BMW ug hydrogen: ang sulud nga makina sa pagkasunog

Ang mga proyekto sa kompanya nagsugod kaniadtong 40 ka tuig ang miagi sa bersyon nga hydrogen sa 5 nga serye

Ang BMW dugay nang nagtuo sa electric mobility. Karon, ang Tesla mahimong ikonsiderar nga benchmark sa kini nga lugar, apan napulo ka tuig na ang milabay, sa dihang gipakita sa kompanya sa Amerika ang konsepto sa usa ka gipahiangay nga plataporma sa aluminyo, nga pagkahuman naamgohan sa dagway sa Tesla Model S, ang BMW aktibo nga nagtrabaho sa Megacity. Proyekto sa sakyanan. Ang 2013 gipamaligya ingon ang BMW i3. Ang avant-garde German nga sakyanan naggamit dili lamang sa aluminum support structure nga adunay integrated nga mga baterya, kondili usa usab ka lawas nga hinimo sa carbon-reinforced polymers. Bisan pa, kung unsa ang Tesla dili ikalimod nga nag-una sa iyang mga kakompetensya mao ang talagsaon nga pamaagi niini, ilabi na sa sukod sa pagpalambo sa mga baterya alang sa mga de-koryenteng mga sakyanan - gikan sa mga relasyon sa mga tiggama sa lithium-ion cell ngadto sa pagtukod og dagkong mga pabrika sa baterya, lakip na kadtong adunay mga non-electric nga aplikasyon. paglihok.

Apan mobalik kita sa BMW tungod kay, dili sama sa Tesla ug daghan sa mga kakompetensya niini, ang kompanya sa Aleman nagtuo gihapon sa paglihok sa hydrogen. Bag-ohay lang, usa ka team nga gipangulohan sa Bise Presidente sa Hydrogen Fuel Cells sa kompanya, si Dr. Jürgen Gouldner, nagpadayag sa I-Hydrogen Next fuel cell, usa ka self-propelled genset nga gipadagan sa usa ka low-temperature nga kemikal nga reaksyon. Kini nga higayon nagtimaan sa ika-10 nga anibersaryo sa paglansad sa pag-uswag sa fuel cell sa BMW ug ang ika-7 nga anibersaryo sa kolaborasyon sa Toyota sa mga fuel cell. Bisan pa, ang pagsalig sa BMW sa hydrogen mibalik sa 40 ka tuig ug usa ka labi ka "init nga temperatura".

Kini labaw pa sa usa ka quarter sa usa ka siglo sa mga kalamboan sa kompanya, diin ang hydrogen gigamit ingon usa ka sugnod alang sa internal nga pagkasunog nga mga makina. Sa kadaghanan nianang panahona, ang kompanya nagtuo nga ang usa ka hydrogen-powered internal combustion engine mas duol sa konsumidor kay sa fuel cell. Uban sa usa ka episyente nga mga 60% ug usa ka kombinasyon sa usa ka de-koryenteng motor nga adunay kahusayan nga labaw pa sa 90%, ang usa ka fuel cell engine mas episyente kay sa usa ka internal nga combustion engine nga nagdagan sa hydrogen. Sama sa atong makita sa mga musunod nga linya, sa ilang direkta nga pag-injection ug turbocharging, ang mga makina karon nga gipamubu nga mga makina mahimong labi ka angay alang sa paghatud sa hydrogen — kung ang husto nga sistema sa pagkontrol sa pag-injection ug pagkasunog naa sa lugar. Apan samtang ang mga makina sa internal nga pagkasunog nga gipadagan sa hydrogen kasagaran mas barato kaysa usa ka cell sa gasolina nga gihiusa sa usa ka baterya nga lithium-ion, wala na sila sa agenda. Dugang pa, ang mga problema sa hydrogen mobility sa duha ka mga kaso labaw pa sa kasangkaran sa propulsion system.

Ug ngano nga hydrogen?

Ang hydrogen usa ka hinungdanon nga elemento sa pagtinguha sa katawhan nga mogamit labi pa kadaghan nga alternatibo nga mga gigikanan sa enerhiya, sama sa usa ka tulay aron pagtipig og kusog gikan sa adlaw, hangin, tubig ug biomass pinaagi sa pagkabig niini sa kusog nga kemikal. Sa yano nga mga termino, kini gipasabut nga ang kuryente nga gihimo sa natural nga mga gigikanan dili mahimong tipigan sa daghang kadaghan, apan mahimong magamit aron makahimo hydrogen pinaagi sa pagkadugta sa tubig ngadto sa oxygen ug hydrogen.

Siyempre, ang hydrogen mahimo usab nga makuha gikan sa dili mabag-o nga mga gigikanan sa hydrocarbon, apan kini dugay na nga dili madawat kung bahin sa paggamit niini ingon usa ka gigikanan sa enerhiya. Kini usa ka dili ikalimod nga kamatuoran nga ang mga problema sa teknolohiya sa produksiyon, pagtipig ug transportasyon sa hydrogen masulbad - sa praktis, bisan karon, daghang kantidad sa kini nga gas ang gihimo ug gigamit ingon hilaw nga materyales sa industriya sa kemikal ug petrochemical. Sa kini nga mga kaso, bisan pa, ang taas nga kantidad sa hydrogen dili makamatay, tungod kay kini "natunaw" sa taas nga kantidad sa mga produkto diin kini nalangkit.

Bisan pa, ang problema sa paggamit sa gaan nga gas ingon usa ka gigikanan sa enerhiya ug sa daghang gidaghanon medyo mas komplikado. Ang mga siyentipiko dugay na nga naglingo-lingo sa ilang mga ulo sa pagpangita sa usa ka posible nga estratehikong alternatibo sa gasolina, ug ang pag-uswag sa electric mobility ug hydrogen mahimong duol nga symbiosis. Sa kinauyokan niining tanan usa ka yano apan importante kaayo nga kamatuoran – ang pagkuha ug paggamit sa hydrogen nagtuyok sa natural nga siklo sa paghiusa ug pagkadunot sa tubig ... Kung ang katawhan molambo ug mopalapad sa mga pamaagi sa produksiyon gamit ang natural nga tinubdan sama sa solar energy, hangin ug tubig, ang hydrogen mahimong maprodyus ug magamit sa walay kinutuban nga gidaghanon nga wala magpagawas ug makadaot nga mga emisyon.
paggama

Kapin sa 70 milyon nga tonelada nga puro hydrogen ang karon gihimo sa kalibutan. Ang nag-una nga hilaw nga materyal alang sa paghimo niini mao ang natural gas, nga giproseso sa usa ka proseso nga naila nga "reforming" (katunga sa total). Ang gagmay nga hydrogen gihimo sa ubang mga proseso sama sa electrolysis sa chlorine compound, partial oxidation sa bug-at nga lana, gasification sa karbon, pyrolysis sa karbon aron makahimo og coke, ug pagreporma sa gasolina. Mga tunga sa produksiyon sa hydrogen sa kalibutan ang gigamit alang sa syntesis sa ammonia (nga gigamit ingon usa ka feedstock sa paghimo sa mga abono), sa pagdalisay sa lana ug sa synthesis sa methanol.

Kini nga mga laraw sa produksiyon nagpabug-at sa kalikopan sa lainlaing mga ang-ang ug, sa walay palad, wala’y usa niini nga nagtanyag usa ka makahuluganon nga alternatibo sa karon nga status quo sa enerhiya - una tungod kay gigamit nila ang dili mabag-o nga mga gigikanan, ug ikaduha tungod kay ang produksiyon nagpagawas sa dili gusto nga mga butang sama sa carbon dioxide. Ang labing gisaad nga pamaagi alang sa paghimo sa hydrogen sa umaabot nagpabilin nga pagkadunot sa tubig sa tabang sa elektrisidad, nga nailhan sa elementarya. Bisan pa, ang pagsira sa limpyo nga siklo sa enerhiya sa pagkakaron mahimo lamang pinaagi sa paggamit sa natural ug labi na ang solar ug hangin nga enerhiya aron makamugna ang elektrisidad nga gikinahanglan aron madunot ang tubig. Sumala ni Dr. Gouldner, ang modernong mga teknolohiya "nalambigit" sa hangin ug solar nga mga sistema, lakip na ang gagmay nga mga istasyon sa hydrogen, diin ang naulahi gihimo sa site, usa ka dako nga bag-ong lakang niini nga direksyon.
Ang lokasyon sa pagtipig

Ang hydrogen mahimong itago sa daghang gidaghanon sa parehas nga gas ug likido nga mga hugna. Ang labing kadaghan nga ingon nga mga reservoir, diin ang hydrogen gitipigan sa usa ka gamay nga presyur, gitawag nga "gas meter". Ang medium ug gagmay nga mga tanke gipahiangay aron tipigan ang hydrogen sa presyur nga 30 bar, samtang ang labing gamay nga espesyal nga tanke (mga mahalon nga aparato nga gama sa espesyal nga steel o carbon fiber reinforced composite) nagpadayon sa kanunay nga presyur nga 400 bar.
Ang hydrogen mahimo usab nga tipigan sa usa ka liquid phase sa -253 ° C kada unit volume nga adunay sulod nga 1,78 ka pilo nga mas kusog kaysa kung gitipigan sa 700 bar - aron makab-ot ang katumbas nga gidaghanon sa enerhiya sa liquefied hydrogen kada unit volume, ang gas kinahanglan nga i-compress hangtod sa 1250 bar. Tungod sa mas taas nga energy efficiency sa chilled hydrogen, ang BMW nakigtambayayong sa German nga refrigeration group nga Linde para sa una nga mga sistema niini, nga nakamugna og state-of-the-art nga cryogenic nga mga himan aron mag-liquefy ug magtipig og hydrogen. Ang mga siyentipiko usab nagtanyag sa uban, apan dili kaayo magamit sa pagkakaron, mga alternatibo sa pagtipig sa hydrogen - pananglitan, pagtipig ubos sa pressure sa espesyal nga metal nga harina, sa porma sa metal hydride, ug uban pa.

Ang mga network sa pagdala sa hydrogen naa na sa mga lugar nga adunay daghang konsentrasyon sa mga kemikal nga tanum ug mga refineries sa lana. Sa kinatibuk-an, ang pamaagi parehas sa pagdala sa natural gas, apan ang paggamit sa naulahi alang sa mga panginahanglanon sa hydrogen dili kanunay posible. Bisan pa, bisan sa katapusang siglo, daghang mga balay sa mga syudad sa Europa ang gidan-agan sa light gas nga pipeline, nga adunay sulud nga 50% nga hydrogen ug nga gigamit ingon sugnod alang sa una nga nakahunong nga internal nga mga makina sa pagkasunog. Gitugotan na karon nga lebel sa teknolohiya ang transcontinental nga pagbiyahe sa liquefied hydrogen pinaagi sa mga naa na nga cryogen tanker, parehas sa gigamit alang sa natural gas.

Ang BMW ug ang sulud nga makina sa pagkasunog

“Tubig. Ang bugtong katapusan nga produkto sa limpyo nga mga makina sa BMW nga naggamit ug likido nga hydrogen imbes nga gasolina sa petrolyo ug gitugotan ang tanan nga makatagamtam sa bag-ong mga teknolohiya nga adunay limpyo nga tanlag.

Ang kini nga mga pulong usa ka kinutlo gikan sa usa ka kampanya sa advertising alang sa usa ka kompanya nga Aleman sa pagsugod sa ika-745 nga siglo. Kini kinahanglan nga nagpasiugda sa labi ka katingad-an nga XNUMX ka oras nga bersyon nga hydrogen sa punoan nga barko sa Bavarian. Exotic, tungod kay, sumala sa BMW, ang pagbalhin sa mga alternatibo nga fuel sa hydrocarbon nga gipakaon sa industriya sa awto gikan sa pagsugod manginahanglan usa ka pagbag-o sa tibuuk nga imprastraktura sa industriya. Nianang orasa, nakit-an sa mga taga-Bavarians ang usa ka maayong saad sa pag-uswag dili sa daghang gipahibalo nga mga fuel cell, apan sa pagbalhin sa internal nga mga engine sa pagkasunog aron magamit ang hydrogen. Nagtoo ang BMW nga ang gitun-an nga retrofit usa ka sulbad nga isyu ug naghimo na mahinungdanong pag-uswag padulong sa yawi nga hagit aron masiguro ang masaligan nga paghimo sa makina ug tangtangon ang kalagmitan nga mikalagiw nga pagkasunog gamit ang puro nga hydrogen. Ang kalampusan sa kini nga direksyon tungod sa kaarang sa natad sa elektronik nga pagkontrol sa mga proseso sa makina ug ang abilidad nga gamiton ang patente nga BMW nga adunay patente nga Valvetronic ug Vanos nga mga sistema alang sa dali nga pag-apod-apod sa gas, kung wala kini imposible nga masiguro ang normal nga operasyon sa "mga hydrogen engine".

Bisan pa, ang unang mga lakang niini nga direksyon nagsugod balik sa 1820, sa dihang ang tigdesinyo nga si William Cecil nagmugna og usa ka hydrogen-fueled nga makina nga naglihok sa gitawag nga "vacuum nga prinsipyo" - usa ka laraw nga hingpit nga lahi kay sa ulahi nga naimbento sa usa ka internal nga makina. nagdilaab. Sa iyang unang pag-uswag sa internal combustion engine 60 ka tuig ang milabay, ang pioneer nga si Otto migamit sa nahisgotan na ug coal-derived synthetic gas nga adunay hydrogen content nga mga 50%. Bisan pa, sa pag-imbento sa carburetor, ang paggamit sa gasolina nahimong labi ka praktikal ug luwas, ug ang likido nga sugnod gipulihan sa tanan nga ubang mga alternatibo nga naglungtad hangtod karon. Ang mga kabtangan sa hydrogen isip usa ka sugnod nadiskobrehan daghang tuig sa ulahi sa industriya sa kawanangan, nga dali nga nakadiskobre nga ang hydrogen adunay labing kaayo nga ratio sa enerhiya / masa sa bisan unsang gasolina nga nahibal-an sa katawhan.

Kaniadtong Hulyo 1998, ang European Automobile Industry Association (ACEA) mipasalig sa kaugalingon nga maminusan ang mga gibuga sa CO2 alang sa mga bag-ong narehistro nga mga salakyanan sa Union sa usa ka aberids nga 140 gramo matag kilometro sa tuig 2008. Sa praktis, kini gipasabut nga usa ka 25% nga pagkunhod sa mga gibuga kumpara sa 1995 ug katumbas sa usa ka average nga konsumo sa gasolina sa bag-ong panon sa mga 6,0 l / 100 km. Gihimo nga hinungdanon ang buluhaton alang sa mga kompanya sa awto ug, sumala sa mga eksperto sa BMW, mahimong masulbad bisan pinaagi sa paggamit sa mga low-carbon fuel o pinaagi sa hingpit nga pagkuha sa carbon gikan sa fuel fuel. Pinauyon sa kini nga teyorya, ang hydrogen makita sa tanan nga himaya niini sa talan-awon sa awto.
Ang kompanya nga Bavarian nahimong una nga tiggama sa awto nga nagsugod pagsugod sa kadaghan nga paghimo sa mga awto nga gipaandar sa hydrogen. Ang malaumon ug masaligon nga mga pag-angkon sa BMW Board of Directors Burkhard Göschel, miyembro sa lupon sa BMW nga responsable sa bag-ong mga kalamboan, nga "ang kompanya magbaligya mga hydrogen car sa dili pa matapos ang 7 Series," natinuod. Uban sa Hydrogen 7, usa ka bersyon sa ikapito nga serye ang gipaila kaniadtong 2006 ug adunay 12-silindro nga 260 hp engine. kini nga mensahe nahimo nga tinuod.

Ang katuyoan maora og ambisyoso, apan sa maayong katarungan. Nag-eksperimento ang BMW sa mga makina sa pagsunog sa hydrogen gikan pa kaniadtong 1978, nga adunay 5-series (E12), ang 1984 oras nga bersyon sa E 745 gipaila kaniadtong 23, ug kaniadtong Mayo 11, 2000, gipakita niini ang managsama nga kaarang sa kini nga kapilian. Usa ka impresibo nga panon sa mga barko nga 15 hp. Ang E 750 "sa semana" nga adunay 38-silindro nga hydrogen-powered engine nga nagpadagan sa usa ka 12 km marathon, nga nagpunting sa kalampusan sa kompanya ug sa saad sa bag-ong teknolohiya. Kaniadtong 170 ug 000, ang pipila sa mga salakyanan nga nagpadayon sa pag-apil sa lainlaing mga demonstrasyon aron itanyag ang ideya nga hydrogen. Pagkahuman miabut ang usa ka bag-ong pag-uswag nga gibase sa sunod nga 2001 Series, nga naggamit usa ka moderno nga 2002-litro nga V-7 nga makina ug makahimo sa labing kadako nga katulin nga 4,4 km / h, gisundan sa labing bag-ong pag-uswag nga adunay 212-silindro nga V-12 engine.

Pinauyon sa opisyal nga opinyon sa kompanya, ang mga hinungdan ngano nga gipili sa BMW ang kini nga teknolohiya kaysa mga fuel cells pareho nga komersyal ug sikolohikal. Una, kini nga pamaagi magkinahanglan labi ka gamay nga pagpamuhunan kung adunay mga pagbag-o sa pang-industriya nga imprastraktura. Ikaduha, tungod kay ang mga tawo naanad na sa maayo nga daan nga internal nga pagkasunog nga makina, gusto nila kini ug maglisud kini nga mobulag niini. Ug ang ikatulo, tungod kay sa parehas nga oras, kini nga teknolohiya labi ka dali molambo kaysa sa fuel cell technology.

Sa BMW nga mga sakyanan, ang hydrogen gitipigan sa usa ka sobra nga insulated nga cryogenic nga sudlanan, sama sa usa ka high-tech nga thermos nga botelya nga gihimo sa German nga refrigeration group nga Linde. Sa ubos nga temperatura sa pagtipig, ang gasolina anaa sa liquid phase ug mosulod sa makina isip normal nga gasolina.

Ang mga tigdesinyo sa kompanya sa Munich naggamit sa fuel injection sa mga intake manifold, ug ang kalidad sa sagol nagdepende sa engine operating mode. Sa partial load mode, ang makina nagdagan sa mga maniwang nga sagol nga susama sa diesel - ang gidaghanon sa gasolina nga gi-injected ang giusab. Kini ang gitawag nga "kalidad nga pagkontrol" sa sagol, diin ang makina nagdagan nga adunay sobra nga hangin, apan tungod sa ubos nga karga, ang pagporma sa mga emisyon sa nitroheno gipamubu. Kung adunay panginahanglan alang sa mahinungdanong gahum, ang makina magsugod sa pagtrabaho sama sa usa ka gasolina nga makina, nga mobalhin ngadto sa gitawag nga "quantitative regulation" sa sagol ug ngadto sa normal (dili maniwang) nga mga sagol. Posible kini nga mga pagbag-o, sa usa ka bahin, salamat sa katulin sa pagkontrol sa proseso sa elektroniko sa makina, ug sa laing bahin, salamat sa flexible nga operasyon sa mga sistema sa pagkontrol sa pag-apod-apod sa gas - ang "doble" nga Vanos, nga nagtrabaho kauban ang uban ang Valvetronic intake control system nga walay throttle. Kinahanglan nga hinumdoman nga, sumala sa mga inhenyero sa BMW, ang laraw sa pagtrabaho sa kini nga pag-uswag usa lamang ka intermediate nga yugto sa pag-uswag sa teknolohiya ug nga sa umaabot nga mga makina kinahanglan nga molihok aron magdirekta sa hydrogen injection sa mga silindro ug turbocharger. Gilauman nga ang paggamit niini nga mga pamaagi magdala ngadto sa usa ka pag-uswag sa dinamikong performance sa sakyanan kon itandi sa usa ka susama nga gasolina nga makina ug sa usa ka pagtaas sa kinatibuk-ang efficiency sa internal combustion engine sa labaw pa kay sa 50%.

Ang usa ka makapaikag nga kamatuoran sa pag-uswag mao nga sa pinakabag-o nga mga kalamboan sa "hydrogen" internal combustion engine, ang mga tigdesinyo sa Munich misulod sa natad sa fuel cell. Gigamit nila ang ingon nga mga aparato aron ma-power ang on-board nga elektrikal nga network sa mga awto, nga hingpit nga giwagtang ang naandan nga baterya. Salamat sa kini nga lakang, posible ang dugang nga pagtipig sa gasolina, tungod kay ang makina sa hydrogen dili kinahanglan nga magmaneho sa alternator, ug ang sistema sa elektrisidad sa onboard mahimong hingpit nga awtonomiya ug independente sa agianan sa pagmaneho - mahimo’g makamugna kini elektrisidad bisan kung ang makina wala magdagan, ug ang produksyon ug konsumo sa enerhiya mahimong hingpit nga ma-optimize. Ang kamatuoran nga kutob sa gikinahanglan nga kuryente sa pagpaandar sa water pump, oil pumps, brake booster ug wiring systems mahimo na nga mamugna makahubad usab ngadto sa dugang pagdaginot. Bisan pa, sa susama sa tanan niini nga mga inobasyon, ang fuel injection system (gasolina) halos wala makaagi sa bisan unsa nga mahal nga mga kausaban sa disenyo.

Aron mapauswag ang mga teknolohiya sa hydrogen kaniadtong Hunyo 2002, gihimo sa BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel, ang MAN nga programa sa pagtinabangay sa CleanEnergy, diin gisugdan ang kalihokan niini sa pag-uswag sa mga estasyon sa pagpuno sa LPG. ug siksik nga hydrogen. Diha kanila, ang bahin sa hydrogen gihimo sa lugar nga gigamit ang solar nga elektrisidad ug pagkahuman gipilit, ug daghang kadaghan nga adunay liquefied nga gikan sa mga espesyal nga istasyon sa produksyon, ug ang tanan nga mga alisngaw gikan sa likido nga bahin awtomatikong gibalhin sa gas reservoir.
Ang BMW nagpasiugda sa daghang uban pang mga hiniusa nga proyekto, lakip ang mga kompanya sa langis, diin ang labing aktibo nga mga sumasalmot mao ang Aral, BP, Shell, Total.
Bisan pa, kung ngano nga gibiyaan sa BMW ang mga teknolohikal nga solusyon ug nagpunting ra sa mga fuel cell, isulti namon kanimo sa laing artikulo sa kini nga serye.

Hydrogen sa sulud nga mga makina sa pagkasunog

Makapaikag nga matikdan nga tungod sa pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa hydrogen, kini labi ka dali nga masunog kaysa sa gasolina. Sa praktis, kini nagpasabot nga dili kaayo inisyal nga enerhiya ang gikinahanglan aron masugdan ang proseso sa pagkasunog sa hydrogen. Sa laing bahin, ang mga makina sa hydrogen dali nga makagamit sa "dili maayo" nga mga sagol - usa ka butang nga makab-ot sa modernong mga makina sa gasolina pinaagi sa komplikado ug mahal nga mga teknolohiya.

Ang kainit tali sa mga partikulo sa hydrogen-air mixture dili kaayo mawala, ug sa samang higayon, ang temperatura sa auto-ignition mas taas, ingon man ang rate sa mga proseso sa pagkasunog kon itandi sa gasolina. Ang hydrogen adunay ubos nga densidad ug usa ka lig-on nga diffusivity (ang posibilidad sa mga partikulo nga mosulod sa laing gas - sa kini nga kaso, hangin).

Kini ang mubu nga kusog nga pagpaaktibo nga gikinahanglan alang sa kaugalingon nga pagsunog nga usa ka labing kadako nga hagit sa pagpugong sa pagkasunog sa mga makina nga hydrogen, tungod kay ang sagol dali nga daling masunog tungod sa pagkontak sa labi ka init nga mga lugar sa silid sa pagkasunog ug pagsukol nga nagsunod sa usa ka kadena sa hingpit nga wala makontrol nga mga proseso. Ang paglikay sa kini nga peligro mao ang usa ka pinakadako nga hagit sa laraw sa hydrogen engine, apan dili dali nga tangtangon ang mga sangputanan sa katinuud nga ang labing nagkatibulaag nga pagsagol sa pagkasunog naglihok nga duul sa mga dingding sa silindro ug makalusot sa hilabihan ka pig-ot nga mga kal-ang. pananglitan kauban ang mga sirado nga balbula ... Ang tanan nga kini kinahanglan nga gikonsiderar sa pagdesenyo sa kini nga mga motor.

Ang usa ka taas nga temperatura sa autoignition ug us aka taas nga numero sa oktano (mga 130) nagtugot sa pagtaas sa compression ratio sa makina ug, busa, ang pagkaepisyente niini, apan adunay peligro usab sa autoignition sa hydrogen nga makontak ang labi ka init nga bahin. sa silindro. Ang bentaha sa taas nga kapasidad sa pagsabwag sa hydrogen mao ang posibilidad nga dali nga isagol sa hangin, nga kung adunay pagkaguba sa tanke naggarantiya ang dali ug luwas nga pagsabwag sa gasolina.

Ang sulundon nga air-hydrogen mixture alang sa pagkasunog adunay ratio nga mga 34:1 (alang sa gasolina kini nga ratio mao ang 14,7:1). Kini nagpasabut nga kung ang paghiusa sa parehas nga masa sa hydrogen ug gasolina sa una nga kaso, labaw pa sa doble nga daghang hangin ang gikinahanglan. Sa samang higayon, ang hydrogen-air mixture mokuha ug mas dakong luna, nga nagpatin-aw ngano nga ang mga makina sa hydrogen adunay gamay nga gahum. Ang usa ka lunsay nga digital nga ilustrasyon sa mga ratios ug mga volume labi ka maayo nga mosulti - ang densidad sa hydrogen nga andam alang sa pagkasunog mao ang 56 ka beses nga mas ubos kaysa sa densidad sa alisngaw sa gasolina ... Bisan pa, kinahanglan nga matikdan nga, sa kinatibuk-an, ang mga makina sa hydrogen mahimong molihok sa mga sagol sa hangin. . hydrogen sa mga ratios hangtod sa 180: 1 (i.e. nga adunay "dili maayo" nga mga sagol), nga sa baylo nagpasabut nga ang makina mahimong modagan nga wala’y throttle ug magamit ang prinsipyo sa mga makina sa diesel. Kinahanglan usab nga hisgutan nga ang hydrogen mao ang dili malalis nga lider sa pagtandi tali sa hydrogen ug gasolina ingon usa ka gigikanan sa kusog sa masa - ang usa ka kilo nga hydrogen adunay hapit tulo ka beses nga labi ka kusog matag kilo sa gasolina.

Sama sa mga makina sa gasolina, ang liquefied hydrogen mahimong ma-injected direkta sa unahan sa mga balbula sa mga manifold, apan ang labing kaayo nga solusyon mao ang direkta nga pag-injection sa panahon sa compression stroke - sa kini nga kaso, ang gahum mahimong molapas sa usa ka parehas nga makina sa gasolina sa 25%. Kini tungod kay ang sugnod (hydrogen) dili mobalhin sa hangin sama sa usa ka gasolina o diesel nga makina, nga nagtugot sa combustion chamber nga mapuno lamang sa hangin (mas dako kay sa naandan). Dugang pa, dili sama sa mga makina sa gasolina, ang hydrogen wala magkinahanglan og structural swirling, tungod kay ang hydrogen nga wala niini nga sukod maayo kaayo nga nagsabwag sa hangin. Tungod sa lain-laing mga rate sa pagsunog sa lain-laing mga bahin sa silindro, kini mao ang mas maayo nga-instalar sa duha ka spark plugs, ug sa hydrogen makina, ang paggamit sa platinum electrodes dili angay, tungod kay ang platinum nahimong usa ka catalyst nga mosangpot sa sugnod oxidation bisan sa ubos nga temperatura. .

Pagpili sa Mazda

Ang Japanese nga kompanya nga Mazda nagpakita usab sa iyang bersyon sa hydrogen engine, sa porma sa rotary block sa RX-8 nga sports car. Dili kini ikatingala, tungod kay ang mga bahin sa disenyo sa makina nga Wankel angayan kaayo alang sa paggamit sa hydrogen isip sugnod.
Ang gasolina gitipigan ubos sa taas nga presyur sa usa ka espesyal nga tangke ug ang gasolina direkta nga giindyeksyon sa mga pagkasunog. Tungod sa kamatuuran nga sa kaso sa mga rotary engine, managlahi ang mga sona diin ang pag-injection ug pagkasunog, ug ang temperatura sa bahin sa pag-inom labi ka mubu, ang problema sa posibilidad nga dili mapugngan nga pag-aapoy hinungdan nga maminusan. Naghatag usab ang makina sa Wankel og igo nga lugar alang sa duha nga injector, nga hinungdanon aron maindyeksyon ang labing kaayo nga kantidad sa hydrogen.

H2R

Ang H2R usa ka nagtrabaho nga supersport nga prototype nga gitukod sa mga inhenyero sa BMW ug gipadagan sa usa ka 12-silindro nga makina nga moabot sa labing taas nga output nga 285 hp. sa diha nga nagtrabaho uban sa hydrogen. Salamat sa kanila, ang modelo sa eksperimento nga gipadali gikan sa 0 hangtod 100 km / h sa unom ka segundo ug nakaabut sa labing taas nga tulin nga 300 km / h. Ang H2R nga makina gibase sa standard nga top nga gigamit sa 760i nga gasolina ug gikuha ra ang napulo ka bulan aron mapalambo. .

Aron mapugngan ang kusog nga pagkasunog, ang mga espesyalista sa Bavarian naghimo og usa ka espesyal nga estratehiya alang sa pag-agos ug mga siklo sa pag-injection ngadto sa combustion chamber, gamit ang mga posibilidad nga gihatag sa variable valve timing system sa makina. Sa wala pa ang sagol nga mosulod sa mga silindro, ang naulahi gipabugnaw sa hangin, ug ang ignition gihimo lamang sa ibabaw nga patay nga sentro - tungod sa taas nga rate sa pagkasunog nga adunay hydrogen fuel, ang ignition advance dili gikinahanglan.