BMW va vodorod: ichki yonish dvigateli

Kompaniyaning loyihalari 40 yil oldin 5 seriyasining vodorod versiyasi bilan boshlangan

BMW uzoq vaqtdan beri elektr harakatchanligiga ishongan. Bugungi kunda Tesla-ni ushbu sohada etalon deb hisoblash mumkin, ammo o'n yil oldin, Amerika kompaniyasi o'sha paytda Tesla Model S ko'rinishida amalga oshirilgan moslashtirilgan alyuminiy platformasi kontseptsiyasini namoyish etganida, BMW Megacity ustida faol ishlagan. Avtomobil loyihasi. 2013 yil BMW i3 sifatida sotiladi. Avangard nemis avtomobili nafaqat integral akkumulyatorli alyuminiy tayanch konstruksiyadan, balki uglerod bilan mustahkamlangan polimerlardan tayyorlangan korpusdan ham foydalanadi. Biroq, Tesla raqobatchilaridan shubhasiz ustun bo'lgan narsa, ayniqsa, elektr transport vositalari uchun akkumulyatorlarni ishlab chiqish miqyosida - litiy-ion hujayra ishlab chiqaruvchilari bilan munosabatlardan tortib ulkan akkumulyator zavodlarini, shu jumladan elektr bo'lmagan ilovalarni qurishgacha bo'lgan o'ziga xos metodologiyasi. harakatchanlik.

Ammo keling, BMW-ga qaytaylik, chunki Tesla va uning ko'plab raqobatchilaridan farqli o'laroq, nemis kompaniyasi hali ham vodorodning harakatchanligiga ishonadi. Yaqinda kompaniyaning vodorod yonilg'i xujayralari bo'yicha vitse-prezidenti doktor Yurgen Gouldner boshchiligidagi jamoa I-Hydrogen Next yonilg'i xujayrasini, past haroratli kimyoviy reaksiya bilan ishlaydigan o'ziyurar generatorni taqdim etdi. Bu lahza BMW kompaniyasining yonilg'i xujayrasi avtomobillari ishlab chiqilishining 10 yilligi va Toyota bilan yonilg'i xujayralari bo'yicha hamkorlikning 7 yilligi. Biroq, BMWning vodorodga bo'lgan bog'liqligi 40 yilga borib taqaladi va ancha "issiq harorat".

Bu vodorod ichki yonuv dvigatellari uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladigan kompaniyaning chorak asrdan ko'proq ishlanmasidir. O'sha davrning ko'p qismida kompaniya vodorod bilan ishlaydigan ichki yonuv dvigateli yoqilg'i xujayrasidan ko'ra iste'molchiga yaqinroq ekanligiga ishongan. Taxminan 60% samaradorlik va 90% dan ortiq samaradorlik bilan elektr motorining kombinatsiyasi bilan yonilg'i xujayrasi dvigateli vodorod bilan ishlaydigan ichki yonish dvigateliga qaraganda ancha samarali. Quyidagi satrlarda ko'rib turganimizdek, to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya va turbo zaryadlash bilan, bugungi kunda kichraytirilgan dvigatellar vodorodni etkazib berish uchun juda mos keladi - to'g'ri in'ektsiya va yonishni boshqarish tizimlari mavjud bo'lsa. Ammo vodorod bilan ishlaydigan ichki yonish dvigatellari odatda litiy-ion batareyasi bilan birlashtirilgan yonilg'i xujayrasidan ancha arzonroq bo'lsa-da, ular endi kun tartibida emas. Bundan tashqari, har ikkala holatda ham vodorodning harakatchanligi muammolari qo'zg'alish tizimi doirasidan ancha tashqariga chiqadi.

Va nega vodorod?

Vodorod insoniyatning quyosh, shamol, suv va biomassadan energiyani kimyoviy energiyaga aylantirish orqali saqlash uchun ko'prik kabi muqobil energiya manbalaridan tobora ko'proq foydalanishga intilishidagi muhim element hisoblanadi. Oddiy so'zlar bilan aytganda, bu tabiiy manbalar tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasini katta hajmda saqlash mumkin emas, lekin suvni kislorod va vodorodga parchalash orqali vodorod ishlab chiqarish uchun foydalanish mumkin degan ma'noni anglatadi.

Albatta, vodorodni qayta tiklanmaydigan uglevodorod manbalaridan ham olish mumkin, ammo energiya manbai sifatida foydalanishga kelganda bu uzoq vaqtdan beri qabul qilinishi mumkin emas. Vodorodni ishlab chiqarish, saqlash va tashishning texnologik muammolari hal etilishi inkor etilmaydigan haqiqatdir – amalda, hozir ham bu gazning ulkan miqdori kimyo va neft-kimyo sanoatida ishlab chiqarilib, xomashyo sifatida foydalanilmoqda. Biroq, bunday hollarda, vodorodning yuqori narxi o'limga olib kelmaydi, chunki u ishtirok etgan mahsulotlarning yuqori narxida "eriydi".

Biroq, engil gazni energiya manbai sifatida va ko'p miqdorda ishlatish muammosi biroz murakkabroq. Olimlar uzoq vaqt davomida yoqilg'i moyiga mumkin bo'lgan strategik alternativani izlash uchun boshlarini chayqadilar va elektr harakatchanligi va vodorodning ortishi yaqin simbiozda bo'lishi mumkin. Bularning barchasining zamirida oddiy, lekin juda muhim fakt bor – vodorodni qazib olish va undan foydalanish suvni birlashtirish va parchalashning tabiiy aylanishi atrofida aylanadi... Agar insoniyat quyosh energiyasi, shamol va suv kabi tabiiy manbalardan foydalangan holda ishlab chiqarish usullarini takomillashtirsa va kengaytirsa. vodorodni zararli chiqindilar chiqarmasdan cheksiz miqdorda ishlab chiqarish va ishlatish mumkin.
ishlab chiqarish

Hozir dunyoda 70 million tonnadan ortiq toza vodorod ishlab chiqarilmoqda. Uni ishlab chiqarish uchun asosiy xomashyo tabiiy gaz bo'lib, u "isloh qilish" deb nomlanuvchi jarayonda qayta ishlanadi (jami yarmi). Kichik miqdordagi vodorod boshqa jarayonlar, masalan, xlor birikmalarini elektroliz qilish, og'ir yog'ning qisman oksidlanishi, ko'mirni gazlashtirish, koks ishlab chiqarish uchun ko'mir pirolizasi va benzinni qayta ishlash kabi jarayonlar natijasida hosil bo'ladi. Dunyoda vodorod ishlab chiqarishning qariyb yarmi ammiak sintezi uchun (o'g'itlar ishlab chiqarishda xom ashyo sifatida ishlatiladi), neftni qayta ishlashda va metanolni sintez qilishda ishlatiladi.

Ushbu ishlab chiqarish sxemalari atrof-muhitni turli darajada yuklaydi va afsuski, ularning hech biri hozirgi energiya status-kvosiga mazmunli muqobil taklif qilmaydi - birinchidan, ular qayta tiklanmaydigan manbalardan foydalanadilar, ikkinchidan, ishlab chiqarish karbonat angidrid kabi keraksiz moddalarni chiqaradi. Kelajakda vodorod ishlab chiqarishning eng istiqbolli usuli boshlang'ich maktabda ma'lum bo'lgan elektr energiyasi yordamida suvning parchalanishi bo'lib qolmoqda. Biroq, toza energiya aylanishini yopish hozirda faqat tabiiy va ayniqsa, quyosh va shamol energiyasidan suvni parchalash uchun zarur bo'lgan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydalanish mumkin. Doktor Gouldnerning soʻzlariga koʻra, shamol va quyosh tizimlariga “ulangan” zamonaviy texnologiyalar, jumladan, oʻz oʻrnida ishlab chiqariladigan kichik vodorod stansiyalari bu yoʻnalishdagi katta yangi qadamdir.
saqlash joyi

Vodorodni gazli va suyuq fazalarda ko'p miqdorda saqlash mumkin. Vodorod nisbatan past bosimda saqlanadigan bunday eng katta suv omborlari "gaz hisoblagichlari" deb nomlanadi. O'rta va kichikroq tanklar vodorodni 30 bar bosimda saqlashga moslashgan, eng kichik maxsus tanklar (maxsus po'lat yoki uglerod tolali kompozit materiallardan tayyorlangan qimmatbaho qurilmalar) esa 400 bar bosimni doimiy ushlab turadi.
Vodorod suyuqlik fazasida -253 ° C haroratda saqlanishi mumkin, bu 1,78 barda saqlanganidan 700 baravar ko'p energiyani o'z ichiga oladi - birlik hajmdagi suyultirilgan vodoroddagi ekvivalent energiya miqdoriga erishish uchun gazni siqilish kerak. 1250 bar. Sovutilgan vodorodning yuqori energiya samaradorligi tufayli BMW o'zining birinchi tizimlari uchun Germaniyaning Linde sovutish guruhi bilan hamkorlik qiladi, u vodorodni suyultirish va saqlash uchun eng zamonaviy kriogen qurilmalarni ishlab chiqdi. Olimlar, shuningdek, vodorodni saqlash uchun boshqa, ammo hozirgi paytda kamroq qo'llaniladigan alternativalarni taklif qilmoqdalar - masalan, bosim ostida maxsus metall unida, metall gidridlar shaklida saqlash va boshqalar.

Vodorodni uzatish tarmoqlari kimyoviy zavodlar va neftni qayta ishlash zavodlari yuqori konsentratsiyali hududlarda allaqachon mavjud. Umuman olganda, texnika tabiiy gazni uzatish texnikasiga o'xshashdir, ammo vodorod ehtiyojlari uchun ikkinchisidan foydalanish har doim ham mumkin emas. Biroq, o'tgan asrda ham, Evropa shaharlaridagi ko'plab uylarda quvvati 50 foizgacha vodorod bo'lgan va birinchi statsionar ichki yonish dvigatellari uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladigan engil gaz yoqilgan. Texnologiyalarning hozirgi darajasi allaqachon suyultirilgan vodorodni tabiiy gaz uchun ishlatiladigan kriyogen tankerlar orqali transkontinental tashish imkoniyatini beradi.

BMW va ichki yonish dvigateli

"Suv. Neft yoqilg'isi o'rniga suyuq vodoroddan foydalanadigan va barchaga toza vijdon bilan yangi texnologiyalardan bahramand bo'lish imkonini beruvchi toza BMW dvigatellarining yagona yakuniy mahsuloti.

Ushbu so'zlar 745-asr boshlarida nemis kompaniyasi reklama kampaniyasidan olingan taklifdir. Bu Bavariya avtomobil ishlab chiqaruvchisi flagmanining XNUMX soatlik vodorodli versiyasini ekzotik ravishda targ'ib qilishi kerak. Ekzotik, chunki BMW-ga ko'ra, avtosanoat boshidan oziqlanib kelgan uglevodorod yoqilg'isi alternativalariga o'tish butun sanoat infratuzilmasini o'zgartirishni talab qiladi. O'sha paytda Bavariyaliklar istiqbolli rivojlanish yo'lini keng reklama qilingan yoqilg'i xujayralarida emas, balki ichki yonish dvigatellarini vodorod bilan ishlashga aylantirishda topdilar. BMW, ko'rib chiqilayotgan jihozni echish mumkin bo'lgan muammo deb hisoblaydi va allaqachon ishonchli dvigatelning ishlashini ta'minlash va uning toza vodorod yordamida qochib ketishi tendentsiyasini yo'q qilishning muhim vazifasi bo'yicha sezilarli darajada rivojlanib bormoqda. Ushbu yo'nalishdagi muvaffaqiyat dvigatel jarayonlarini elektron boshqarish sohasidagi vakolatlar va egiluvchan gaz taqsimlash uchun patentlangan BMW patentlangan tizimlaridan foydalanish qobiliyatiga bog'liq Valvetronic va Vanos, ularsiz "vodorod dvigatellari" ning normal ishlashini kafolatlash mumkin emas.

Biroq, bu yo'nalishdagi dastlabki qadamlar 1820 yilga to'g'ri keladi, ya'ni dizayner Uilyam Sesil "vakuum printsipi" deb ataladigan narsa bo'yicha ishlaydigan vodorod yoqilg'isi dvigatelini yaratganida - keyinchalik ichki dvigatel bilan ixtiro qilingan sxemadan butunlay farq qiladigan sxema. yonayotgan. 60 yil o'tgach, ichki yonish dvigatellarini birinchi ishlab chiqishda kashshof Otto vodorod miqdori taxminan 50% bo'lgan yuqorida aytib o'tilgan va ko'mirdan olingan sintetik gazdan foydalangan. Biroq, karbüratör ixtirosi bilan benzindan foydalanish ancha amaliy va xavfsizroq bo'ldi va suyuq yoqilg'i hozirgacha mavjud bo'lgan barcha boshqa alternativalarni almashtirdi. Vodorodning yoqilg'i sifatidagi xususiyatlari ko'p yillar o'tgach, kosmik sanoat tomonidan kashf qilindi, u tezda vodorod insoniyatga ma'lum bo'lgan har qanday yoqilg'ining eng yaxshi energiya / massa nisbatiga ega ekanligini aniqladi.

1998 yil iyulda Evropa avtomobilsozlik assotsiatsiyasi (ACEA) Ittifoqdagi yangi ro'yxatdan o'tgan avtomobillar uchun CO2 chiqindilarini 140 yilgacha o'rtacha kilometrga 2008 grammgacha kamaytirish majburiyatini oldi. Amalda bu 25 yilga nisbatan chiqindi gazlarining 1995 foizga kamayishini anglatadi va yangi parkda o'rtacha 6,0 l / 100 km yoqilg'ining o'rtacha sarfiga tengdir. Bu avtomobil ishlab chiqaruvchi kompaniyalar uchun vazifani nihoyatda qiyinlashtiradi va BMW mutaxassislarining fikriga ko'ra, kam uglerodli yoqilg'idan foydalanish yoki yoqilg'i tarkibidagi uglerodni butunlay chiqarib tashlash orqali hal qilish mumkin. Ushbu nazariyaga ko'ra, vodorod avtomobil sahnasida butun shon-shuhratida namoyon bo'ladi.
Bavyera kompaniyasi vodorod bilan ishlaydigan vositalarni seriyali ishlab chiqarishni boshlagan birinchi avtomobil ishlab chiqaruvchisi bo'ldi. BMW boshqaruv kengashi a'zosi Burxard Goshelning yangi o'zgarishlar uchun mas'ul bo'lgan BMW kompaniyasi direktorlari kengashining "kompaniya 7 seriyasining muddati tugashidan oldin vodorodli mashinalarni sotadi" degan ijobiy va ishonchli da'volari haqiqatan ham amalga oshmoqda. Vodorod 7 bilan ettinchi seriyaning versiyasi 2006 yilda taqdim etilgan va 12 silindrli 260 ot kuchiga ega dvigatelga ega. bu xabar haqiqatga aylanadi.

Niyat juda katta, ammo yaxshi sabablarga ko'ra ko'rinadi. BMW 1978 yildan beri vodorod yonish dvigatellari bilan tajriba o'tkazmoqda, 5 seriyali (E12), E 1984 ning 745 soatlik versiyasi 23 yilda taqdim etilgan va 11 yil 2000 mayda ushbu alternativaning noyob imkoniyatlarini namoyish etgan. 15 ot kuchiga ega ta'sirchan park. 750 silindrli vodorod bilan ishlaydigan dvigatellari bo'lgan "haftaning E 38" kompaniyasi 12 ming km marafonda yugurib, kompaniyaning muvaffaqiyati va yangi texnologiyalarni va'da qildi. 170 va 000 yillarda ushbu transport vositalarining ba'zilari vodorod g'oyasini ilgari surish uchun turli namoyishlarda qatnashishda davom etishdi. Keyinchalik 2001-litrli V-2002 dvigatelidan foydalangan va maksimal tezligi 7 km / soat bo'lgan V-4,4 dvigatelidan foydalangan holda keyingi 212 seriyasiga asoslangan yangi rivojlanish, so'ngra 12 silindrli V-XNUMX dvigateli bilan eng so'nggi rivojlanish.

Kompaniyaning rasmiy fikriga ko'ra, keyinchalik BMW bu texnologiyani yonilg'i xujayralaridan ustun qo'yganining sabablari ham tijorat, ham psixologik edi. Birinchidan, ushbu usul sanoat infratuzilmasi o'zgargan taqdirda sezilarli darajada kam sarmoyalarni talab qiladi. Ikkinchidan, odamlar eski ichki yonish dvigateliga o'rganib qolganliklari sababli, ular uni yaxshi ko'rishadi va undan ajralish qiyin bo'ladi. Uchinchidan, chunki shu bilan birga, ushbu texnologiya yonilg'i xujayralari texnologiyasidan tezroq rivojlanmoqda.

BMW avtomobillarida vodorod haddan tashqari izolyatsiyalangan kriogen idishda saqlanadi, xuddi nemis sovutgichlar guruhi Linde tomonidan ishlab chiqilgan yuqori texnologiyali termos shishasiga o'xshaydi. Past saqlash haroratida yonilg'i suyuq fazada bo'lib, oddiy yoqilg'i sifatida dvigatelga kiradi.

Myunxen kompaniyasining dizaynerlari assimilyatsiya manifoldlarida yonilg'i quyish usulidan foydalanadilar va aralashmaning sifati dvigatelning ishlash rejimiga bog'liq. Qisman yuk rejimida dvigatel dizel yoqilg'isiga o'xshash yog'siz aralashmalarda ishlaydi - faqat AOK qilingan yoqilg'i miqdori o'zgaradi. Bu aralashmaning "sifat nazorati" deb ataladigan narsa bo'lib, unda vosita ortiqcha havo bilan ishlaydi, ammo past yuk tufayli azot chiqindilarining shakllanishi minimallashtiriladi. Muhim quvvatga ehtiyoj tug'ilganda, vosita benzinli dvigatel kabi ishlay boshlaydi, aralashmaning "miqdoriy tartibga solinishi" deb ataladigan va oddiy (oziq bo'lmagan) aralashmalarga o'tadi. Bu o'zgarishlar, bir tomondan, dvigateldagi elektron jarayonni boshqarish tezligi tufayli, ikkinchi tomondan, gaz taqsimlash boshqaruv tizimlarining moslashuvchan ishlashi - "ikki" Vanos, birgalikda ishlaydigan tufayli mumkin. Valvetronic qabul qilishni nazorat qilish tizimi bilan gaz kelgichsiz. Shuni yodda tutish kerakki, BMW muhandislarining fikriga ko'ra, ushbu ishlanmaning ish sxemasi texnologiyani rivojlantirishning faqat oraliq bosqichidir va kelajakda dvigatellar silindrlarga va turbokompressorga to'g'ridan-to'g'ri vodorod quyishga o'tishlari kerak. Ushbu usullarni qo'llash shunga o'xshash benzinli dvigatelga nisbatan avtomobilning dinamik ishlashini yaxshilashga va ichki yonuv dvigatelining umumiy samaradorligini 50% dan ortiq oshirishga olib kelishi kutilmoqda.

Qiziqarli rivojlanish fakti shundaki, "vodorod" ichki yonish dvigatellaridagi so'nggi ishlanmalar bilan Myunxendagi dizaynerlar yonilg'i xujayralari sohasiga kirishmoqda. Ular bunday qurilmalardan an'anaviy akkumulyatordan butunlay voz kechib, avtomobillarda bort elektr tarmog'ini quvvatlantirish uchun foydalanadilar. Ushbu qadam tufayli qo'shimcha yoqilg'i tejash mumkin, chunki vodorod dvigateli alternatorni boshqarishi shart emas va bortdagi elektr tizimi to'liq avtonom bo'lib, harakatlanish yo'lidan mustaqil bo'ladi - u hatto dvigatel ishlamayotganda ham elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin, ishlab chiqarish va iste'mol energiyasini to'liq optimallashtirish mumkin. Endilikda suv nasoslari, moy nasoslari, tormoz kuchaytirgichlari va o‘tkazgich tizimlarini quvvatlantirish uchun zarur bo‘lgan miqdorda elektr energiyasi ishlab chiqarilishi ham yanada tejamkor bo‘ladi. Biroq, bu barcha yangiliklarga parallel ravishda, yonilg'i quyish tizimi (benzin) deyarli hech qanday qimmat dizayndagi o'zgarishlarga duch kelmadi.

2002 yil iyun oyida vodorod texnologiyalarini ilgari surish maqsadida BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel, MAN kompaniyalari CleanEnergy hamkorlik dasturini yaratdilar, u o'z faoliyatini LPG yoqilg'i quyish shoxobchalarini ishlab chiqarish bilan boshladi. va siqilgan vodorod. Ularda vodorodning bir qismi quyosh elektr energiyasi yordamida ishlab chiqariladi va keyin siqiladi, katta miqdordagi suyultirilgan moddalar esa maxsus ishlab chiqarish stantsiyalaridan keladi va suyuq fazadagi barcha bug'lar avtomatik ravishda gaz omboriga o'tkaziladi.
BMW bir qator boshqa qo'shma loyihalarni boshlab yubordi, shu jumladan neft kompaniyalari bilan ham eng faol ishtirokchilar - Orol, BP, Shell, Total.
Biroq, nima uchun BMW ushbu texnologik echimlardan voz kechmoqda va hanuzgacha yonilg'i xujayralariga e'tibor qaratmoqda, biz sizga ushbu ketma-ketlikning boshqa maqolasida aytib beramiz.

Ichki yonish dvigatellarida vodorod

Shunisi qiziqki, vodorodning fizik va kimyoviy xossalari tufayli u benzinga qaraganda ancha tez yonuvchan. Amalda, bu vodorodda yonish jarayonini boshlash uchun ancha kam boshlang'ich energiya talab qilinishini anglatadi. Boshqa tomondan, vodorod dvigatellari juda "yomon" aralashmalardan osongina foydalanishlari mumkin - zamonaviy benzinli dvigatellar murakkab va qimmat texnologiyalar orqali erishadigan narsa.

Vodorod-havo aralashmasining zarralari orasidagi issiqlik kamroq tarqaladi va shu bilan birga, o'z-o'zidan yonish harorati benzinga nisbatan yonish jarayonlarining tezligi ancha yuqori. Vodorod past zichlikka va kuchli diffuzivlikka ega (zarrachalarning boshqa gazga kirishi ehtimoli - bu holda havo).

Vodorod dvigatellarida yonishni boshqarishda eng katta muammolardan biri bu o'z-o'zini yoqish uchun zarur bo'lgan kam faollashuv energiyasi, chunki aralashma yonish kamerasidagi issiq joylar bilan aloqa qilish va to'liq nazoratsiz jarayonlar zanjiridan keyin qarshilik tufayli o'z-o'zidan yonib ketishi mumkin. Ushbu xavfdan qochish vodorod dvigatelini loyihalashtirishdagi eng katta muammolardan biri hisoblanadi, ammo yuqori dispersli yonish aralashmasi silindr devorlariga juda yaqin harakat qilishi va o'ta tor bo'shliqlarga kirib borishi oqibatlarini bartaraf etish oson emas. masalan, yopiq supaplar bo'ylab ... Bularning barchasi ushbu motorlarni loyihalashda e'tiborga olinishi kerak.

Yuqori avtotransport harorati va yuqori oktan raqami (taxminan 130) dvigatelning siqilish koeffitsientini va shuning uchun uning samaradorligini oshirishga imkon beradi, ammo yana issiqroq qism bilan aloqa qilishda vodorodning avtoulovi xavfi mavjud. silindrda. Vodorodning yuqori diffuziya qobiliyatining afzalligi havo bilan osonlikcha aralashish imkoniyatidir, bu esa tank buzilib ketganda yoqilg'ining tez va xavfsiz tarqalishini kafolatlaydi.

Yonish uchun ideal havo-vodorod aralashmasi taxminan 34: 1 nisbatga ega (benzin uchun bu nisbat 14,7: 1). Bu shuni anglatadiki, birinchi holatda vodorod va benzinning bir xil massasini birlashtirganda, ikki barobardan ko'proq havo talab qilinadi. Shu bilan birga, vodorod-havo aralashmasi sezilarli darajada ko'proq joy egallaydi, bu esa vodorod dvigatellarining kamroq quvvatga ega ekanligini tushuntiradi. Nisbatlar va hajmlarning sof raqamli tasviri juda mazmunli - yonish uchun tayyor vodorodning zichligi benzin bug'ining zichligidan 56 baravar kam ... Ammo shuni ta'kidlash kerakki, umuman olganda, vodorod dvigatellari havo aralashmalarida ishlashi mumkin. . vodorod 180: 1 gacha bo'lgan nisbatlarda (ya'ni juda "yomon" aralashmalar bilan), bu o'z navbatida vosita gaz kelgichsiz ishlashi va dizel dvigatellari printsipidan foydalanishi mumkinligini anglatadi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, vodorod vodorod va benzinni ommaviy energiya manbai sifatida taqqoslashda shubhasiz etakchi hisoblanadi - bir kilogramm vodorod har bir kilogramm benzin uchun deyarli uch baravar ko'p energiyaga ega.

Benzinli dvigatellarda bo'lgani kabi, suyultirilgan vodorod to'g'ridan-to'g'ri kollektorlardagi klapanlardan oldin yuborilishi mumkin, ammo eng yaxshi yechim to'g'ridan-to'g'ri siqish zarbasi paytida in'ektsiyadir - bu holda quvvat taqqoslanadigan benzinli dvigateldan 25% ga oshishi mumkin. Buning sababi shundaki, yoqilg'i (vodorod) benzin yoki dizel dvigatelidagi kabi havoni almashtirmaydi, bu yonish kamerasini faqat (odatdagidan sezilarli darajada ko'proq) havo bilan to'ldirishga imkon beradi. Bundan tashqari, benzinli dvigatellardan farqli o'laroq, vodorod strukturaviy aylanishga muhtoj emas, chunki bu o'lchovsiz vodorod havo bilan juda yaxshi tarqaladi. Tsilindrning turli qismlarida turli xil yonish tezligi tufayli ikkita sham o'rnatish yaxshiroqdir va vodorod dvigatellarida platina elektrodlaridan foydalanish mos kelmaydi, chunki platina past haroratlarda ham yoqilg'ining oksidlanishiga olib keladigan katalizatorga aylanadi. .

Mazda opsiyasi

Yaponiyaning Mazda kompaniyasi ham RX-8 sportkarida aylanma blok ko'rinishidagi vodorod dvigatelining o'z versiyasini namoyish etmoqda. Buning ajablanarli joyi yo'q, chunki Wankel dvigatelining dizayn xususiyatlari vodorodni yoqilg'i sifatida ishlatish uchun juda mos keladi.
Gaz yuqori bosim ostida maxsus idishda saqlanadi va yonilg'i to'g'ridan-to'g'ri yonish kameralariga quyiladi. Aylanadigan dvigatellarda, in'ektsiya va yonish sodir bo'ladigan zonalar alohida va qabul qilish qismidagi harorat pastroq bo'lganligi sababli, nazoratsiz ateşleme ehtimoli bilan bog'liq muammo sezilarli darajada kamayadi. Wankel dvigatelida ikkita vodorod uchun etarli joy mavjud bo'lib, u eng yaxshi vodorod miqdorini quyish uchun juda muhimdir.

H2R

H2R - bu BMW muhandislari tomonidan yaratilgan va maksimal quvvati 12 ot kuchiga yetadigan 285 silindrli dvigatel bilan jihozlangan ishlaydigan supersport prototipi. vodorod bilan ishlaganda. Ularning sharofati bilan eksperimental model olti soniyada 0 dan 100 km/soat tezlikka erishadi va 300 km/soat maksimal tezlikka erishadi.H2R dvigateli 760i benzinida ishlatiladigan standart tepaga asoslangan va uni ishlab chiqish uchun bor-yo‘g‘i o‘n oy vaqt ketgan. .

O'z-o'zidan yonishning oldini olish uchun Bavariya mutaxassislari dvigatelning o'zgaruvchan valf vaqtini hisoblash tizimi tomonidan taqdim etilgan imkoniyatlardan foydalangan holda, yonish kamerasiga oqim va in'ektsiya davrlari uchun maxsus strategiyani ishlab chiqdilar. Aralash tsilindrlarga kirmasdan oldin, ikkinchisi havo bilan sovutiladi va ateşleme faqat yuqori o'lik markazda amalga oshiriladi - vodorod yoqilg'isi bilan yuqori yonish tezligi tufayli, ateşleme avans talab qilinmaydi.