ajotina testa BMW û hîdrojen: beşa duyemîn

"Av. Tekane berhema dawî ya motorên paqij ên BMW ev e ku li şûna sotemeniya neftê hîdrojena şil bikar tîne û dihêle ku her kes bi wijdanek paqij ji teknolojiyên nû sûd werbigire."

Awayê BMW

Ev gotin ji kampanyaya reklamê ya çend sal berê ya almanî ne. Demek dirêj e ku kesek vê rastiyê nepirse ku Bavyerî baş dizanin ku di warê teknolojiya motorê de çi dikin û di vî warî de yek ji rêberên cîhanê yên bê guman in. Ne jî nayê fikirîn ku pargîdaniyek ku di salên dawî de mezinbûna firotanê ya zexm nîşan daye dê tonek drav bavêje reklamên hindik-naskirî ji bo teknolojiyên sozdar ên bi pêşerojek nediyar.

Di heman demê de, lêbelê, peyvên hatine gotin beşek in ji kampanyayek ku ji bo danasîna guhertoyek hîdrojenê ya biyanî ya 745-saetî ya ala otobusê ya Bavyerayê ye. Exotic, ji ber ku li gorî BMW, veguheztina alternatîfên sotemeniyên hîdrokarbonê, ku pîşesaziya otomotîvê ji destpêkê ve tê xwarin, dê hewceyê guherînek di tevahiya binesaziya hilberînê de bike. Ya paşîn hewce ye ji ber ku Bavyerî ne di şaneyên sotemeniyê yên ku bi berfirehî têne reklam kirin de, lê di veguheztina motorên şewitandina hundurîn de ku li ser hîdrojenê bixebitin, rêyek pêşkeftinek hêvîdar dibînin. BMW bawer dike ku nûvekirin pirsgirêkek çareserker e û jixwe di çareserkirina pirsgirêka sereke ya bidestxistina performansa motora pêbawer û rakirina meyla wê ya ji bo pêvajoyên şewitandina nekontrolkirî bi karanîna hîdrojena paqij de pêşkeftinek girîng çêkiriye. Serkeftina di vî alî de ji ber jêhatîbûna di warê kontrolkirina elektronîkî ya pêvajoyên motorê de û îmkana karanîna pergalên belavkirina gazê yên nermik ên patented ên BMW Valvetronic û Vanos e, bêyî ku ne gengaz e ku meriv xebata normal a "motorên hîdrojenê" misoger bike. . Lêbelê, gavên pêşîn ên di vî warî de vedigerin sala 1820-an, dema ku sêwiraner William Cecil motorek hîdrojenê afirand ku li ser navê "prensîba valahiya" dixebite - nexşeyek ji ya motora paşîn a ku bi motorek hundurîn ve hatî vedîtin pir cûda ye. . şewitandin. Di pêşkeftina xwe ya yekem a motorên şewitandina navxweyî de 60 sal şûnda, pêşeng Otto gaza sentetîk a ku berê hatî behs kirin û ji komirê hatî hilberandin bi naveroka hîdrojenê ya bi qasî 50% bikar anî. Lêbelê, bi dahênana karburatorê re, karanîna benzînê pir pratîktir û ewletir bûye û sotemeniya şil şûna hemî alternatîfên din ên ku heya niha hebûne. Taybetmendiyên hîdrojenê wekî sotemeniyê gelek sal şûnda ji hêla pîşesaziya fezayê ve ji nû ve hatin keşif kirin, ku zû kifş kir ku hîdrojen xwediyê rêjeya herî baş a enerjî/girseyî ye ji her sotemeniyek ku ji bo mirovahiyê tê zanîn.

Di Tîrmeh 1998 de, Komeleya Pîşesaziya Otomotîvê ya Ewropî (ACEA) xwe bi Yekîtiya Ewrûpayê ve girêdide ku belavkirina CO2008-an ji wesayîtên nû tomarkirî yên li Yekîtiyê bi navînî 2 gram serê kîlometreyê 140-ê kêm bike. Di pratîkê de, ev tê vê wateyê ku li gorî 25-an 1995% kêmkirina derdanan, û mezaxtina sotemeniya navînî ya balafira nû bi qasî 6,0 l / 100 km bû. Di pêşerojek nêz de, tê çaverê kirin ku tevdîrên din heya 14-an% 2012 weşanên karbondîoksîtê kêm bikin. Ev peywirê ji bo pargîdaniyên otomobîlan pir dijwar dike û li gorî pisporên BMW, yan bi karanîna sotemeniyên kêm-karbon an jî bi tevahî derxistina karbonê ji pêkhateya sotemeniyê dikare were çareser kirin. Li gorî vê teoriyê, hîdrojen bi hemî rûmeta xwe ji nû ve di qada otomotîvê de xuya dike.

Pargîdaniya Bavaria yekem hilberînerê otomobîlan bû ku bi girseyî wesayîtên bi hêza hîdrojenê hilberandin. Gotinên xweşbîn û bixwebawer ên Profesor Burkhard Geschel, endamê desteya BMW yê berpirsiyarê geşedanên nû, ku "dê pargîdanî berî xilasbûna Seriya 7-an a niha, otomobîlên hîdrojenê bifroşe", rast derketin. Bi guhertoya xweya herî dawî, Hydrogen 7, rêza heftemîn, ku di 2006-an de, bi motorek 12-silindir 260 hp. ev peyam jixwe bûye rastî. Armanc pir dilxwaz xuya dikir, lê ne bê sedem. BMW ji 1978-an ve ceribandina motorên şewitandina navxweyî yên ku bi hîdrojenê dixebitin, û di 11-ê Gulana 2000-an de xwenîşandanek bêhempa ya derfetên vê alternatîfê kir. Fîloyek bibandor a ji 15 750 hl wesayîtên ji nifşa berê ya hefteyê, ku bi motora hîdrojenê ya donzdeh-silindir ve tê xebitandin, 170 km maraton qedand, serkeftina pargîdaniyê û soza teknolojiya nû diyar dike. Di 000 û 2001-an de, hin ji van wesayîtan ji bo piştgiriya ramana hîdrojenê beşdarî gelek xwepêşandanan bûn. Wê hingê dem dema pêşkeftinek nû ya li ser bingeha 2002 Series-ya paşîn bû, bi karanîna motorek nûjen 7-lître V-4,4 ku dikare leza wê herî zêde 212 km / h be, û pişt re pêşveçûna herî dawî bi 12-silinder V-XNUMX. Li gorî raya fermî ya pargîdaniyê, sedemên ku BMW ev teknolojî ji şaneyên sotemeniyê hilbijart hem bazirganî hem jî psîkolojîk in. Ya yekem, heke binesaziya hilberînê biguhere dê vê rêbazê bi veberhênanek girîng kêmtir hewce dike. Ya duyemîn, ji ber ku mirov bi motora şewata navxweyî ya kevnar re têne bikar anîn, ew jê hez dikin û jê parvekirin dê dijwar be. Third sêyemîn, di vê navberê de, derket holê ku ev teknolojî ji teknolojiya şaneya sotemeniyê zûtir pêş dikeve.

Di otomobîlên BMW de, hîdrojen di keştiyek krîyojenîk a super-îzolekirî de tê hilanîn, mîna şûşeyek termosê ya teknolojîya bilind ku ji hêla koma sarincê ya Alman Linde ve hatî pêşve xistin. Di germahiyên nizm ên hilanînê de sotemenî di qonaxa şil de ye û mîna sotemeniya asayî dikeve motorê.

Di vê qonaxê de, sêwiranerên pargîdaniya Munihê balê dikişînin ser derziya nerasterast a sotemeniyê, û qalîteya tevliheviyê bi awayê xebitandina motorê ve girêdayî ye. Di moda barkirina parçeyê de, motor li ser tevliheviyên bêhêz ên mîna mazotê dixebite - guhertin tenê di hêjeya sotemeniya ku tê derzîkirin de tê çêkirin. Ev bi navê "kontrolkirina kalîteyê" ya tevliheviyê ye, ku tê de motor bi hewa zêde dimeşe, lê ji ber barkirina kêm, çêbûna emeliyatên nîtrojenê kêm dibe. Gava ku pêdivî bi hêzek girîng hebe, motor mîna motora benzînê dest bi xebatê dike, berbi ya ku jê re tê gotin "kontrola hejmarî" ya tevlihevî û tevliheviyên normal (ne lewaz). Van guheztinan, ji aliyekî ve, ji ber leza kontrolkirina elektronîkî ya pêvajoyên di motorê de, û ji hêla din ve, ji ber xebata nermik a pergalên kontrolkirina belavkirina gazê - Vanos "du qat" pêkan e, ku bi hev re dixebite. Pergala kontrolkirina wergirtina Valvetronic bêyî gazê. Pêdivî ye ku meriv ji bîr neke ku, li gorî endezyarên BMW, nexşeya xebatê ya vê pêşkeftinê di pêşkeftina teknolojiyê de tenê qonaxek navîn e û ku di pêşerojê de motor dê veguheztin rasterast derzîkirina hîdrojenê di nav silindir û turbocharging de. Van teknîkan tê çaverê kirin ku ji motora benzînê ya berhevkirî dînamîkên wesayîtê çêtir û zêdekirina karîgeriya giştî ya motora şewitandina navxweyî ji%50 zêdetir. Li vir em bi zanebûn xwe ji mijara "hucreyên sotemeniyê" dûr digirin, ji ber ku van demên dawî ev mijar bi rengek çalak tê bikar anîn. Lêbelê, di heman demê de, pêdivî ye ku em wan di çarçoveya teknolojiya hîdrojenê ya BMW de behs bikin, ji ber ku sêwiranerên li Munichê biryar dan ku tenê amûrên weha bikar bînin da ku pergala gerîdeyê ya li gerîdeyê li gerîdeyan bixin, bi tevahî hêza bateriya kevneşopî ji holê rakin. Ev tevger rê dide teserûfa sotemeniyê ya zêde, ji ber ku motora hîdrojenê ne hewce ye ku alternator bimeşîne, û pergala elektrîkê ya serhêl bi tevahî xweser û ji riya ajotinê serbixwe dibe - ew dikare elektrîkê çêbike tewra dema ku motor nexebite, û her weha hilberîne. û vexwarina enerjiyê xwe dide xweşbîniya tam. Rastiya ku niha tenê bi qasî ku hewceyê elektrîkê heye dikare were hilberandin da ku pompeya avê, pompeyên neftê, bihêzkirina tîrêjê û pergalên bi têl bi hêz bike jî ev tê vê wateyê ku teserûfên zêde dike. Lêbelê, paralel digel van hemî nûbûnan, pergala derzîkirina sotemeniyê (benzîn) bi pratîkî di guheztinên sêwirana giranbiha de derbas nebû. Ji bo pêşvebirina teknolojiyên hîdrojenê di Hezîrana 2002 -an de, BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel MAN bernameya hevkariya CleanEnergy çêkir, ku bi pêşkeftina stasyonên tijîkirina bi hîdrojenê şilkirî û zexmkirî dest pê kir.

BMW destpêkerê çend projeyên din ên hevbeş e, di nav wan de bi kompaniyên petrolê re, ku di nav wan de beşdarên herî çalak Aral, BP, Shell, Total in. Eleqeya li ser vê qada hêvdar bi qatanî mezin dibe - di deh salên pêş de, YE bi tenê dê tevkariyên darayî yên rasterast ji fonan re peyda bike da ku pêşkeftin û pêkanîna teknolojiyên hîdrojenê bi qasî 2,8 mîlyar euro fînanse bike. Hêjmara veberhênanên pargîdaniyên taybet di pêşkeftina "hîdrojenê" de di vê heyamê de dijwar e ku were pêşbînîkirin, lê diyar e ku ew ê gelek caran ji beşdariyên rêxistinên ne-qezencê derbas bibe.

Hîdrojen di motorên şewata navxweyî de

Hêjayî balkişandinê ye ku, ji ber taybetmendiyên fîzîkî û kîmyayî yên hîdrojenê, ji benzînê pirtir dişewitîne. Di pratîkê de, ev tê vê wateyê ku ji bo destpêkirina pêvajoya şewitandinê ya di hîdrojenê de pir kêmtir enerjiya destpêkê hewce ye. Ji hêla din ve, tevliheviyên pir zirav dikarin bi hêsanî di motorên hîdrojenê de werin bikar anîn - tiştek ku motorên benzînê yên nûjen bi teknolojiyên tevlihev û biha digihîjin.

Germahiya di navbera perçeyên têkelê hîdrojen-hewayê de kêm tê belav kirin, û di heman demê de, germahiya xwe-aftinê û rêjeya pêvajoyên şewitandinê ji ya benzînê pir zêde ye. Hîdrojen xwedan tîrêjek kêm û belavbûnek xurt e (îhtîmala ku parçikan bikevin nav gazek din - di vê rewşê de, hewa).

Enerjiya kêm a çalakkirinê ya ku ji bo xwe-şewitandinê hewce dike yek ji mezintirîn kêşeyên di kontrolkirina pêvajoyên şewitandinê de di motorên hîdrojenê de ye ji ber ku tevlihev dikare bi hêsanî ji ber têkiliya bi deverên germtir ên di jûreya şewitandinê de û berxwedana li dû şopandina zincîreyek pêvajoyên bi tevahî nekontrolkirî bi xweber bişewitîne. Dûrketina ji vê xetereyê yek ji mezintirîn kêşeyên di pêşkeftina motorên hîdrojenê de ye, lê ne hêsan e ku encamên vê rastiyê ji holê rakin ku tevliheviyek şewitandî ya pir belavbûyî pir nêzikî dîwarên silindirê digere û dikare di nav valahiyên pir teng de bikeve. wek valves girtî, bo nimûne... Ev hemû divê di dema sêwirandina van motoran li ber çavan bên girtin.

Germahiya xweseriya bilind û hejmara oktanê ya bilind (nêzîkê 130) rêjeya zexta motorê zêde dike û ji ber vê yekê, karîgeriya wê, lê dîsa xetera oto-şewitandina hîdrojenê ji têkiliya bi beşa germtir re heye. di sîlîndêr de. Avantaja kapasîteya belavbûna bilind a hîdrojenê îhtîmala ku meriv bi hewayê re hêsan tevlihev bibe ye, ku di bûyera hilweşîna tankê de belavbûna bilez û ewledar a sotemeniyê garantî dike.

Têkeliya hewa-hîdrojenê ya îdeal a ji bo şewitandinê bi qasî 34:1 heye (ji bo benzînê ev rêje 14,7:1 e). Ev tê wê wateyê ku dema ku di rewşa yekem de heman girseya hîdrojen û benzînê tê hev kirin, ji du caran zêdetir hewa hewce ye. Di heman demê de, tevliheviya hîdrojen-hewayê bi girîngî bêtir cîh digire, ku ev yek diyar dike ka çima motorên hîdrojen-hêzdar xwedî hêzek kêm in. Nîşanek bi tenê dîjîtal a rêjeyek û voltan pir xweş e - tîrêjiya hîdrojena ku ji bo şewitandinê amade ye 56 carî ji ya buhara benzînê kêmtir e…. Lêbelê, divê were zanîn ku, di prensîbê de, motorên hîdrojenê dikarin bi tevliheviyên hewa-hîdrojenê heya 180:1 jî bixebitin (ango tevliheviyên pir "tenik"), ku di encamê de tê vê wateyê ku motor dikare were xebitandin. bêyî valveya gazê û prensîba motorên mazotê bikar bînin. Di heman demê de divê were zanîn ku hîdrojen di berhevkirina hîdrojen û benzînê de wekî çavkaniyên enerjiyê di warê girseyê de pêşengê bêhempa ye - kîloyek hîdrojenê hema hema sê carî ji kîloyek benzînê enerjiyê girantir e.

Mîna motorên benzînê, hîdrojena şilkirî dikare rasterast li pêş valvesên di pirçandeyan de were derzî kirin, lê baştirîn çareserî derzîlêdana rasterast di dema lêdana kompresyonê de ye - di vê rewşê de, hêz dikare ji ya motorek benzînê ya mîna 25% derbas bibe. Ev ji ber ku sotemenî (hîdrojen) hewayê wekî motora benzînê an mazotê de nahêle, hişt ku tenê hewa (ji gelemperî pirtir) odeya şewitandinê dagire. Di heman demê de, berevajî motorên benzînê, motorên hîdrojenê ne hewceyî zivirîna strukturî ne ji ber ku hîdrojen bêyî vê pîvanê bi hewayê re têra xwe baş belav dibe. Ji ber rêjeyên cûda yên şewitandinê li deverên cihêreng ên silindirê, çêtir e ku du fîşekan werin danîn, û di motorên hîdrojenê de, karanîna elektrodên platîn ne pratîk e, ji ber ku platîn dibe katalîzatorek ku di germahiyên nizm de dibe sedema oksîdasyona sotemeniyê.

H2R

H2R prototîpek supersporê ya xebatê ye ku ji hêla endezyarên BMW ve hatî çêkirin û bi motorek diwanzdeh silindir ve tê hêz kirin ku dema ku ji hêla hîdrojenê ve tê xebitandin digihîje herî zêde 285 hp. Bi saya wan, modela ceribandinê di şeş saniyan de ji 0 heta 100 km / h lez dike û digihîje leza herî zêde 300 km / h. Motora H2R li ser bingeha yekîneya jorîn a standard a ku di benzînê 760i de tê bikar anîn û tenê deh girtiye. mehan pêşve bibin. Ji bo pêşîgirtina şewitandina spontan, pisporên Bayern çerxa herikînê û stratejiyek taybetî ya derzîlêdanê di hundurê jûreya şewatê de pêş xistine, bi karanîna îmkanên ku ji hêla pergalên demjimêrên guhezbar ên motorê ve têne peyda kirin. Berî ku tevlihev bikeve silindiran, yên paşîn bi hewayê têne sar kirin, û şewitandin tenê li navenda mirî ya jorîn pêk tê - ji ber rêjeya bilind a şewitandinê ya bi sotemeniya hîdrojenê, pêşkeftina şewitandinê ne hewce ye.

vebiguherin

Analîza darayî ya derbasbûna enerjiya hîdrojenê ya safî hîn pir xweşbîn nîne. Hilberîn, depokirin, veguhastin û dabînkirina gaza sivik hîn jî pêvajoyên pir enerjiyê ne, û di qonaxa teknolojîk a niha ya geşedana mirovî de nexşeyek wusa nikare bibandor be. Lêbelê, ev nayê vê wateyê ku lêkolîn û lêgerîna çareseriyan dê berdewam neke. Pêşniyarên ji bo hilberîna hîdrojenê ji avê bi karanîna elektrîkê ji panelên tavê û hilanîna wê di tankên mezin de xweşbîn xuya dike. Li aliyê din, pêvajoya hilberîna kehrebê û hîdrojenê di qonaxa gazê de li Çola Sahara, veguhastina wê bi riya boriyê ve ber bi Deryaya Navîn, şilkirin û veguhastina wê bi tankerên krîogjenî, dakêşana wê di benderan de û di dawiyê de veguhastina wê bi qamyonan dengên a di vê gavê de hindik pêkenok ...

Dûv re ramanek balkêş ji hêla pargîdaniya petrolê ya Norwêcî Norsk Hydro ve hate pêşkeş kirin, ku pêşniyar kir ku ji gaza xwezayî li deverên hilberînê li Deryaya Bakur hîdrojen hilberîne, û monoksîda karbonê ya mayî di binê behrê de li zeviyên helandî hate hilanîn. Rastî li deverek di navîn de ye, û tenê dem dê diyar bike ka dê pêşveçûna pîşesaziya hîdrojenê biçe ku derê.

Varianta Mazda

Pargîdaniya Japonî Mazda di heman demê de guhertoya xwe ya motora hîdrojenê jî nîşan dide - di forma yekîneyek werzîşê ya zivirî RX-8 de. Ev ne ecêb e, ji ber ku taybetmendiyên sêwiranê yên motora Wankel ji bo karanîna hîdrojenê wekî sotemeniyê zehf maqûl in. Gaz di bin tansiyona bilind de di tankek taybetî de tê hilanîn û sotemenî rasterast di nav odeyên şewitandinê de tê derzî kirin. Ji ber ku di warê motorên zivirî de, deverên ku derzî û şewitandin tê de têne veqetandin, û germahiya di beşa şûştinê de kêmtir e, pirsgirêka îhtîmala agirê bêkontrol bi girîngî kêm dibe. Motora Wankel di heman demê de cîhê têr ji du derzkeran re peyda dike, ku ji bo derzkirina mîqdara herî baş a hîdrojenê pir girîng e.