Αυτόματο σε υδρογόνο. Γεννήτρια υδρογόνου HHO για αυτοκίνητα

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 14:10

Η αυτοκινητοβιομηχανία είναι ένας από τους πιο υποσχόμενους τομείς της βιομηχανίας. Οι παγκόσμιες ανησυχίες προσπαθούν να επενδύσουν πολλά χρήματα στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, οι οποίες στο μέλλον αναμένεται να βελτιώσουν την απόδοση των οχημάτων. Η παραμικρή αλλαγή στις αρχές λειτουργίας του αυτοκινήτου μπορεί να αλλάξει ριζικά τη δυναμική του, τις επιδόσεις οδήγησης, καθώς και το επίπεδο ασφάλειας. Ταυτόχρονα, οι εναλλακτικές πηγές καυσίμων και, ειδικότερα, τα αυτοκίνητα υδρογόνου, που ήδη φαίνονται στις γραμμές των κορυφαίων κατασκευαστών, υπόσχονται τις πιο σημαντικές αλλαγές. Παρά την εμφάνιση μοντέλων παραγωγής αυτού του τύπου, οι σχεδιαστές εξακολουθούν να αναζητούν την καλύτερη χρήση του υδρογόνου. Αλλά το γεγονός ότι η εισαγωγή αυτού του καυσίμου στον αλγόριθμο του κινητήρα φέρνει μια σειρά από πλεονεκτήματα είναι αναμφισβήτητο.

Ειδικότητα των αυτοκινήτων υδρογόνου

Η μετάβαση από τις παραδοσιακές τεχνολογίες σε νέες λύσεις δεν βελτιώνει πάντα τους δείκτες ποιότητας της λειτουργίας των μεταφορών. Αυτό συμβαίνει με τα ηλεκτρικά οχήματα, τα οποία, αν και θεωρούνται φιλικά προς το περιβάλλον και σχετικά οικονομικό είδος τεχνικών μέσων, έχουν πολλά μειονεκτήματα, μεταξύ των οποίων μη ικανοποιητικάδυναμική. Με τη σειρά του, ένα αυτοκίνητο που κινείται με υδρογόνο, υπό την προϋπόθεση ότι οι κυψέλες καυσίμου είναι ισορροπημένες, μπορεί να διατηρήσει τα πλεονεκτήματα των αυτοκινήτων με κλασικούς κινητήρες και να προσφέρει πολλά νέα πλεονεκτήματα. Το ενδιαφέρον για αυτό το είδος καυσίμου από την πλευρά των κατασκευαστών οφείλεται στη δυνατότητα αύξησης της φιλικότητας προς το περιβάλλον των μεταφορών, καθώς και στην εξοικονόμηση ενέργειας. Σε σύγκριση με τους συμβατικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης, οι μονάδες υδρογόνου δεν εκπέμπουν πρακτικά επιβλαβείς ουσίες. Ένα τέτοιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί μόνο εάν οι παραδοσιακοί κινητήρες εξαλειφθούν εντελώς και σε αυτήν την περίπτωση, θα υπάρξουν αισθητές μειώσεις στην ισχύ.

Συνδυασμός υδρογόνου και ICE

Σήμερα, οι αυτοκινητοβιομηχανίες χρησιμοποιούν διάφορες έννοιες για τη χρήση του υδρογόνου. Ένα από τα πιο συνηθισμένα είναι η υβριδική έκδοση, στην οποία συνδυάζονται ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης και στοιχεία υδρογόνου. Αρχικά, τα πρωτότυπα αυτοκίνητα υδρογόνου, κατασκευασμένα με αυτήν την προσέγγιση, ήταν αξιοσημείωτα για τη χαμηλή ισχύ τους. Ωστόσο, οι πρόσφατες εξελίξεις δείχνουν την αντίθετη κατάσταση, όταν το δυναμικό ισχύος αυξάνεται κατά 10-15%. Αλλά, και πάλι, η αύξηση της ισχύος εξαλείφει το πλεονέκτημα με τη μορφή φιλικότητας προς το περιβάλλον και το κόστος συντήρησης του μηχανήματος. Υπάρχει ένας ακόμη αρνητικός παράγοντας από τη χρήση υδρογόνου στο σύστημα κινητήρα εσωτερικής καύσης. Κατά τη λειτουργία, το καύσιμο αντιδρά με δομικά στοιχεία, γεγονός που μειώνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των υλικών της μονάδας ισχύος.

Τεχνικά χαρακτηριστικά των αυτοκινήτων υδρογόνου

ΠρώτοΗ σειρά, η οποία τροφοδοτήθηκε με μονάδα παραγωγής ενέργειας υδρογόνου, είναι το τετράθυρο σεντάν Mirai της Toyota. Οι προγραμματιστές χρησιμοποίησαν μια μη τυπική διαμόρφωση, στην οποία το γέμισμα βασίζεται σε έναν ηλεκτρικό κινητήρα συνδεδεμένο με έναν μετατροπέα υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα, το υβριδικό αυτοκίνητο αποδίδει 151 ίππους. s., μέγιστη ταχύτητα 180 km/h και επιτάχυνση σε «εκατοντάδες» σε 9 δευτερόλεπτα. Ταυτόχρονα, ένας ανεφοδιασμός σάς επιτρέπει να ξεπεράσετε σχεδόν 500 km, κάτι που είναι πολύ καλό για το πρώτο αυτοκίνητο με υδρογόνο. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των crossover υδρογόνου είναι επίσης εντυπωσιακά - για παράδειγμα, το Hyundai Intrado έλαβε μια μπαταρία 36 kWh που παρέχει αυτονομία έως και 600 km. Αλλά το πιο σημαντικό είναι ότι οι επιβλαβείς εκπομπές σε αυτή την περίπτωση μειώνονται στο μηδέν. Οι εταιρείες προσφέρουν ήδη μηχανές υδρογόνου με ελκυστικά δεδομένα απόδοσης. Μεταξύ των παραγόντων που σταματούν αυτή την πρόοδο, μπορεί να σημειωθεί μόνο η έλλειψη υποδομής που επιτρέπει τη χρήση νέων τεχνολογιών από ένα ευρύ φάσμα καταναλωτών.

Γεννήτριες υδρογόνου

Ενώ οι μεγάλοι κατασκευαστές κατακτούν κινητήρες υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιούν υδρογόνο ως πηγή ενέργειας, στον μεσαίο κρίκο υπάρχει ένας πολλαπλασιασμός βοηθητικών γεννητριών που επιτρέπουν την επεξεργασία αυτού του τύπου κυψελών καυσίμου. Δεδομένου ότι ο κύριος σκοπός της χρήσης νέων τύπων καυσίμων είναι η αύξηση της φιλικότητας προς το περιβάλλον της διαδικασίας και η μείωση του κόστους ισχύος, σε ορισμένες περιπτώσεις αρκεί να εισαχθεί μόνο ο κατάλληλος αντιδραστήρας στο σχεδιασμό. Αυτή η λειτουργία, συγκεκριμένα, εκτελείται από τη γεννήτρια HHOυδρογόνο σε ένα αυτοκίνητο, το οποίο ονομάζεται επίσης μετατροπέας αερίου. Ταυτόχρονα, υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων εγκαταστάσεων - με υγρά και ξηρά εξαρτήματα. Όσον αφορά την απόδοση, η δεύτερη επιλογή είναι πιο κερδοφόρα, καθώς οι κυψέλες υγρών απαιτούν μεγάλες ποσότητες ρεύματος, αυξάνοντας το μέγεθος της μπαταρίας.

Η αρχή λειτουργίας των αντιδραστήρων υδρογόνου

Η συσκευή γεννήτριας περιλαμβάνει φίλτρα, εύκαμπτους σωλήνες, μπαταρίες, βαλβίδες και σύστημα ελέγχου. Αυτή η υποδομή έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει ότι κατά τη λειτουργία του κινητήρα, διασφαλίζεται η ανάμειξη του κύριου καυσίμου και του μείγματος υδρογόνου. Γεγονός είναι ότι ένας συμβατικός κινητήρας εσωτερικής καύσης, ακόμη και στις καλύτερες εκδόσεις, δεν είναι σε θέση να εγγυηθεί την πλήρη καύση της βενζίνης. Ένας ειδικός αντιδραστήρας υδρογόνου για αυτοκίνητα βελτιστοποιεί τη λειτουργία των βαλβίδων, αυξάνοντας την ένταση της συμπίεσης και, κατά συνέπεια, τους όγκους καύσης. Τη στιγμή της συμπίεσης του μείγματος από το έμβολο, το μείγμα υδρογόνου αυξάνει τον αριθμό οκτανίων, συμβάλλοντας έτσι στην αποτελεσματική καύση του καυσίμου. Υπάρχουν διαφορετικές τεχνολογικές προσεγγίσεις για την εφαρμογή αυτής της διαδικασίας, αλλά όλες, στον ένα ή τον άλλο βαθμό, μειώνουν την ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών στην ατμόσφαιρα και εξοικονομούν την κατανάλωση του κύριου καυσίμου.

Φτιάξτο μόνος σου αυτοκίνητο υδρογόνου

Η εγκατάσταση πραγματοποιείται στο χώρο του κινητήρα με την επακόλουθη σύνδεση τροφοδοσίας από το ενσωματωμένο δίκτυο. Το αέριο τροφοδοτείται μέσω συστήματος εισαγωγής αέρα, χωρίς να χρειάζεται να δημιουργηθεί ειδικό δέσιμο για το κανάλι καυσίμου. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το καύσιμο για τέτοιες γεννήτριες είναιδιάλυμα με βάση μαγειρική σόδα και απεσταγμένο νερό. Ανάλογα με τη διαμόρφωση της συσκευασίας, η εγκατάσταση υδρογόνου σε ένα αυτοκίνητο μπορεί να είναι περίπλοκη λόγω της συμπερίληψης ηλεκτροδίων που παρέχουν πιο αποτελεσματικό διαχωρισμό των μειγμάτων. Ωστόσο, τέτοιες συσκευές εξακολουθούν να βρίσκονται μόνο σε πειραματικές έννοιες. Για τον μέσο χρήστη, είναι πολύ πιο σημαντικό να διασφαλιστεί ότι το μηχάνημα παρέχεται με ποιοτικό εποχικά ρυθμισμένο κονίαμα. Για παράδειγμα, για να μην παγώσει η μονάδα το χειμώνα, συνιστάται η προσθήκη ισοπροπυλικής αλκοόλης στη σύνθεση.

Θετικά σχόλια για τα αυτοκίνητα υδρογόνου

Από τη σκοπιά των περιβαλλοντικών οργανώσεων και των ίδιων των κατασκευαστών, τα οφέλη από τη χρήση υδρογόνου είναι ξεκάθαρα. Όσο για τον τελικό χρήστη, για αυτόν το όφελος από τη χρήση νέων κυψελών καυσίμου δεν είναι ακόμη τόσο έντονο. Ωστόσο, τα πιο επιτυχημένα παραδείγματα αυτοκινήτων αυτού του τύπου αποδεικνύουν εξοικονόμηση στη λειτουργία, η οποία στο μέλλον μπορεί να γίνει ένας από τους κύριους παράγοντες της δημοτικότητας αυτής της τεχνικής. Όσον αφορά τις δυναμικές ιδιότητες και την ισχύ, μια γεννήτρια υδρογόνου για αυτοκίνητα προκαλεί αντικρουόμενες απόψεις, αλλά υπάρχουν θετικές εξελίξεις και εδώ. Η ορθολογική κατανάλωση καυσίμου παρέχει όχι μόνο εξοικονόμηση, αλλά και αύξηση της απόδοσης του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής - κατά συνέπεια, σε ορισμένες περιπτώσεις, αυξάνεται και η ισχύς.

Αρνητικές κριτικές

Ακόμη και όταν πρόκειται για προηγμένες εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα, οι χρήστες πρέπει να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα της υπανάπτυκτης υποδομής. Όπως και με άλλες εκδόσεις υβριδικών, αυτοκίνητα υδρογόνουαπαιτούν σέρβις σε ειδικούς σταθμούς. Φυσικά, υπάρχουν και μοντέλα που λειτουργούν σε λύσεις που παρέχονται σε κυλίνδρους. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν αυστηρές συνθήκες αποθήκευσης, η τήρηση των οποίων απαιτείται από το υδρογόνο σε ένα αυτοκίνητο. Κριτικές με κριτική σημειώνουν ξεχωριστά τα αναβαθμισμένα μηχανήματα που λειτουργούσαν με παραδοσιακούς κινητήρες. Το γεγονός είναι ότι η ενσωμάτωση των εγκαταστάσεων υδρογόνου οδηγεί συχνά σε γρήγορη φθορά των πλησιέστερων εξαρτημάτων και εξαρτημάτων.

Σύγκριση με εναλλακτικές τεχνολογίες

Όπως σημειώνουν οι ειδικοί, αργά ή γρήγορα η παγκόσμια αυτοκινητοβιομηχανία θα κυριαρχείται από τεχνολογίες που πληρούν υψηλά πρότυπα περιβαλλοντικής ασφάλειας. Μαζί με τις ιδέες υδρογόνου, ηλεκτρικά οχήματα, διάφορα υβριδικά, μοντέλα υγρού αζώτου κ.λπ., διεκδικούν αυτόν τον ρόλο, αλλά, σε αντίθεση με τις παραπάνω ιδέες, η ίδια γεννήτρια υδρογόνου HHO για ένα αυτοκίνητο είναι η απλούστερη σε τεχνική υλοποίηση. Εάν για έναν ηλεκτροκινητήρα, οι προγραμματιστές πρέπει συχνά να δημιουργήσουν ένα νέο σχέδιο στο χώρο με τον κινητήρα, τότε η εισαγωγή ενός αντιδραστήρα υδρογόνου είναι στη δύναμη κάθε σύγχρονου συνεργείου επισκευής αυτοκινήτων. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι η γεννήτρια δεν μπορεί να θεωρηθεί ως το καλύτερο παράδειγμα χρήσης εναλλακτικών καυσίμων για μεταφορά.

Συμπέρασμα

Το υδρογόνο έχει χρησιμοποιηθεί ως πηγή για την τροφοδοσία του εργοστασίου μεταφοράς ενέργειας από την αυγή των πρώτων αυτοκινήτων. Ωστόσο, η υψηλή απόδοση των κλασικών κινητήρων εσωτερικής καύσης έχει επισκιάσει τις εξελίξεις αυτού του είδους. Μάλιστα και σήμεραΣε μια σειρά παραμέτρων, τα αυτοκίνητα υδρογόνου δεν είναι σε θέση να ανταγωνιστούν τα συμβατικά μοντέλα. Η συνάφεια αυτής της κατεύθυνσης προκαλείται από την απουσία ατμοσφαιρικών ρύπων. Υπάρχουν ορισμένα πλεονεκτήματα σε άλλες αποχρώσεις λειτουργίας, αλλά δεν είναι θεμελιώδη για τους κατασκευαστές. Αν μιλάμε για τις θυσίες που θα πρέπει να κάνουν οι δημιουργοί των αυτοκινήτων υδρογόνου, τότε πιθανότατα θα περιοριστούν στη μέτρια ισχύ και στην εισαγωγή δομικών στοιχείων που μπορούν να επηρεάσουν την εργονομία.