BMW ati hydrogen: ẹrọ ijona inu

Awọn iṣẹ akanṣe ti ile-iṣẹ bẹrẹ ni ọdun 40 sẹhin pẹlu ẹya hydrogen ti jara 5

BMW ti gun gbagbọ ninu ina arinbo. Loni, Tesla ni a le kà ni ala-ilẹ ni agbegbe yii, ṣugbọn ọdun mẹwa sẹyin, nigbati ile-iṣẹ Amẹrika ṣe afihan ero ti ipilẹ aluminiomu ti a ṣe adani, eyiti o rii daju ni irisi Tesla Model S, BMW n ṣiṣẹ lọwọ lori Megacity. Ise agbese ọkọ. 2013 ti wa ni tita bi BMW i3. Ọkọ ayọkẹlẹ Jamani avant-garde nlo kii ṣe ẹya atilẹyin aluminiomu nikan pẹlu awọn batiri ti a ṣepọ, ṣugbọn tun ara ti a ṣe ti awọn polima ti a fi agbara mu carbon. Bibẹẹkọ, kini Tesla laiseaniani niwaju awọn oludije rẹ ni ilana iyasọtọ rẹ, ni pataki lori iwọn awọn batiri idagbasoke fun awọn ọkọ ina - lati awọn ibatan pẹlu awọn aṣelọpọ sẹẹli lithium-ion si kikọ awọn ile-iṣelọpọ batiri nla, pẹlu awọn ti o ni awọn ohun elo ti kii ṣe itanna. arinbo.

Ṣugbọn jẹ ki a pada si BMW nitori, ko dabi Tesla ati ọpọlọpọ awọn oludije rẹ, ile-iṣẹ Jamani tun gbagbọ ninu iṣipopada hydrogen. Laipe yii, ẹgbẹ kan ti o jẹ olori nipasẹ Igbakeji Aare ile-iṣẹ ti Awọn Ẹjẹ Hydrogen Fuel, Dokita Jürgen Gouldner, ṣe afihan I-Hydrogen Next cell idana, genset ti ara ẹni ti o ni agbara nipasẹ iṣeduro kemikali kekere-kekere. Akoko yii jẹ iranti aseye 10th ti ifilọlẹ ti idagbasoke ọkọ ayọkẹlẹ ọkọ ayọkẹlẹ epo BMW ati ayẹyẹ ọdun 7 ti ifowosowopo pẹlu Toyota lori awọn sẹẹli epo. Sibẹsibẹ, igbẹkẹle BMW lori hydrogen lọ sẹhin ọdun 40 ati pe o jẹ “iwọn otutu ti o gbona” pupọ diẹ sii.

Eyi jẹ diẹ sii ju idamẹrin ọgọrun ọdun ti awọn idagbasoke nipasẹ ile-iṣẹ, ninu eyiti a lo hydrogen bi epo fun awọn ẹrọ ijona inu. Fun pupọ julọ ti akoko yẹn, ile-iṣẹ gbagbọ pe ẹrọ ijona inu inu hydrogen ti o wa ni isunmọ si olumulo ju sẹẹli epo lọ. Pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti o fẹrẹ to 60% ati apapo ti ina mọnamọna pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti o ju 90% lọ, ẹrọ sẹẹli epo jẹ daradara siwaju sii ju ẹrọ ijona inu inu ti nṣiṣẹ lori hydrogen. Gẹgẹbi a ti rii ninu awọn laini atẹle, pẹlu abẹrẹ taara ati turbocharging wọn, awọn ẹrọ isunmọ ti ode oni yoo dara julọ fun jiṣẹ hydrogen—ti pese abẹrẹ to dara ati awọn eto iṣakoso ijona wa ni aye. Ṣugbọn lakoko ti awọn ẹrọ ijona inu ti hydrogen-agbara jẹ deede din owo pupọ ju sẹẹli epo ni idapo pẹlu batiri lithium-ion, wọn ko si lori ero-ọrọ naa mọ. Ni afikun, awọn iṣoro ti iṣipopada hydrogen ni awọn ọran mejeeji lọ jinna ju iwọn ti eto itọka lọ.

Ati sibẹsibẹ kilode hydrogen?

Hydrogen jẹ eroja pataki ninu ifẹ eniyan lati lo awọn orisun agbara omiiran siwaju ati siwaju sii bii afara lati tọju agbara lati oorun, afẹfẹ, omi ati baomasi nipasẹ yiyipada rẹ sinu agbara kemikali. Ni awọn ọrọ ti o rọrun, eyi tumọ si pe ina ina ti a ṣe nipasẹ awọn orisun abayọ wọnyi ko le ṣe fipamọ ni awọn iwọn nla, ṣugbọn o le ṣee lo lati ṣe agbejade hydrogen nipasẹ sisọ omi sinu atẹgun ati hydrogen.

Nitoribẹẹ, hydrogen tun le fa jade lati awọn orisun hydrocarbon ti kii ṣe isọdọtun, ṣugbọn eyi ti pẹ ko jẹ itẹwọgba nigbati o ba de lilo rẹ gẹgẹbi orisun agbara. O jẹ otitọ ti a ko le sẹ pe awọn iṣoro imọ-ẹrọ ti iṣelọpọ, ibi ipamọ ati gbigbe ti hydrogen jẹ ojutu - ni iṣe, paapaa ni bayi, awọn oye nla ti gaasi yii ni a ṣe ati lo bi awọn ohun elo aise ni kemikali ati awọn ile-iṣẹ petrokemika. Ni awọn iṣẹlẹ wọnyi, sibẹsibẹ, iye owo giga ti hydrogen kii ṣe apaniyan, niwon o "yo" ni idiyele giga ti awọn ọja ti o wa ninu rẹ.

Sibẹsibẹ, iṣoro ti lilo gaasi ina bi orisun agbara ati ni titobi nla jẹ idiju diẹ sii. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti nmì ori wọn fun igba pipẹ ni wiwa yiyan ilana ti o ṣeeṣe si epo epo, ati ilosoke ninu iṣipopada ina ati hydrogen le wa ni isunmọ symbiosis. Ni okan ti gbogbo eyi jẹ otitọ ti o rọrun ṣugbọn pataki pupọ - isediwon ati lilo ti hydrogen revolves ni ayika awọn adayeba ọmọ ti apapọ ati decomposing omi ... Ti o ba ti eda eniyan mu dara ati ki o gbooro gbóògì ọna lilo adayeba awọn orisun bi oorun agbara, afẹfẹ ati omi, hydrogen le ṣe iṣelọpọ ati lo ni awọn iwọn ailopin laisi jijade awọn itujade ipalara.
iṣelọpọ

Die e sii ju awọn miliọnu 70 ti hydrogen mimọ ni a ṣe ni agbaye lọwọlọwọ. Ohun elo aise akọkọ fun iṣelọpọ rẹ jẹ gaasi adayeba, eyiti a ṣe ilana rẹ ni ilana ti a mọ ni “atunṣe” (idaji lapapọ). Awọn iwọn hydrogen ti o kere julọ ni a ṣe nipasẹ awọn ilana miiran, gẹgẹbi elektrolysis ti awọn agbo ogun chlorine, ifoyina ipin ti epo ti o wuwo, eefun eefun, pyrolysis ti edu lati ṣe coke, ati atunṣe epo petirolu. O fẹrẹ to idaji iṣẹjade hydrogen ti agbaye ni a lo fun isopọ ti amonia (eyiti a lo bi ohun elo ifunni ni iṣelọpọ awọn nkan ti o jẹ ajile), ni isọdọtun epo ati ni iṣelọpọ ti kẹmika.

Awọn ero iṣelọpọ wọnyi ṣe ẹru agbegbe si awọn iwọn oriṣiriṣi ati, laanu, ko si ọkan ninu wọn ti o funni ni yiyan ti o nilari si ipo agbara lọwọlọwọ - ni akọkọ nitori wọn lo awọn orisun ti kii ṣe isọdọtun, ati keji nitori iṣelọpọ njade awọn nkan aifẹ bi erogba oloro. Ọna ti o ni ileri julọ fun iṣelọpọ hydrogen ni ojo iwaju jẹ ibajẹ omi pẹlu iranlọwọ ti ina, ti a mọ ni ile-iwe alakọbẹrẹ. Bibẹẹkọ, pipade iyipo agbara mimọ lọwọlọwọ ṣee ṣe nikan nipa lilo adayeba ati paapaa oorun ati agbara afẹfẹ lati ṣe ina ina ti o nilo lati sọ omi dije. Gegebi Dokita Gouldner ti sọ, awọn imọ-ẹrọ igbalode "ti a ti sopọ" si awọn ọna afẹfẹ ati oorun, pẹlu awọn ibudo hydrogen kekere, nibiti a ti ṣe awọn igbehin lori aaye, jẹ igbesẹ tuntun nla ni itọsọna yii.
Ibi ipamọ

Hydrogen le wa ni fipamọ ni titobi nla ni awọn ọna gaasi ati olomi mejeeji. Iru awọn ifiomipamo ti o tobi julọ, ninu eyiti a tọju hydrogen ni titẹ kekere ti o jo, ni a pe ni "awọn mita gaasi". Alabọde ati awọn tanki kekere jẹ adaṣe lati tọju hydrogen ni titẹ ti igi 30, lakoko ti awọn tanki pataki ti o kere julọ (awọn ẹrọ ti o gbowolori ti o jẹ irin pataki tabi awọn ohun elo eroja okun fiber) ṣetọju titẹ igbagbogbo ti igi 400.
Hydrogen tun le wa ni ipamọ ni ipele omi ni -253 ° C fun iwọn ẹyọkan ti o ni awọn akoko 1,78 diẹ sii ju agbara ti a fipamọ ni igi 700 - lati ṣaṣeyọri iye deede ti agbara ni hydrogen olomi fun iwọn ẹyọkan, gaasi gbọdọ wa ni fisinuirindigbindigbin titi di 1250 igi. Nitori agbara agbara ti o ga julọ ti hydrogen chilled, BMW ti wa ni ajọṣepọ pẹlu ẹgbẹ ile-itumọ ti Jamani Linde fun awọn ọna ṣiṣe akọkọ rẹ, eyiti o ti ṣe agbekalẹ awọn ohun elo cryogenic-ti-ti-aworan lati ṣe liquefy ati tọju hydrogen. Awọn onimo ijinlẹ sayensi tun funni ni miiran, ṣugbọn kere si ni akoko, awọn ọna miiran fun titoju hydrogen - fun apẹẹrẹ, ipamọ labẹ titẹ ni iyẹfun irin pataki, ni irisi irin hydrides, ati awọn omiiran.

Awọn nẹtiwọọki gbigbe Hydrogen ti wa tẹlẹ ni awọn agbegbe pẹlu ifọkansi giga ti awọn ohun ọgbin kemikali ati awọn isọdọtun epo. Ni gbogbogbo, ilana naa jọra si iyẹn fun gbigbe gaasi gaasi, ṣugbọn lilo igbehin fun awọn iwulo hydrogen kii ṣe ṣeeṣe nigbagbogbo. Bibẹẹkọ, paapaa ni ọrundun ti o kọja, ọpọlọpọ awọn ile ni awọn ilu Yuroopu ni ina nipasẹ gaasi ina onina, eyiti o ni to 50% hydrogen ati eyiti o lo bi epo fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ ijona inu akọkọ. Ipele ti isiyi ti imọ-ẹrọ tẹlẹ gba laaye gbigbe transcontinental ti hydrogen olomi nipasẹ awọn tanki ti o wa tẹlẹ, iru si awọn ti a lo fun gaasi adayeba.

BMW ati ẹrọ ijona inu

"Omi. Ọja opin kanṣoṣo ti awọn ẹrọ BMW mimọ ti o nlo hydrogen olomi dipo epo epo ati gba gbogbo eniyan laaye lati gbadun awọn imọ-ẹrọ tuntun pẹlu ẹri-ọkan mimọ.”

Awọn ọrọ wọnyi jẹ agbasọ lati ipolowo ipolowo fun ile-iṣẹ Jamani kan ni ibẹrẹ ọrundun 745st. O yẹ ki o ṣe igbega si ẹya alailẹgbẹ XNUMX-wakati hydrogen ti ẹya ọkọ ayọkẹlẹ Bavarian ti asia. Alailẹgbẹ, nitori, ni ibamu si BMW, iyipada si awọn omiiran epo hydrocarbon, eyiti ile-iṣẹ adaṣe ti n jẹun lati ibẹrẹ, yoo nilo iyipada ninu gbogbo amayederun ile-iṣẹ. Ni akoko yẹn, awọn Bavaria wa ọna idagbasoke ti ileri kii ṣe ninu awọn sẹẹli epo ti o polowo kaakiri, ṣugbọn ni iyipada ti awọn ẹrọ ijona inu lati ṣiṣẹ pẹlu hydrogen. BMW gbagbọ pe atunṣe ti o wa labẹ ero jẹ ọrọ ti o yanju ati pe o ti n ṣe ilọsiwaju ilosiwaju si ọna ibi-afẹde pataki lati rii daju pe iṣẹ ẹrọ igbẹkẹle ati yiyọ imukuro rẹ kuro lati jo ijona nipa lilo hydrogen mimọ. Aṣeyọri ni itọsọna yii jẹ nitori ijafafa ni aaye ti iṣakoso ẹrọ itanna ti awọn ilana ẹrọ ati agbara lati lo itọsi BMW itọsi Valvetronic ati awọn ọna Vanos fun pinpin gaasi rọ, laisi eyiti ko ṣee ṣe lati ṣe iṣeduro iṣẹ deede ti "awọn ẹrọ hydrogen".

Bibẹẹkọ, awọn igbesẹ akọkọ ni itọsọna yii jẹ pada si ọdun 1820, nigbati apẹẹrẹ William Cecil ṣẹda ẹrọ ti o ni epo hydrogen ti n ṣiṣẹ lori eyiti a pe ni “ipilẹ igbale” - ero ti o yatọ patapata si eyiti a ṣẹda nigbamii pẹlu ẹrọ inu. sisun. Ninu idagbasoke akọkọ rẹ ti awọn ẹrọ ijona ti inu ni ọdun 60 lẹhinna, aṣáájú-ọnà Otto lo gaasi sintetiki ti a ti sọ tẹlẹ ati ti ari eedu pẹlu akoonu hydrogen ti o to 50%. Sibẹsibẹ, pẹlu awọn kiikan ti awọn carburetor, awọn lilo ti petirolu ti di Elo siwaju sii wulo ati ailewu, ati omi idana ti rọpo gbogbo awọn miiran yiyan ti o ti wa titi bayi. Awọn ohun-ini ti hydrogen bi idana ni a ṣe awari ni ọpọlọpọ ọdun lẹhinna nipasẹ ile-iṣẹ aaye, eyiti o ṣe awari ni iyara pe hydrogen ni agbara ti o dara julọ / ipin ibi-pupọ ti eyikeyi epo ti a mọ si eniyan.

Ni Oṣu Keje ọdun 1998, European Association of Automobile Industry Association (ACEA) ṣe ararẹ si idinku awọn inajade CO2 fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ ti a forukọsilẹ ni Union si apapọ ti 140 giramu fun kilomita kan nipasẹ ọdun 2008. Ni iṣe, eyi tumọ si idinku 25% ninu awọn gbigbejade ti a fiwewe si 1995 ati pe o jẹ deede si agbara idana apapọ ninu ọkọ oju-omi tuntun ti o fẹrẹ to 6,0 l / 100 km. Eyi jẹ ki iṣẹ-ṣiṣe fun awọn ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ nira pupọ ati pe, ni ibamu si awọn amoye BMW, le yanju boya nipasẹ lilo awọn epo kekere-kekere tabi nipa yiyọ erogba kuro patapata ninu akopọ epo. Gẹgẹbi imọran yii, hydrogen farahan ninu gbogbo ogo rẹ lori ipo ayọkẹlẹ.
Ile-iṣẹ Bavaria di oluṣe ọkọ ayọkẹlẹ akọkọ lati bẹrẹ iṣelọpọ ibi-pupọ ti awọn ọkọ ti o ni agbara hydrogen. Awọn ireti ireti ati igboya ti Igbimọ Alakoso BMW Burkhard Göschel, ọmọ ẹgbẹ igbimọ BMW ti o ni idaamu fun awọn idagbasoke tuntun, pe “ile-iṣẹ yoo ta awọn ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen ṣaaju ki 7 Series pari,” ṣẹ. Pẹlu Hydrogen 7, ẹya ti ẹya keje ni a ṣe ni ọdun 2006 ati pe o ni ẹrọ 12-silinda 260 hp. ifiranṣẹ yii di otitọ.

Ero naa dabi ẹni pe o ni ifẹ pupọ, ṣugbọn fun idi to dara. BMW ti n ṣe idanwo pẹlu awọn ẹrọ ijona hydrogen lati ọdun 1978, pẹlu 5-jara (E12), ẹya 1984-wakati ti E 745 ni a ṣe ni ọdun 23, ati ni Oṣu Karun ọjọ 11, ọdun 2000, o ṣe afihan awọn agbara alailẹgbẹ ti omiiran yii. Awọn ọkọ oju-omi titobi ti o ni iwunilori ti 15 hp. E 750 "ti ọsẹ" pẹlu awọn ọkọ ayọkẹlẹ 38-silinda ti o ni agbara hydrogen ran Ere-ije gigun 12 kan, ti o ṣe afihan aṣeyọri ti ile-iṣẹ ati ileri imọ-ẹrọ tuntun. Ni ọdun 170 ati 000, diẹ ninu awọn ọkọ wọnyi tẹsiwaju lati kopa ninu ọpọlọpọ awọn ifihan lati gbega ero hydrogen. Lẹhinna idagbasoke tuntun wa ti o da lori Jara 2001 ti n bọ, ni lilo ẹrọ oni-lita 2002 lita V-7 ati agbara iyara giga ti 4,4 km / h, atẹle nipa idagbasoke tuntun pẹlu ẹrọ V-212 12-cylinder.

Gẹgẹbi imọran osise ti ile-iṣẹ naa, awọn idi ti BMW ṣe fẹran imọ-ẹrọ yii lẹhinna si awọn sẹẹli epo jẹ ti iṣowo ati ti ara ẹni. Ni akọkọ, ọna yii yoo nilo idoko-owo ti o dinku pupọ ni iṣẹlẹ ti awọn ayipada amayederun ile-iṣẹ. Ẹlẹẹkeji, nitori a lo awọn eniyan si ẹrọ ijona inu atijọ ti o dara, wọn nifẹ rẹ o yoo nira lati pin pẹlu rẹ. Ati ni ẹkẹta, nitori ni akoko kanna, imọ-ẹrọ yii n dagbasoke ni iyara ju imọ-ẹrọ sẹẹli epo lọ.

Ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ BMW, hydrogen ti wa ni ipamọ sinu ọkọ oju omi cryogenic ti o ni idabobo, iru bii igo thermos ti imọ-ẹrọ giga ti o dagbasoke nipasẹ ẹgbẹ itutu agba Jamani Linde. Ni awọn iwọn otutu ipamọ kekere, idana wa ni ipele omi ati ki o wọ inu engine bi idana deede.

Awọn apẹẹrẹ ti ile-iṣẹ Munich lo abẹrẹ epo ni awọn iṣipopada gbigbe, ati didara adalu da lori ipo iṣẹ ẹrọ. Ni ipo fifuye apa kan, ẹrọ naa nṣiṣẹ lori awọn akojọpọ titẹ si apakan si Diesel - iye epo ti a fi itasi nikan ni a yipada. Eyi ni ohun ti a pe ni “iṣakoso didara” ti adalu, ninu eyiti ẹrọ naa nṣiṣẹ pẹlu afẹfẹ pupọ, ṣugbọn nitori ẹru kekere, iṣelọpọ ti awọn itujade nitrogen ti dinku. Nigbati iwulo ba wa fun agbara pataki, ẹrọ naa bẹrẹ lati ṣiṣẹ bi ẹrọ petirolu, gbigbe si eyiti a pe ni “ilana pipo” ti adalu ati si awọn idapọpọ deede (kii ṣe titẹ si apakan). Awọn ayipada wọnyi ṣee ṣe, ni apa kan, o ṣeun si iyara ti iṣakoso ilana itanna ninu ẹrọ, ati ni apa keji, o ṣeun si iṣiṣẹ rọ ti awọn ọna ṣiṣe iṣakoso pinpin gaasi - “meji” Vanos, ṣiṣẹ ni apapo. pẹlu eto iṣakoso gbigbemi Valvetronic laisi finasi. O yẹ ki o wa ni gbigbe ni lokan pe, ni ibamu si BMW Enginners, awọn sise eto ti yi idagbasoke jẹ nikan ohun agbedemeji ipele ninu awọn idagbasoke ti imo ati pe ni ojo iwaju enjini yoo ni lati gbe lati tara hydrogen abẹrẹ sinu gbọrọ ati turbocharger. O nireti pe ohun elo ti awọn ọna wọnyi yoo yorisi ilọsiwaju ninu iṣẹ agbara ti ọkọ ayọkẹlẹ ni akawe si ẹrọ petirolu ti o jọra ati si ilosoke ninu ṣiṣe gbogbogbo ti ẹrọ ijona inu nipasẹ diẹ sii ju 50%.

Otitọ idagbasoke ti o nifẹ si ni pe pẹlu awọn idagbasoke tuntun ni awọn ẹrọ ijona inu “hydrogen”, awọn apẹẹrẹ ni Munich n wọle si aaye ti awọn sẹẹli epo. Wọn lo iru awọn ẹrọ lati fi agbara si nẹtiwọọki itanna lori awọn ọkọ ayọkẹlẹ, imukuro patapata batiri mora. Ṣeun si igbesẹ yii, awọn ifowopamọ idana afikun ṣee ṣe, niwọn igba ti ẹrọ hydrogen ko ni lati wakọ alternator, ati pe ẹrọ itanna lori ọkọ di adase patapata ati ominira ti ọna awakọ - o le ṣe ina ina paapaa nigbati ẹrọ ko ba ṣiṣẹ, ati iṣelọpọ ati agbara agbara le jẹ iṣapeye ni kikun. Otitọ pe bi ina mọnamọna ti o nilo lati ṣe agbara fifa omi, awọn ifasoke epo, imudara birẹki ati awọn ọna ẹrọ onirin le ni ipilẹṣẹ tun tumọ si awọn ifowopamọ siwaju sii. Bibẹẹkọ, ni afiwe pẹlu gbogbo awọn imotuntun wọnyi, eto abẹrẹ epo (petirolu) ko ti ṣe awọn ayipada apẹrẹ idiyele idiyele eyikeyi.

Lati le ṣe agbega awọn imọ -ẹrọ hydrogen ni Oṣu Karun ọdun 2002, Ẹgbẹ BMW, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel, MAN ṣẹda eto ajọṣepọ CleanEnergy, eyiti o bẹrẹ iṣẹ rẹ pẹlu idagbasoke awọn ibudo kikun LPG. ati hydrogen fisinuirindigbindigbin. Ninu wọn, apakan ti hydrogen ti wa ni iṣelọpọ lori aaye nipa lilo ina mọnamọna oorun, ati lẹhinna fisinuirindigbindigbin, ati awọn iwọn olomi nla wa lati awọn ibudo iṣelọpọ pataki, ati gbogbo awọn oru lati ipele omi ni a gbe si adaṣe gaasi laifọwọyi.
BMW ti bẹrẹ nọmba kan ti awọn iṣẹ akanṣe miiran, pẹlu pẹlu awọn ile-iṣẹ epo, laarin eyiti awọn olukopa ti n ṣiṣẹ julọ ni Aral, BP, Shell, Total.
Sibẹsibẹ, kilode ti BMW fi kọ awọn solusan imọ-ẹrọ wọnyi silẹ ati pe o tun n fojusi awọn sẹẹli epo, a yoo sọ fun ọ ninu nkan miiran ninu jara yii.

Hydrogen ninu awọn ẹrọ ijona inu

O jẹ iyanilenu lati ṣe akiyesi pe nitori awọn ohun-ini ti ara ati kemikali ti hydrogen, o jẹ flammable pupọ ju petirolu lọ. Ni iṣe, eyi tumọ si pe agbara akọkọ ti o kere pupọ ni a nilo lati bẹrẹ ilana ijona ni hydrogen. Ni ida keji, awọn ẹrọ hydrogen le ni irọrun lo awọn akojọpọ “buburu” pupọ - nkan ti awọn ẹrọ petirolu ode oni ṣaṣeyọri nipasẹ awọn imọ-ẹrọ eka ati gbowolori.

Ooru laarin awọn patikulu ti idapọmọra hydrogen-air jẹ kere si itusilẹ, ati ni akoko kanna, iwọn otutu ina-ifọwọyi jẹ ga julọ, bii iwọn awọn ilana ijona ti a fiwe si petirolu. Hydrogen ni iwuwo kekere ati diffusivity ti o lagbara (o ṣeeṣe ti awọn patikulu ti nwọle gaasi miiran - ninu ọran yii, afẹfẹ).

O jẹ agbara imuṣiṣẹ kekere ti a nilo fun iginisonu ti ara ẹni ti o jẹ ọkan ninu awọn italaya nla julọ ni ṣiṣakoso ijona ninu awọn ẹrọ hydrogen, nitori adalu le ni rọọrun tan ina nitori ifọwọkan pẹlu awọn agbegbe ti o gbona ni iyẹwu ijona ati resistance ni atẹle pq ti awọn ilana ti a ko ṣakoso patapata. Yago fun eewu yii jẹ ọkan ninu awọn italaya nla julọ ninu apẹrẹ ẹnjini hydrogen, ṣugbọn kii ṣe rọrun lati yọkuro awọn abajade ti o daju pe idapọ idapọ ti a tuka lilu ga nitosi awọn odi silinda ati pe o le wọ inu awọn aafo to gaju pupọ. fun apẹẹrẹ lẹgbẹẹ awọn falifu pipade ... Gbogbo eyi ni a gbọdọ gbero nigba siseto awọn ọkọ ayọkẹlẹ wọnyi.

Iwọn otutu autoignition giga ati nọmba octane giga (bii 130) gba laaye ilosoke ninu ipin funmorawon ti ẹrọ naa ati, nitorinaa, ṣiṣe rẹ, ṣugbọn lẹẹkansii eewu autoignition ti hydrogen wa lori ibasọrọ pẹlu apakan igbona. ninu silinda. Anfani ti agbara itankale giga ti hydrogen ni iṣeeṣe ti dapọ irọrun pẹlu afẹfẹ, eyiti o jẹ iṣẹlẹ ti fifọ tanki kan ṣe onigbọwọ pipinka iyara ati ailewu ti epo.

Adalu afẹfẹ-hydrogen ti o dara julọ fun ijona ni ipin ti iwọn 34:1 (fun petirolu ipin yii jẹ 14,7:1). Eyi tumọ si pe nigba ti o ba ṣajọpọ iwọn kanna ti hydrogen ati petirolu ni ọran akọkọ, diẹ sii ju ilọpo meji ti afẹfẹ nilo. Ni akoko kanna, adalu hydrogen-air gba aaye pupọ diẹ sii, eyiti o ṣe alaye idi ti awọn ẹrọ hydrogen ni agbara diẹ. Apejuwe oni-nọmba odasaka ti awọn ipin ati awọn iwọn jẹ ohun lahannahan - iwuwo ti hydrogen ti o ṣetan fun ijona jẹ awọn akoko 56 kere si iwuwo ti oru petirolu ... Sibẹsibẹ, o yẹ ki o ṣe akiyesi pe, ni gbogbogbo, awọn ẹrọ hydrogen le ṣiṣẹ lori awọn akojọpọ afẹfẹ. . hydrogen ni awọn ipin ti o to 180: 1 (ie pẹlu awọn akojọpọ “buburu” pupọ), eyiti o tumọ si pe ẹrọ naa le ṣiṣẹ laisi fifun ati lo ilana ti awọn ẹrọ diesel. O yẹ ki o tun mẹnuba pe hydrogen jẹ oludari ti ko ni ariyanjiyan ni lafiwe laarin hydrogen ati petirolu bi orisun agbara pupọ - kilo kan ti hydrogen ni o fẹrẹ to igba mẹta diẹ sii fun kilogram ti petirolu.

Gẹgẹbi awọn ẹrọ epo petirolu, hydrogen liquefied le ti wa ni itasi taara ni iwaju awọn falifu ninu awọn ọpọn, ṣugbọn ojutu ti o dara julọ ni abẹrẹ taara lakoko ikọlu ikọlu - ninu ọran yii, agbara le kọja ti ẹrọ petirolu afiwera nipasẹ 25%. Eyi jẹ nitori idana (hydrogen) ko ni paarọ afẹfẹ bi pẹlu petirolu tabi ẹrọ diesel, gbigba yara ijona lati kun pẹlu afẹfẹ nikan (pataki diẹ sii ju igbagbogbo lọ). Ni afikun, ko dabi awọn ẹrọ petirolu, hydrogen ko nilo yiyi igbekale, nitori hydrogen laisi iwọn yii tan kaakiri daradara pẹlu afẹfẹ. Nitori awọn oṣuwọn sisun ti o yatọ ni awọn ẹya oriṣiriṣi ti silinda, o dara lati fi sori ẹrọ awọn itanna meji, ati ninu awọn ẹrọ hydrogen, lilo awọn amọna Pilatnomu ko dara, niwon Pilatnomu di ayase ti o yori si idana ifoyina paapaa ni awọn iwọn otutu kekere. .

Iyatọ Mazda

Ile-iṣẹ Japanese Mazda tun n ṣe afihan ẹya rẹ ti ẹrọ hydrogen, ni irisi bulọọki iyipo ninu ọkọ ayọkẹlẹ ere idaraya RX-8. Eyi kii ṣe iyalẹnu, nitori awọn ẹya apẹrẹ ti ẹrọ Wankel jẹ dara julọ fun lilo hydrogen bi epo.
Gaasi ti wa ni ipamọ labẹ titẹ giga ninu apo omi pataki kan ati ki o rọ epo si taara sinu awọn iyẹwu ijona. Nitori otitọ pe ninu ọran awọn ẹrọ iyipo, awọn agbegbe ti eyiti abẹrẹ ati ijona ti ya lọtọ, ati iwọn otutu ninu apakan gbigbe jẹ kekere, iṣoro pẹlu iṣeeṣe iginisena ti ko ṣakoso ni dinku dinku. Ẹrọ Wankel tun funni ni yara ti o lọpọlọpọ fun awọn abẹrẹ meji, eyiti o ṣe pataki si itasi iye ti o dara julọ ti hydrogen.

H2R

H2R jẹ apẹrẹ ere idaraya supersport ti n ṣiṣẹ nipasẹ awọn ẹlẹrọ BMW ati agbara nipasẹ ẹrọ 12-cylinder ti o de abajade ti o pọju ti 285 hp. nigba ṣiṣẹ pẹlu hydrogen. Ṣeun si wọn, awoṣe esiperimenta naa yara lati 0 si 100 km / h ni iṣẹju-aaya mẹfa o de iyara oke ti 300 km / h. H2R engine da lori oke boṣewa ti a lo ninu petirolu 760i o gba oṣu mẹwa mẹwa lati dagbasoke .

Lati yago fun ijona lẹẹkọkan, awọn alamọja Bavaria ti ṣe agbekalẹ ilana pataki kan fun ṣiṣan ati awọn iyipo abẹrẹ sinu iyẹwu ijona, ni lilo awọn aye ti o ṣeeṣe ti a pese nipasẹ ẹrọ akoko akoko àtọwọdá oniyipada. Ṣaaju ki adalu wọ inu awọn silinda, awọn igbehin ti wa ni tutu nipasẹ afẹfẹ, ati pe a ti gbe ina jade nikan ni ile-iṣẹ ti o ku nikan - nitori iwọn ijona giga pẹlu idana hydrogen, ilosiwaju ti ina ko nilo.