новый водородный двигатель с непосредственным впрыском

(Zapoved) – Когда мы говорим о водородных автомобилях, чаще всего мы думаем об электромобилях, оснащенных топливные элементы. В этих устройствах носитель соединяется с кислородом для производства воды и электричества, которые, в свою очередь, приводят в действие настоящий электродвигатель. Но это не единственный технологический вариант использованияH2 в транспорте. Даже двигатели внутреннего сгорания, при соблюдении правильных мер предосторожности, могут адаптироваться к этому топливу.

Он это продемонстрировал в первую очередь БМВ Водород 7, автомобиль ограниченной серии, запущенный в производство с 2006 по 2008 год. Существует всего 100 экземпляров Hydrogen 7, которые из-за высокого потребления представляли собой скорее маркетинговый трюк, чем коммерческий продукт. Но 6-литровый двигатель V12 автомобиля, который может работать как на неэтилированном бензине, так и на водороде, занял первое место, за которым последовали различные эксперименты по всему миру.

Интерес к разработке водородных двигателей внутреннего сгорания в последние годы возрос, особенно в отношении тяжелых коммерческих автомобилей, но кое-что происходит и в области легковых автомобилей. К последнему направлению относится проект, которым руководят отдел исследований электромобильности Корейского института машин и материалов и исследовательская лаборатория двигателей с нулевым выбросом углерода компании Hyundai-Kia Motor Company. Эксперты из обеих реальностей объединились, чтобы создать первую 2-литровый водородный двигатель с непосредственным впрыском топлива с хорошими характеристиками крутящего момента и способностью работать на 100% только на H2. Но чтобы понять масштабы проекта, полезно сделать несколько шагов назад.

40% тепловой КПД

В обычных двигателях внутреннего сгорания, модифицированных для использования H2, неизбежно снижается топливная экономичность и производительность. Водород быстро сгорает и может вызвать обратный взрыв в коллекторе и проблемы с преждевременным зажиганием.

Напротив, технология прямого впрыска позволяет подавать водородное топливо непосредственно в камеру сгорания, избегая обратного зажигания. Группа исследователей использовала систему впрыска высокого давления (5 МПа и 7 МПа), изучая влияние момента впрыска топлива. Согласно тому, что сообщается в элемент Национального исследовательского совета по науке и технологиям, высокая степень сжатия, расслоение топлива и сверхбедное сгорание помогают максимизировать тепловой КПД и улучшить энергетические характеристики, одновременно снижая количество вредных выбросов. Подробно, новый водородный двигатель с непосредственным впрыском выбрасывает менее 15 ppm оксидов азота даже без системы доочистки выхлопных газов. И он достигает теплового КПД 40%.

«Новая технология водородных двигателей […] представляет собой мгновенное и экономически эффективное решение, которое может помочь заменить ископаемое топливо». объясняет Молодой Чой, основной автор исследования. «Благодаря сотрудничеству с HMC мы проверим долговечность двигателя и расширим применение этой технологии не только на легковых, но и на коммерческих автомобилях и электростанциях».

Исследование было опубликовано на Международный журнал водородной энергетики (текст на английском языке).