автоматического обеднения смеси когда идет впрыск воды. Напомним, что изменения в составе смеси на высоких нагрузках могут быть очень опасными, и могут плохо сказаться на «здоровье» вашего двигателя. Двигатели, нагнетающие воздух принудительно (турбо и компрессорные) очень легко повредить, если беднить смесь или изменять зажигание.

Система впрыска должна обеспечивать следущее:

• равномерно распределять подачу воды между цилиндрами;
• автоматически запускаться к нужному моменту;
• иметь возможность перекрыть воду, когда она не нужна;
• или предупредить водителя или понизить мощность двигателя (за счет снижения наддува), когда вода кончается;
• быть очень надежной.

Многие системы, которые доводилось видеть не удволетворяют указанным выше критериям.

Чтобы система была эффективной, подача воды должна меняться в зависимости от воздушного потока. Другими словами поток воды должен соотвествовать потоку воздуха. Маленькое количество воды должно быть на малых нагрузках, и больше на больших. Если подача воды контролируется достаточно точно, то максимальное количество должно быть на пике момента.

Вода должны подаваться в очень хорошо распыленном виде. Это способствует созданию маленьких капель, что увеличивает площадь соприкосновения. Маленькие капли также имеют меньше шансов «упасть» с воздуха и намочить стенки впускного коллектора, что может вызвать неравномерное распределение воды по цилиндрам. Капли маленького размера — требуют применения насоса с высоким давлением и правильного дизайна форсунки.

Английская компания Aquamist специализируется на изготовлении таких систем. Они производят свои собственные насосы, которые работают с низким потоком, но высоким давлением. Насос использует двойной цикл, сначала вода затягивается, а потом выпускается через клапан, это обеспечивает потом примерно 160 кубиков в минуту при давлении порядка 3 бар. Насос имеет встроенную электронику для контроля цикла.

Как альтернативу насосу можно использовать давление наддува, для этого поступаюший воздух надо прогонять через специальную форсунку. В таком случае подключение воды осуществляется до компрессора. В таком случае, требования к форсунке будут очень высоки, чтобы избежать больших капель. Однако такой метод себя не зарекомендовал, так как со временем компрессор приходит в негодность (на лопастях крыльчатки образуется налет).

Вообще же впрыск воды можно осуществлять в разных местах. В атмосферных автомобилях форсунка располагается обычно рядом с дроссельной заслонкой (до неё). В турбированных же автомобилях выбор шире:

• до компрессора;
• после компрессора, но до интеркулера;
• после интеркулера.

Устанавливать форсунку нужно либо до дроссельной заслонки, либо после, вообще же лучше-подобрать оптимальное расположение опытным путем. На самолетных двигателях к примеру встречается до 18 форсунок установленных рядом с выходом из турбины. Количество подаваемой воды нужно правильно дозировать, обычно это 20-30 процентов от веса жидкости (бензин + вода). Систему нужно настроить так, чтобы вода подавалась только при большом потоке воздуха.

Впрыск воды — очень эффективное средство борьбы с детонацией, и при этом не уменьшается воздушный поток. Систему довольно легко установить, так как компоненты можно распределить, наибольший недостаток — это наличие резервуара с водой, к тому же его еще приходится периодически заправлять. Кроме того, такая система снижает выброс вредных веществ в атмосферу, даёт возможность использовать топливо с более низким октановым числом, ну и служит хорошим средством для экономии (снижается расход топлива).

В данной статье мы ознакомились в впрыском воды. Если Вы желаете купить радар-детектор в интернет-магазине. Компания Radartech готова предоставить антирадары оптом и в розницу. Мы является официальным производителем, поэтому цены на антирадары ниже именно на нашем сайте. Хотя Вы можете обратиться и к официальным дилерам радар-детекторов Radartech Pilot 21RS plus, Pilot 21 R(S) и прочих моделей антирадаров Радартех в Москве и по России.

BMW залила воду в двигатель внутреннего сгорания

Новый BMW 1 серии впрыскивает заданные порции водяной пыли в цилиндры работающего двигателя.

По оценкам BMW, из-за высокой теплоемкости воды ее испарение до водяного пара позволяет снизить температуру внутри работающего двигателя внутреннего сгорания на величину до 25 градусов. Вода для работы такого впрыска конденсируется системой кондиционирования воздуха из воздуха в салоне. Это дало возможность разработчикам нового хэтчбека повысить степень сжатия в цилиндрах с 9,5:1 до 11:1, что несколько увеличило его общий КПД.

Снижение температуры в работающих цилиндрах снизило скорость окислительных процессов, протекающих во впрыснутой туда топливовоздушной смеси непосредственно перед ее сгоранием. Из-за этого двигатель менее склонен к детонации на малых и средних оборотах и обеспечивает для таких режимов крутящий момент, на 10 процентов превышающий обычный. Согласно оценкам производителя, все это позволит снизить общий расход топлива нового автомобиля в среднем на восемь процентов. Запас воды хранится в теплоизолированном баке, где ей не грозит замерзание при низких температурах.

В данном случае расчетная экономия из-за использования водяного впрыска больше нормальной, по всей видимости водитель длительное время ехал в основном на малых и средних оборотах.

Впрыск воды в цилиндры – достаточно давняя практика. Из-за того, что октановое число топлива первых автомобилей было очень низким, снижение температуры внутри цилиндров было крайне важным, и ряд производителей в начале XX века (включая «Руссо-Балт») применяли воду для снижения склонности топливовоздушной смеси к детонации, изнашивающей двигатель и снижающей его КПД. Однако по мере внедрения тетраэтилсвинца, резко повышавшего октановое число (делавшего сгорание топлива более плавным), актуальность водного впрыска для автомобилей существенно снизилась. Правда, при этом он широко применялся в авиамоторах, особенно немецких Daimler-Benz 600-х серий, в годы Второй мировой устанавливавшихся на истребителях Bf. 109. Там воду впрыскивали в цилиндры вместе с метанолом, что позволяло достичь очень высоких степеней сжатия без возникновения детонации.

С 1970-х годов ситуация начала меняться. Тетраэтилсвинец стал вытесняться с рынка, а его заменители не позволяли наращивать октановое число без существенного роста затрат. Поэтому степень сжатия с 11:1 и даже 13:1 стала снижаться до 10:1, затрудняя дальнейший рост КПД бензиновых двигателей. Попытки решить проблему возвратом впрыска воды в цилиндры имели неоднозначные результаты. Пока мотор работал, температурный режим не позволял начаться коррозии, но в выключенной машине остатки воды в системе охлаждались и активно способствовали этому процессу. Чтобы решить эту проблему, в новой модели инженеры BMW использовали схему с эвакуацией остатков воды из шлангов, ведущих к двигателю, после выключения моторов.

Опасность воды в топливной системе автомобиля

При эксплуатации двигателя внутреннего сгорания часто возникает проблема – влага попадает в топливную систему и нарушает работу ДВС. Это вызывает серьезные последствия, самым незначительным из которых является невозможность пуска двигателя. Возможен выход из строя дорогостоящих узлов (таких как ТНДВ), поломка топливной системы и повреждение распылителя инжектора. Как этого не допустить, есть ли способы избежать попадания воды?

Причины возникновения

Никто не застрахован от проникания воды в топливную систему, т.к. влага находится в каждом двигателе. Если это случилось, то поведение двигателя даст водителю об этом знать:

• пуск утром будет затруднен — вода тяжелее топлива, за ночь она опускается на дно топливного бака и попадает в топливопровод, образуя пробки;
• двигатель работает нестабильно, с перебоями, не развивает полной мощности.
• в зимнее время года при низких температурах, следуя элементарным законам физики, вода кристаллизуется, т.е. превращается в лёд, кроме того, что это препятствует её смешиванию с соляркой или бензином и, как следствие, попаданию топлива в систему, в топливных магистралях (трубках) ледяные пробки перекрывают доступ подачи топлива для запуска двигателя.

При заправке в дождливую погоду, вода попадает через горловину в бак, или с воздухом, который насыщен в той или иной степени влагой. Это происходит, когда температура воздуха внутри бака отличается от температуры окружающей среды. При открытии крышки, воздух заполняет пустое пространство бака, а через время конденсат попадает непосредственно в топливо. Конденсат возникает из-за того, что более теплый воздух оседает на холодном в виде капелек воды. Поэтому с риском сталкиваются водители, которые предпочитают не наполнять бак полностью. Но и водители, которые так не поступают, не застрахованы от риска, т.к. небольшое количество конденсата все равно останется. Просто чем больше свободной поверхности в баке, тем больше со временем скопится лишней воды.

Влага может находиться в топливе во время заправки. Это не значит, что недобросовестные заправки продают разбавленный нефтепродукт. При хранении на нефтебазах воздух также попадает внутрь емкости и конденсируется. Объемы цистерн намного больше, соответственно попадает больше воды.

Во время движения и сгорания топлива в бак попадает и атмосферный воздух, который тоже выпадает росой на стенки и стекает на дно. Человек, у которого плохое зрение, при вхождении в теплое помещение может наблюдать у себя на носу запотевшие очки. Приблизительно аналогичная ситуация происходит и с машиной.

Запустили двигатель, начали движение, рабочая температура двигателя 80 – 95 °C, прекратили движение, заглушили двигатель, температура не работающего двигателя в зависимости от температуры окружающей среды может снижаться до 0 °C и ниже, интервал температур составляет 40 – 70 °C и выше. При таких перепадах температур и подобных значениях происходит образование конденсата в топливной системе автомобиля.

Устранение последствий

Влага в топливе грозит неприятными последствиями для всей автомобильной системы. Самая простая — скопление воды в бензобаке вызывает его коррозию и со временем появляется течь.

В холодную пору вода замерзает в трубопроводе системы и образует пробки, препятствуя движению топлива. В этом случае пуск ДВС затруднен или же маловероятен. С дизельным двигателем, например, Common-Rail, проблема может стоять остро и запустить его гораздо труднее.

Система дизеля сложнее, если в неё попала вода, возникает риск поломки важных и дорогостоящих ее элементов, таких как плунжерная пара ТНВД.

Последствия проникновения влаги в топливопровод могут быть тяжелыми, минимум они доставят неудобства водителю, максимум – станут причиной серьезной поломки и дорогостоящего ремонта. Чтобы этого не допустить, используют различные методы. Самый действенный из них — профилактика.

Профилактические мероприятия и меры предосторожности

Для предотвращения проникания влаги в топливную систему используют различные методы. Самыми распространенными из них являются:

• использование качественного топлива;
• полное заполнение бака топливом;
• не заправляться в дождливую или туманную погоду;
• использование специальных присадок к топливу.

Последний способ — наиболее эффективный. Наука позволила создать высокоэффективные присадки, которые удаляют воду из топливных магистралей, препятствуют её появлению и обладают другими полезными свойствами.

Diesel 100 — финская многофункциональная присадка, которая используется для профилактики проникания в топливную систему двигателя воды. Она дает комплексный, положительный эффект — улучшает качество топлива, стабильность работы ДВС, облегчает пуск в зимнее время, очищает топливную систему, защищает от окисления и коррозии, увеличивает способность реагировать с воспламенением смеси и обладает смазывающим эффектом. Но главным преимуществом использования этой присадки является избавление от воды, а также ликвидация серьезных последствий, вызываемых ее попаданием в топливо.

Diesel 100 повысит энергоотдачу топлива, продлит ресурс вашего двигателя, поможет избавить вас от дорогостоящего ремонта.

reThink & reFuel

Системы впрыска для альтернативных видов топлива (E-fuels)

«Чистая» альтернатива традиционному виду топлива

Водородное топливо

Наиболее известное применение водорода в производстве энергии – это топливные элементы. Однако водород можно также применять в виде CO2-нейтрального топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Водород добывают методом электролиза: посредством электричества воду расщепляют на составляющие компоненты — водород (H2) и кислород (O2). Кислород возвращают в окружающую среду, а полученный водород используют в качестве топлива.

Применение водородного топлива отличается минимальным углеродным следом и не приводит к возникновению парниковых газов

«Чистая» альтернатива традиционному виду топлива

Синтетическое топливо

Синтетическое топливо получают из водорода (H2) и углекислого газа (CO2).

Сначала воду также расщепляют на водород и кислород методом электролиза. Затем полученный водород обогащают углекислым газом. В результате получают синтетическое топливо, которое может быть как в жидкой, так и газообразной форме.

Поскольку для производства водорода и синтетического топлива требуется электроэнергия, то их также называют «e-fuels», «power-to-x», «электротопливо».

Экологичное производство

«Экологичным» считается топливо, которое не только не выделяет CO2 во время сжигания, но и не наносит вред окружающей среде в процессе производства.

Согласно требованиям ЕС для производства альтернативных видов топлива, следует использовать электроэнергию, полученную из возобновляемых источников — солнца, ветра или воды.

В сравнении с водородом при сжигании синтетического топлива по-прежнему выделяется небольшое количество CO2. Полученный углекислый газ снова применяют в производстве «чистого» топлива.

E-fuels: применение

В то время как электроприводы с аккумуляторными батареями набирают популярность в сегменте легковых автомобилей, ДВС, работающие на альтернативных видах топлива, подходят для тяжёлой спецтехники и транспортных средств.

Преимущества:

• высокая удельная энергия для большей производительности;

• удобство хранения альтернативных видов топлива;

• подходят для использования в регионах с не полной электрификацией;

• не наносят вреда окружающей среде.

Новая система впрыска – старый двигатель

Забота об окружающей среде подразумевает появление не только новых «экологичных» разработок и альтернативных видов топлива, но и модернизацию уже существующих технологий. При разработке прототипов систем впрыска водородного и синтетического топлива инженеры Liebherr уделяют большое внимание конструкции форсунки при сохранении базовой конструкции ДВС. Так, с умеренными усилиями и затратами её можно быстро интегрировать в системы впрыска топлива, которые сейчас используют, например, в строительных машинах.

Топливо вода для машины

Один из вызовов мировому инженерному сообществу — решить проблему энергетического кризиса. Главная часть в решении энергетической проблемы — исключение ископаемого топлива, как топливо для техники. Идея привода автомобилей от солнца и воды выглядела как научная фантастика каких-то 10 лет назад. Однако, некоторые автогиганты начали воплощать в жизнь эти идеи, применяя топливные элементы для привода автомобилей на водороде, полученном из воды и солнечной энергии. Автомобильная индустрия полна решимости использовать эти элементы в серийных автомобилях в последующие пару лет. Ключом к этому будет развитие топливных станций для поддержки этих автомобилей.

Компания Proton OnSite, которая проектирует и производит водородные и газовые системы, играет ключевую роль в США в распространении таких станций. Их системы объединяют солнечную энергию и воду для производства топлива будущего. Они используют электролиз для отделения водорода из воды в топливных элементах, и с помощью специальных мембран отделяют водород от кислорода и воды. В основе технологии лежит способность мембраны отделять положительные ионы.

Эта мембрана выполняет двойную роль. С одной стороны она как мостик между двух электродов для проведения электрохимической реакции, а с другой стороны она как барьер, отделяет водород от кислорода. В соединении с конструкцией протоновой ячейки, толщина мембраны с человеческий волос способна выдержать давление в 149 кг/см2. Традиционный процесс производства синтетических мембран дорогостоящ, и большая часть мембран не столь долговечна при таком давлении.

В США при поддержке Национального Научного Фонда, Proton OnSite, разработала и протестировала новый материал для мембран с усиленной механической стойкостью и высокой эффективностью. Новый материал заменит ныне действующий для мембран, с большей долговечностью и улучшенной эффективностью, что позволит его использование на энергетическом и топливном рынке.

Предлагаемые материалы, если все пройдет удачно, будут на 75% дешевле, по сравнению с нынешними и позволят использовать высокие температуры для увеличения производительности. В результате, эти коммерческие технологии произведут революцию на топливном рынке, и позволят сократить зависимость экономики от цен на топливо. Также это поможет в экологическом плане, так как в основной массе эта система безвредна. Хотя никто не говорит, как выглядит производство этих материалов.

Остается надеяться, что и в России есть подобные разработки.

Машина ездит на воде — репортаж из жизни

Как Вам понравится автомобиль, расходующий вместо 10-15 литров высокооктанового бензина, 3-5 литров дешевого 72-го?Это реально. Уже появились системы с ценниками в несколько тысяч рублей, позволяющие сделать это, конечно, если Вам не захочется всё сотворить своими руками. +

«Откуда возьмется остальная энергия, из воздуха?» — спросит критически настроенный читатель. Я отвечу: «Не из воздуха, а из воды». А дальше больше, заменить топливо водой полностью, и дело с концом!

История далекая

Разбогател Джон Рокфеллер на продаже керосина. В те, почти двухвековой давности времена, освещение зданий производилось либо свечами, либо более прогрессивными керосиновыми лампами. А любое препятствие его бизнесу устранялось незамедлительно. Так, Томасу Эдисону и Николе Тесле в их работах с постоянным и переменным током, он чинил всевозможные препятствия. Его компания Standard Oil была чрезвычайно эффективна, а сам Рокфеллер стал первым миллиардером.

И сегодня нефтяные гиганты всячески пропагандируют статус-кво, что без нефтепродуктов и других топливных ископаемых – ни куда. Однако.

Теория

А что же вода? Возможно ли ее использование как источника энергии? Чему нас учит средняя и высшая школа? Энергетический эффект разрыва первой цепи кислород-водород, реакции H2O = HO + H, равен 495 кдж/моль, энергия разрыва связи Н—О в гидроксильной группе — 435 кдж/моль, что в сумме превышает 900 кДж на моль. Это гигантская цифра.

Боясь этих страшных энергетических затрат, любой нормальный инженер отбросит все возможные проекты, в основе которых лежит столь энергозависимая реакция, как разложение воды на водород и кислород 2H2O = 2H2 + O2

Не всё так сумрачно вблизи, и молекула воды имеет дипольный момент и в постоянном электрическом токе легко поляризуется, расщепляясь на газы, водород направляется к катоду, положительному заряду, а кислород – к аноду. В принципе раздельно получить эти газы не представляется проблематичным. И энергии на подобные химические превращения требуется очень незначительное количество. Настолько незначительное, что миниатюрные электролизеры, называемые теперь генераторами газа HHO (от воды H2O), работают от USB-шной зарядки мобильника (см. видео ниже).

История близкая

Этот эффект электролиза воды впервые применили Генри Пухарич и Нил Браун в 90-е годы прошлого столетия. А газ, получающийся в результате электролиза, назвали газом Брауна. Правда, в химии такой газ, смесь водорода и кислорода, называется гремучей смесью, так как способен при возникновении малейший искры «шарахнуть» так, что мало не покажется никому.

Несколько патентов в области электролиза при резонансном токе получил Стенли Мейер (U.S. Patent 5,149,407,U.S. Patent 4,936,961,U.S. Patent 4,826,581,U.S. Patent 4,798,661,U.S. Patent 4,613,779,U.S. Patent 4,613,304,U.S. Patent 4,465,455,U.S. Patent 4,421,474,U.S. Patent 4,389,981). Мейер доказал, что электролиз воды способен проходить в обычных условиях, а для качественной и масштабной реакции достаточно 12 вольт бортового автомобильного питания. Мейер продемонстрировал это на своем автомобиле, переделанном для работы на воде. Этот пример рассматривается, как невозможный с точки зрения современной науки.

Промышленность, пока, правда, не автомобильная, начала использовать газ Брауна, уникальные свойства которого активно используются в газосварочном оборудовании. Еще бы температура горения водорода в кислороде достигает 3200°C. А это очень много, скажу я Вам, в одном из приведенных ниже роликов медный прут плавится (температура плавления меди 1083°C), как олово, в пламени обычной горелки, затем собирается каплями в одну большую каплю, причем пламя в этом месте зеленеет, похоже, медь начинает кипеть, а температура кипения меди 2558°C! Всё по-серьезному, приведу температуры горения нескольких хорошо известных веществ. Бумага горит от 230 до 300°C, керосин – 800°C, бензин – 1100°C, плавление стали 1510°C, горение стали 2000, ацетиленовая горелка (ацетилен в кислороде) 2100°C. Температура Солнца на поверхности, 6000°C, а это термоядерная реакция, до такой же температуры нагреваются спускаемые аппараты, попадающие на Землю из космоса. Этот HHO – реально крутой источник энергии! Вся нефтехимия просто отдыхает, покуривая за углом. Да еще немаловажно, что газы здесь – в максимально правильной концентрации, чтобы вновь образовать молекулу воды без побочных продуктов, то, что доктор прописал, для экологии.

А технология эта удивительно проста, при наличии стандартного автомобиля, может быть реализована где-то в гараже из подручных материалов. Вероятней всего, для простых авто, все дополнительные компоненты поместятся прямо здесь, под капотом. Автомобиль не претерпит серьезных внешних изменений. Даже внедрение турбины в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) требует куда больших усилий.

Есть устройства, используемые нами в быту, и по-проще. Вода наверное вскоре найдет применение и в машинах, а пока все ограничивается кухней — больше информации о других маленьких чудесах технологий в отдельной статье.

Электролизер и генератор HHO

Главным аппаратом данной технологии является электролизер. Это емкость, в которую погружены пластины, чем больше площадь пластин, тем эффективнее аппарат. На каждую пластину подается напряжение либо плюс, либо минус. Плюсовые и минусовые пластины чередуются. Для получения смеси газов (кислород + водород), как в нашем случае, расположение, наклоны повороты пластин не важны. Важно, чтобы пластины были заполнены водой. Вся остальная обвязка «танцует» вокруг электролизера, обеспечивая его заполнение водой (реагент) и отвода получаемых газов (продукт). Не забудьте высушить и очистить газ перед подачей его в ДВС. Конечно, следует предусмотреть электрическую схему с предохранителем, регулировкой мощности, если это возможно и аварийным выключением, если что-то пойдет не так.

А что же автомобилестроители?

К сожалению, зашоренность и академичность обычного инженера, обладающего ворохом классических знаний, мешает продвижению революционной технологии. В голове такого человека с университетским классическим образованием не укладывается, что так просто может быть получено прекрасное топливо из воды.

В автомобилестроительном бизнесе высокая конкуренция, можно предположить, что достаточно одному из автомобильных концернов только объявить о выпуске (даже не выпустить) автомобиля, использующего воду в качестве топлива, и революция свершится!

Неизбежно возникнет вопрос о пересмотре важнейших на сегодня узлов и компонентов современного автомобиля, после внедрения подобной технологии. Давайте помечтаем, автомобиль сегодня напичкан избыточным количеством технологий, ставших стандартными. Зачем такой сложный мотор? Каков его КПД? ДВС и дизель далеки от идеала. КПД таких сложных агрегатов не превышает 40%, а в большинстве случаев, существенно ниже. А вот КПД топливных элементов, производимых электричество из водорода и кислорода, (побочным продуктом которых была чистая вода, что тоже не плохо в условиях космоса), использовавшихся, например на шатлах в качестве электростанций, 80%. КПД электродвигателей приближается к 100%. Зачем тогда нам ДВС с его 20%?

Ясно, как божий день, использование электродвигателей – будущее автотранспорта. Кстати, автомобилестроение началось с электромобилей. И только спустя несколько лет ДВС покорил индустрию, так как невозможно было накопить и удерживать достаточное количество электричества в батареях. И сегодня ограниченность батарей, сложность их зарядки и небольшой срок службы является главным тормозом развития электромобилей. А здесь, с HHO генератором, производи газа столько, сколько требуется, а дальше хочешь сжигай его в ДВС, хочешь получай электричество через топливный элемент и запускай электромоторы. А побочный продукт – воду можно направить на повторное использование. Чем не вечный двигатель?

В частности, одна японская фирма, GENEPAX (см видео ниже), предлагает уже сегодня электромобиль вообще без батарей, но с генератором HHO. Создавай и используй электричества сколько нужно. Причем на литре воды автомобильчик проезжает 80 километров со скоростью 80 км/час! Это практически лишает недостатков электромобиль. Простота, неограниченная дальность хода, быстрая заправка, достаточная для города скорость…

Экология

Одним из главных достоинств такого топлива является его абсолютная экологичность. Никаких выбросов, даже углекислый газ не образуется в результате горения такого топлива. И, возможно, этот аргумент станет решающим. Позволю себе напомнить уважаемым читателям, что в рамках перехода на новый для Европы экологический стандарт «Евро-6», ни один дизель, подготовленный мировыми производителями, не справился с нормативом. В результате, нормы были изменены, чтобы продолжить использовать такую вредную технологию, то есть экологи прогнулись перед автомобильными концернами. Зашоренность не только инженеров, но и экологов, не смогла уничтожить то, что наносит вред человеку и окружающей среде.

Так, может быть, требуется еще больше ужесточить нормы выбросов, ввести следующий стандарт, «Евро-7», чтобы новая технология пробила себе дорогу.

Где ты Джереми Кларксон? Ау! Эта технология для твоей новой передачи.

Как работает машина на воде(правда или ложь).

Когда вы встречаете кричащие заголовки о том, что очередной изобретатель изобрел машину, которая ездит на воде, вы конечно удивляетесь. Ну как вода может быть топливом? Вообще-то никак не может, но журналисты как всегда хитрят, чтобы привлечь внимание.
На самом деле все проекты двигателей на воде, к воде имеют отдаленное отношение. Конечно, вода, это соединение водорода и кислорода. И да, водород может быть топливом. Но чтобы разорвать межатомные связи и добыть из воды водород нужно затратить кучу энергии, такой электролиз происходит еще и с выделением тепла. А второе начало термодинамики гласит, что нельзя передать тепло от более холодного к более горячему. В общем, такая схема более чем неэффективна.

Так что же скрывается за водяными автомобилями? Дело в том, что в качестве топлива используется не вода, а водяные растворы солей. Если немного упростить, то двигатель работает на соленой воде. Что такое соленая вода? Это электролит, как в обычных батарейках. А из электролита извлечь энергию проще, чем из воды.

Фактически двигатель на соленой воде, еще используется название «потоковая батарея», работает по тому же принципу, что и топленный элемент использующий водород (есть еще топливные элементы использующие метанол, щелочи или кислоты).

Упрощенная модель выглядит так. Соляной раствор протекает через мембрану, где раствор вступает в реакцию окисления, производя отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные, создавая при этом электрический ток. То есть имеем батарейку в которой соляной раствор не замкнут внутри оболочки и таким образом, залить в бак такого топлива можно столько, сколько позволит сам бак. Как и в случае с другими типами топливных элементов, в этом используется два типа жидкости, то есть заправлять придется 2 отдельных бака.

Один раствор нужен для реакции окисления, другой, для реакции восстановления. Таким образом, вся система представляет собой скорее аккумулятор, так как может быть перезаряжена, ну на худой конец жидкость в баки можно залить совсем новую.

Самое интересное, что история топливных элементов сама по себе не нова и. Принцип был открыт еще в 19-м веке, а первые работающие топливные элементы появились в 50-60-х годах двадцатого. Многие из них даже использовались для питания оборудования на космических аппаратах.

КПД топливных элементов и двигателей на их основе выше, чем у двигателей внутреннего сгорания, ведь превращение химической энергии в электрическую идет без сгорания топлива, а движущихся частей (на трение в которых расходуется энергия) в такой системе очень мало.

В отличие от водородных топливных элементов, вариант машины использующей растворы солей выглядит более перспективным, так как химическая промышленность и инфраструктура более готова к производству соляных растворов, чем к производству водорода.

Когда же мы машины начнут ездит на соленой воде, спросите вы? Они уже ездят. Компания nanoFlowcell из Лихтенштейна утверждает что уже сертифицировала свои автомобили Quant e-Sportlimousine, Quantino и Quant F для стран Евросоюза.
Динамика у e-Sportlimousine впечатляющая (для тех, кто привык к бензиновым двигателям), за 2,8 секунды электромобиль способен разогнаться до 100 при максимальной скорости — 350 км/ч, а ее двигатель способен развивать мощность 680 киловатт (что соответствует 920 л.с.) и крутящий момент 2900 Нм. При этом запас хода обещают в 600 километров на одной зарядке.

Quantino, модель предназначенная для «простых смертных» имеет более скромные характеристики — 143 лошадиные силы, но запас хода увеличен до 1000 км. Скорее всего именно скромный Quantino станет первым серийным «автомобилем на воде». О том, когда такие машины появятся на рынке, пока достоверной информации нет. Но видимо ждать осталось не долго.
Но если вы вообще не намерены ждать, то в интернете вы можете купить машинку игрушку которая ездит на растворе обычной столовой соли всего за пару долларов. Так сказать для «знакомства с технологией».

Вода в бензобаке — городская легенда или правда? Отвечает бессердечная физика и научный эксперимент

Многие городские легенды о топливе стабильно опровергаются учеными-химиками и Росстандартом, но о воде в бензине вспоминают сравнительно редко. И вот специалисты научно-технического центра «Цельсий Проф» и блогер Артем Ачкасов (@artemspec) провели эксперимент, чтобы расставить точки над «i». Кому лень читать, могут посмотреть видео с ходом и итогом эксперимента:

А мы тем временем зайдем издалека: чем чревата вода в бензобаке?

Если она там действительно есть, то ничего хорошего это не сулит: жди нестабильной работы двигателя — с рывками в движении. И это если он вообще заведется, потому что пуск будет затруднен. В худшем случае жди поломки мотора и длинного счета от автосервиса.

Как она вообще может туда попасть: народные версии

Хотя не такие уж народные — некоторые версии дословно цитируют производители сомнительной чудо-химии (вроде присадок) в описании своей продукции. Сразу после непременной приставки «нано-» идет рассказ о том, что вода в баке появляется из-за того, что бензин на АЗС «бодяжат».

Бывает, и бодяжат, но не водой, а другими компонентами, которые повышают содержание в топливе:

Об этом говорят замеры Росстандарта. И то — ведомство отмечает, что за 2019, например, год количество фальсификата на заправках России уменьшилось с >20% от общего объема реализации до 8,9%.

В общем, разбавку бензина водой на АЗС точно можно отнести к городским легендам, хотя совсем исключать такой вариант не стоит — бывают же диверсии и саботажи. Наверное. В кино.

При этом вода в баке все-таки может появиться (и появляется!) в баке каждого автомобилиста, и тут мы плавно подходим к эксперименту с привлечением профессионального оборудования и специалистов с высшим образованием.

Бессердечная физика

Для проверки экспериментальным путем нужна гипотеза. В этом случае она звучит так:

вода в баке появляется естественным путем — за счет образования конденсата в процессе эксплуатации (и простоя) автомобиля

Как он там образуется:

Конденсата может быть больше или меньше — в зависимости от влажности воздуха и перепадов температур. Его может быть больше или меньше в зависимости от материала бака (на железных стенках влаги скопится больше). Но в процессе эксплуатации машины он появится точно.

Экспериментальную проверку этой гипотезы провели в научно-техническом центре «Цельсий Проф», который один из немногих в России занимается испытаниями воздействий внешних факторов на технику.

Опыты над бензобаком ставили в климатической камере, где можно задать диапазон температур от -70°до +120°.

Бак на треть заполнен топливом, то есть воздуха там предостаточно. Чтобы понять, превратится этот воздух в водяной конденсат или нет, бак многократно охлаждали и нагревали. Потом он остывал, и его снова нагревали — перепады температур и количество топлива близко к такой ситуации в реальной жизни, когда вы ездите каждый день с неполным баком. Ночью температура падает, днем, соответственно, растет — и так каждый день по кругу.

В климатической камере время немного ускорили: ждать остывания всю ночь, конечно, никто не собирался. Для этого температура окружающего воздуха держалась на отметке -5°, а в бак через систему вентиляции закачивался теплый воздух (+23°, влажность

Искомый результат проявился довольно быстро:

Впрочем, никто особо не удивился.

Александр Ткаченко, Главный инженер ООО НТЦ «Цельсий-Проф»:

Виктор Чуяков, руководитель программы «Нефтеконтроль» в сегменте сбыта моторных топлив компании «Газпром нефть» (отвечает за качество бензина на одноименных заправках):

Кстати, все тем же конденсатом можно объяснить и течи воды из глушителя. Нередко можно встретить мнение, будто это тоже как-то связано с топливом. А оно связано с перепадами температур и высыпанием конденсата непосредственно в выхлопной трубе.

Если это неизбежно, то что же делать?

Всё довольно просто:

Всё про водородный автомобиль: что это такое, принцип работы, как устроен, цена, чем заправляют, список водородных авто, фото

Водородный автомобиль считается самым экологичным транспортом наряду с электрокарами. Заправка авто на водородном топливе занимает считанные минуты, а «горючего» хватит на 400 км и более. 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 статье расскажу что это такое — водородный автомобиль, принцип работы и устройство, что такое водородный двигатель, плюсы и минусы авто на водороде, список моделей, ждёт ли будущее эта технология. Обещаю, будет интересно!

Немного истории

Впервые двигатель внутреннего сгорания придумал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 г. Этот изобретатель извлёк чистый водород при помощи такой технологии, как электролиз воды. Он изобрёл поршневой двигатель, который назвали в его честь — машина де Риваза. Через пару лет изобретатель сконструировал передвижное устройство с настоящим водородным двигателем. Таким образом, первый водородный автомобиль появился гораздо раньше, чем думают многие.

А самые первые водородные топливные элементы создал в 1863 году английский учёный Вильям Гроув. При помощи опыта он выявил, что при разложении воды на кислород и водород высвобождается энергия. В дальнейшем он создал водородные ячейки, которые стали называть Fuel Cell. Их можно было объединить для получения необходимого количества энергии для автомобиля.

Во время блокады Ленинграда был высокий дефицит бензина, а вот водорода было немало. Техник Б. Шелищ предложил вместо стандартного топлива применять смесь воздуха и водорода для двигателей. Таким образом, в городе работало на водороде более 500 автомобилей ГАЗ-АА.

Первый водородный автомобиль на топливных ячейках создала компания General Motors в 1966, и назывался он GM Electrovan. Гораздо позже, в 1980-х годах, одновременно во многих развитых странах (Япония, США, Канада, Германия и СССР) запустили эксперимент по созданию автомобилей, которые использовали в качестве топлива водород, а также его смеси с бензином и природным газом.

После этих экспериментов в 2000-х годах крупные автоконцерны стали разрабатывать коммерческие автомобили на водородном двигателе. Самым продвинутым и популярным автомобилем стал Toyota Mirai, в котором находится многоячеистый топливный генератор.

На данный момент создание автомобиля на водородном топливе – это дорогое удовольствие, поэтому многие производители ищут способы для снижения этих расходов.

А что значит водородное топливо на самом деле?

Что такое водородное топливо?

Водородное топливо поставляется на заправки в газообразном или жидком состоянии. Водород в этом виде уменьшается в объёме более чем в 800 раз. Примерное время одной заправки составляет не более 3-5 минут. Для сравнения – заправка бензином занимает примерно то же самое время.

На чём ездит водородный автомобиль? На водороде – экологически чистом источнике энергии.

Водород для топлива добывают следующими способами:

В чём преимущество этого альтернативного источника энергии?

Автомобиль на водороде не оставляет так называемого «углеродного следа», который загрязняет окружающую среду. Например, Toyota Mirai за 100 км пробега выделяет 5 л воды и больше ничего, никаких выбросов в атмосферу. Но, к сожалению, на Земле слишком не существует месторождений чистого водорода, а вот нефти и газа – хоть отбавляй. Зато водорода полным-полно в атмосфере, но в виде соединений, которые надо разрушить, чтобы извлечь желанный элемент. А для этого надо затратить немалую энергию, по сравнению с той, которую мы получим при прямом расходовании водорода.

Плюсы и минусы водородной установки для автомобиля

Расскажу про плюсы и минусы топлива, которым заправляют водородный автомобиль.

Недостатки водородного топлива:

Плюсы водородного топлива:

Опасен ли водород для человека?

Водород очень летуч, а также это легковоспламеняющийся газ, который хранить и перевозить следует предельно аккуратно. Сгорает он тоже довольно быстро. Например, газ в дирижабле «Гинденбург» полностью сгорел за полминуты, поэтому погибло только треть пассажиров.

Когда на дорогах появится большое количество водородных автомобилей, то надо будет ввести новые меры безопасности. Ведь при пробитии бака с водородом и наличием искр рядом газ может загореться. Поэтому в водородных автомобилях баки делают очень прочные, которые даже могут выдержать выстрел из крупнокалиберного пистолета. Поэтому при соблюдении правил безопасности, авто на водороде не опаснее бензиновых и дизельных моделей.

Чем водородные авто лучше электромобилей?

Этот вопрос не совсем правильный, поскольку автомобили на водородных ячейках и электробатарее считаются электромобилями. Всё зависит от того, чем заправляют машину – водородом или электричеством.

Водород в автомобиле применяют в двух вариантах: сжигание топлива в цилиндрах или подзарядка топливных элементов.

Главное отличие водородных топливных ячеек от батарей в том, что они служат очень много лет и не нуждаются в обслуживании. А батарея в электромобиле выходит из строя уже через 5 лет.

На холоде водородное транспортное средство включится без проблем, а аккумулятор электрического авто может полностью потерять заряд. Стоимость электрокаров дешевле, чем водородного: Toyota Mirai стоит 57 тыс. долл., а Tesla – от 45 тыс. долл. Водородные машины заправляются за считанные минуты, а электрокары – пару часов.

Теперь перейдём к устройству и принципу работы водородного авто, как он обеспечивает работу двигателя?

Как работает водородный автомобиль

Расскажу про то, как устроен автомобиль на примере популярной модели Toyota Mirai.

Не так давно, в 2013 году Тойота представила миру первый в мире серийный водородный автомобиль Mirai, который сам вырабатывает для себя электричество. В нём находится электрический двигатель, который имеет мощность 154 л. с. В Mirai находятся 370 топливных элементов, постоянный ток которых преобразуется в переменный, а напряжение при этом повышается до 650 В. Максимальная скорость Toyota Mirai 175 км/ч. Дополнительный аккумулятор собирает лишнюю энергию, который может при необходимости обеспечить питание небольшого дома. Запас хода этого автомобиля 500 км, а по факту – примерно 350 км. Для сравнения — электрокар Tesla Model S может пройти на одном заряде целых 540 км, но, к сожалению, зарядка занимает целых 1,5 часа.

А как работает топливный элемент, простыми словами? Автомобиль заправляется водородом. Он смешивается с платиновым катализатором и кислородом в электрохимической системе. В результате этой реакции вырабатывается электрический ток, который питает двигатель и аккумуляторную батарею. В результате реакции образуется вода или пар.

А какое устройство и принцип работы водородного двигателя? Для работы применяют роторные ДВС, потому что стандартные поршневые двигатели быстро выходят из строя из-за влияния водорода на смазку и детали ДВС. Из-за высокой разницы между бензином и водородом перевести обычный двигатель непросто, особенно если это делать своими руками. Водород при горении вызывает перегрев клапанов, масла, поршней. Если нагрузку сделать очень высокую, то возникает детонация.

Решили эту задачу заменой чистого водорода на его смесь с бензином. Подача газа уменьшается при повышении крутящего момента, чтобы предотвратить перегрев деталей силового агрегата. Это применяется в таких моделях, как Mazda RX-8 Hydrogen RE и BMW Hydrogen 7, который был выпущен всего в 100 экземплярах. Здесь переключение между 2 типами топлива происходит автоматически. Но, несмотря на успешность эксперимента, всё равно имелись проблемы: сильно падала мощность авто, запаса водорода хватало всего на 200 км, а также из-за наличия бензина автомобиль не был признан экологически чистым.

Зачем в водородных автомобилях платина? Этот дорогой металл использовался в качестве катализатора, цена которого очень высока, что не может не отражаться на стоимости автомобиля. Хотя американские учёные уже создали катализатор на основе углеродных трубок, который стоит в 650 дешевле платины.

Таким образом, механизм работы водородного автомобиля похож на работу электромобилей. Всё дело только в источнике энергии.

Где заправляют водородные автомобили?

К сожалению, заправочных водородных станций в мире совсем мало. В 2018 г. их около 300, половина которых находится в Северной Америке, а другие – в Японии, Германии и Китае.

Кроме этого, существуют домашние и мобильные заправки. Они могут производить около тонны чистого водорода в год. Этого вполне хватит для заправки нескольких автомобилей в день. Топливо производится при помощи гидролиза воды, установку запускают только ночью, чтобы не нагружать электрическую сеть.

Автозаправки бывают 3 типов:

Заправка состоит из компрессора, диспенсера, системы очистки, электрического лизёра, система хранения водорода. Топливо может производиться как при помощи электролиза воды, так и с помощью паровой конверсии метана.

Для того, чтобы заменить большую сеть бензиновых заправок на водородные, понадобится примерно 1,5 трлн. долларов. А стоимость одной водородной станции обойдётся в 2-3 млн. долл., но окупаемость её быстрее, чем для электрической станции из-за быстрой зарядки.

Список автомобилей на водородном топливе

Существует ли автомобиль на водородном топливе? Да, причём их количество не такое уж и малое. Расскажу про самые популярные модели.

Honda Clarity

Автомобиль продавали в Японии и Калифорнии до 2014 года. Запас хода около 600 км, что больше, чем у любого электрокара. Заправляется Honda Clarity за считанные минуты.

Затем автоконцерн Honda выпустил конкурента Toyota Mirai, цена которого 72 тыс. долл. под названием Clarity Fuel Cell. На полной заправке можно было проехать до 700 км. Мотор имеет мощность 174 л.с. Автомобиль 5-местный.

Toyota Mirai

Это японский автомобиль, который создали после несколько десятков лет разработок. Автомобиль сначала выпустили для японского рынка, а затем и для американского.

Запас хода автомобиля на одной заправке 502 км, максимальная скорость – 178 км/ч., мощность – 153 л.с. В авто встроена система, которая видит препятствия и автоматически включает тормоз. В машине есть сенсорные экраны, при помощи которых осуществляется управление навигацией и микроклиматом.

Ford Airstream

Это гибридный автомобиль с электрическим мотором и водородными ячейками. Поэтому кроме водорода автомобиль может применять для движения аккумуляторы, которые подзаряжаются от водородных элементов.

На аккумуляторе Ford Airstream может проехать около 40 км (это половина заряда), а затем активируется водородное топливо. Запас хода чуть более 450 км, а максимальная скорость — 135 км/ч.

Mercedes-Benz GLC F-CELL

Это первый серийный автомобиль, который сочетает в себе аккумулятор и водородные топливные ячейки. На электричестве он может проехать 50 км, а на водороде – около 430 км. Отмечу, что аккумулятор можно зарядить от обычной электрической розетки.

Автомобиль можно использовать как в качестве электрокара на небольшие расстояния, так и в качестве водородного авто для длительных поездок.

Pininfarina H2 Speed

Это итальянский автомобиль, который способен разгоняться до 100 км/ч всего за 3,4 секунд. Максимально автомобиль может разгоняться до 299 км/ч. Запасы чистого водорода в баке – чуть более 6 кг. Кроме этого Pininfarina имеет мощный аккумулятор и электромоторы. Цена этого продвинутого автомобиля составляет 2,5 млн. долл.

BMW Hydrogen 7

Авто создано на базе стандартной BMW 7. Он работает как на бензине, так и на жидком водороде. В BMW Hydrogen 7 имеется бензиновый бак на 74 литра и большой водородный баллон весом целых 8 кг. Таким образом, максимальный запас хода в этой машине 780 км.

Автомобиль автоматически переключается между двумя типами топлива. Мощность двигателя на водороде – 228 л.с., а на бензине – больше на 32 л.с. Максимальная скорость 229 км/ч, разгон до 100 км/ч осуществляется чуть меньше, чем за 10 секунд.

Hyundai Nexo

Этот автомобильный концерн также стал одним из первых производить серийные водородные автомобили. Мощность двигателя Hyundai Nexo составляет 161 л.с., запас хода – 600 км. Разгоняется авто до 100 км/ч за 10 секунд. Цена автомобиля от 70 тыс. долл.

Grove Obsidian

Это водородный китайский автомобиль нового поколения, у которого запас хода составляет впечатляющие 1000 км. Он экономно расходует топливо за счёт облегчённого корпуса из углеродного материала и невысокому аэродинамическому сопротивлению. Заправка бака происходит всего за 3 минуты, а сам топливный бак очень прочен. А если бак будет повреждён, то водород из него вытечет в жидком виде и сгорит менее чем за 2 минуты.

Серийно автомобили станут выпускать с 2020 года, а к 2030 планируется создать 1 миллион экземпляров.

Другие авто

Есть ли будущее у автомобилей на водородном топливе

В настоящее время имеется множество препятствий для того, чтобы перевести большую часть автомобилей на водородное топливо:

Высокая цена водорода. Примерная цена 9 долларов на 100 км пробега. Гибридный автомобиль (Toyota Prius) проедет те же сто км за 2,8 долларов, а Tesla Model S – за 3 бакса. А снижение цены на водород до уровня цен на бензин не прогнозируют даже сами производители автомобилей. Поэтому здесь не получится никакой экономии как при покупке транспорта, так и при заправках.

Производство водорода — вредно для экологии. Сейчас водород производится при помощи паровой конверсии метана, либо частичного окисления. После производства чистого водорода в атмосферу оксид углерода (углекислый газ, CO₂), против которого борются многие страны при помощи альтернативных источников энергии для автомобилей. Поэтому здесь получается замкнутый круг.

Отсутствие развития водородных заправок. Для открытия средней водородной заправочной станции требуется не очень большие средства. Все станции можно пересчитать по пальцам, поэтому на водородном автомобиле далеко не уедешь. Придётся осуществлять поездки только в тех местах, где имеются эти самые водородные станции.

Высокая цена на водородные автомобили. Цена на Toyota Mirai на данный момент составляет от 58 тыс. долларов, а на самом деле его продают почти по себестоимости. Из-за таких цен многие не спешат с покупкой таких автомобилей.

Отсутствие преимуществ перед электрокарами. Запас хода, цена заправки, безопасность, мощность и разгон – везде выигрывают электрические автомобили по сравнению с водородными машинами. Единственный плюс у водородных авто – это очень быстрая заправка – 3-5 минут, тогда как электромобили заправляются за 30 минут и более. В любом случае можно в электрокарах можно быстро поменять батарею и через пару минут ехать на «полном баке». Да и когда изобретут более быстрый метод заправок электрических автомобилей, то водородные авто отойдут на 2 план.

Для чего тогда автоконцерны производят и разрабатывают автомобили? Во-первых, это вложение, вдруг через несколько лет именно эта технология окажется наиболее перспективной. Во-вторых, между фирмами идёт соперничество. В-третьих, в некоторых штатах законодательство так поменялось, что сделать водородное авто в 5 раз выгоднее, чем электрокар, плюс государство даёт постоянные гранты и вливания на развитие заправок. Если появится большое количество заводов по производству водорода, то цена автомобилей и водорода будет более интересная.

Видео: Автогиганты бьют по ТЕСЛА: ВОДОРОДНЫЕ автомобили будущего!

Водородный автомобиль – это авто будущего, к переходу на которые могут перейти в недалёком будущем. Сейчас самый популярный авто на водороде – это Toyota Mirai, стоимость которого сравнима с ценой электрокаров. Обеспечивается работа автомобилей при помощи специальных топливных ячеек или элементов, число которых достигает несколько сотен.

Если бы цена на газ была меньше, а заправок было бы больше, то авто с водородными двигателями получили бы не меньшую популярность, чем электромобили. Посмотрим, что покажет будущее.

Источник http://lifefreebru.spybb.ru/viewtopic.php?id=1272

Источник http://autoservice-mekona.ru/dvigatel/voda-kak-toplivo-dlya-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya.html

Источник http://voronaz.ru/toplivo-voda-dlya-mashiny/