Водородный двигатель как альтернатива будущего

Двигатель на водородном топливе это ближайшая альтернатива автомобильного горючего из нефтепродуктов. Этот источник энергии наиболее экологичен сегодня и при этом получать его можно из простой воды.

В автомобилях водород используется как в двигателях внутреннего сгорания, так и в электромоторах.

Водородные ДВС

Авто с ДВС на водородном топливе уступают по КПД электромоторам, поэтому ученые работают над некоторыми изменениями в системе зажигания.

Работа ДВС на водороде происходит за счет сильного нагрева и сжатия, заставляющего газ вступать в реакцию с металлическими фрагментами агрегата и смазкой. Для того чтобы при утечке не возникло возгорания используют роторные двигатели.

В качестве примера приведем BMW 750hl на водородном топливе. В роли топлива в этом автомобиле выступает соединение кислорода и водорода, подобно ракетному топливу. Максимальная скорость такой модели составляет 140 км/ч. На горючей сжижено-охлажденной смеси автомобиль преодолевает 300 км, после чего двигатель автоматически переходит на бензин из основного топливного бака.

Стоимость автомобиля около 90 тысяч долларов, что равно средней цене на автомобили с карбюратором из того же сегмента.

Водород для электромобилей

В электрических двигателях на водороде используется принцип электролиза, но с 458-процентным КПД.

Экспериментальные водородные двигатели уже установлены на отечественные концепты Niva и LADA. Их моторы без подзаряда позволяют преодолевать 200 тысяч метров и 300 тысяч метров пути соответственно.

Выгоды применения водородных двигателей

К преимуществам водородного ДВС можно отнести экономию топлива до 30-50 % за счет обогащения газовой смесью. В итоге выходит, что на одном и том же количестве горючего можно будет проезжать большие расстояния.

В будущем к достоинствам водорода можно будет отнести:

- получение топлива из бесплатного сырья

- экологическую чистоту добычи топлива

- увеличение КПД двигателя в сравнении с карбюраторным

- возможность двигателя работать независимо от температурных изменений

- низкую детонацию водородной смеси при сгорании, что положительно сказывается на шумоизоляции и вибрациях двигателя

- отсутствие в системе водородного двигателя трансмиссии, смазочных и охладительных систем, что упрощает его конструкцию и обслуживание.

Минусы водородных двигателей

Не обошлось и без недостатков в водородных двигателях: для их бесперебойной работы требуются громоздкие батареи и преобразователи, которые в актуальном виде занимают большое пространство.

Стоимость топливных элементов довольно высока и на сегодняшний день ученые заняты поисками других материалов для их изготовления.

Пожарная безопасность водородного двигателя на низком уровне.

Оптимальные емкости для водорода еще в стадии разработки.

Немного истории

Пионер среди водородных двигателей родился на 60 лет раньше, чем его бензиновый «сородич». Агрегат, функционирующий от гидролиза воды, разработал француз Франсуа Исаак де Ривак в 1806 году, но распространение получил бензиновый мотор, созданный в 1870 году. Интересно, что за двести лет водородный двигатель так и не был доведен до совершенства и сегодня лишь приобретает будущие очертания.