Модернизированный дизель работает на 90% водорода, с 26% повышением КПД — Журнал «4х4 Club»
- Новости
- 13 октября 2022
В последние годы инженеры изо всех сил пытаются заставить двигатель внутреннего сгорания работать исключительно на водороде, но некоторые учёные считают, что есть и более простые методы.
Инженеры из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Сиднее, модернизировали обычный дизель, который в результате будет работать на 90% водорода и 10% дизтоплива, сократив выбросы на 85%.
Мы видели немало исследований и прототипов дизельных
двигателей, приспособленных к работе на водороде, который считается единственно
возможным решением для тяжёлых условий эксплуатации и снижения выбросов
углерода. Однако водородный двигатель внутреннего сгорания пока так и не прошёл все
стадии испытаний, и о его коммерческом использовании говорить не приходится.
Даже двигателестроительный гигант Cummins не смог решить всех проблем, связанных с переводом ДВС на водород. Но команда инженеров Университета Нового Южного Уэльса пошла
другим путём. Вместо того, чтобы заставить двигатель работать на чистом водороде, они поэкспериментировали с его добавлением к
дизельному топливу. Примерно через 18 месяцев им удалось достичь соотношения
90% водорода и 10% дизтоплива, что по-видимому является идеальной пропорцией их нового двухтопливного двигателя. Но самое главное, что любой работающий сегодня дизель, можно перенастроить на двухтопливную систему с минимальными вложениями.
В статье, опубликованной в Международном журнале водородной энергетики, сказано, что система впрыска водорода снижает выбросы CO2 до 90 г/кВтч, что на 86% ниже, чем у обычного дизеля. Но дело не только в экологии, КПД двухтопливного двигателя на целых 26% выше, чем у обычного дизельного двигателя.
Для достижения такой производительности команда UNSW
сохранила оригинальную систему впрыска топлива, добавив к нему впрыск
водорода непосредственно в цилиндр.
Королеве рок-н-ролла Тине Тёрнер исполнилось 83
НовостиЭкспансия японских внедорожников в США.
Вторая волна
Автомобили
Off-Road Safety. Зимний набор автомобилиста
ПрактикаПожарная машина Dodge W200 Power Wagon 1970 года, делает несовершенство привлекательным
АвтомобилиPorsche Cayenne первого поколения получили «арабские версии» в честь 20-летия модели
НовостиLG представила «невидимые динамики» толщиной всего 2,3 сантиметра
НовостиКоличество предзаказов на Tesla Cybertruck достигло полутора миллионов
Новости«Москвич» возвращается с обновлённым китайским кроссовером
НовостиБульдоги на службе. История автомобилей Tatra
АвтомобилиВсе Toyota Land Cruiser, которые вы видите в новостях из горячих точек, поставлены одной компанией
НовостиИ «зелёно», и весело, и громко: Ford работает над водородным ДВС
org/BreadcrumbList»>Автор: Андрей Ежов Фото: Ford
Компания Ford запатентовала в США систему питания для водородного двигателя внутреннего сгорания, которая позволит сохранить жизнь поршневым моторам по мере приближения к светлому экологически чистому будущему.
Ford уже сегодня можно назвать одним из ключевых игроков глобального рынка электромобилей — «синему овалу» первому из большой американской тройки удалось запустить в производство электрический пикап, а в Европе наступление Ford на EV-сегмент идёт в альянсе с концерном Volkswagen. Но если Volkswagen полностью игнорирует водородные машины как альтернативу батарейным «электричкам», то Ford, как выяснилось, работает над собственным водородным ДВС.
Водород удобен тем, что его можно использовать как для получения энергии в электрохимических генераторах на борту электромобилей, так и в качестве топлива в привычных нам поршневых ДВС. Возврат к концепции поршневых водородных ДВС — едва ли не главный тренд последнего года в двигателестроении, который мы уже разбирали на примере разработок от бельгийской Punch Group и японских Toyota и Yamaha.
Использование водорода в качестве топлива позволит сохранить в будущем инфраструктуру для выпуска ДВС (а вместе с ней и рабочие места) и потребительские привычки, ведь заправка машины водородом занимает столько же времени, сколько заправка бензином, дизелем, спиртом или газом, то есть считанные минуты, тогда как полная зарядка электромобиля может занять несколько часов, особенно если речь идёт о большом и тяжёлом грузовике, подключённом к маломощному терминалу. Водород гарантирует чистый выхлоп, не снижает грузоподъёмность машины (что очень важно для коммерческого сегмента) и обеспечивает большой запас хода, который почти не зависит от климатических условий.
Новость о том, что Ford готовит собственный водородный ДВС, сообщил американский журнал Muscle Cars & Trucks, обнаруживший в базе данных Ведомства по патентам и товарным знакам США выданный Ford патент на систему питания водородного поршневого ДВС. Ford предлагает использовать сверхобеднённые смеси (лучше экономичность, ниже риск детонации) в сочетании с непосредственным впрыском, турбонаддувом, системой рециркуляции отработавших газов и гибкой системой регулировки фаз газораспределения. Предложенную схему можно применить для двигателя с любым рабочим объёмом и количеством цилиндров, а также использовать такие двигатели в составе гибридных силовых установок. Впрочем, пока неизвестно, когда Ford сможет довести свою разработку до серийного производства и будет ли вообще это делать. Между тем Punch Group обещает первый серийный ДВС уже в 2024 году.
Американские СМИ с энтузиазмом пишут о водородных ДВС, так как видят в них возможность сохранения в стране культа маслкаров с их могучими V8: водород обеспечит им требуемую властями экологическую чистоту, а звук выхлопа может получиться даже более ярким, чем на бензине. Удельная мощность у созданных с чистого листа водородных ДВС будет выше, чем у бензиновых. В общем, плюсов много и будем надеяться, что водородный Ford Mustang не за горами, при этом электрический тоже вполне имеет право на существование, просто он будет дарить удовольствие другого рода — главное, чтобы у потребителя был выбор.
новинки двигатели авто и технологии водородные авто Ford
Новые статьи
Статьи / Авто с пробегом
5 причин покупать и не покупать Volkswagen Passat CC
«Король трассы, а в городе рвет всех»; «вообще не едет»; «образец надежности»; «сыплется, не дожидаясь 100 тысяч»; «великолепный салон, качественные материалы»; «салон убогий, как в Поло»; «.
..
253
5
0
27.11.2022
Статьи / Тесты Тест из таксопарка: проверь, что ты знаешь о Renault Logan первого поколения «Гражданин мира», известный у нас под именем Logan и выпускавшийся в мире под несколькими разными марками, в этом году отмечает своё 18-летие. В честь «совершеннолетия» этого невольного люби… 1628 0 2 26.11.2022
Статьи / Новинки
Так вот ты какой, Москвич 3: знакомимся с машиной на официальном старте производства
Вчера, 23 ноября, московский автозавод, долгое время существовавший только в статусе предприятия Renault Россия (до 2014 года назывался «Автофрамос») и более полугода простаивавший после ухо.
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов… 17592 7 205 13.09.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0
Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть.
..
14181
10
41
13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы! Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з… 11323 26 30 10.08.2022
Могут ли водородные двигатели поддерживать горение для оборотов?
Двигатели внутреннего сгорания неэффективны, дорогостоящи в обслуживании и хуже для окружающей среды, чем силовые агрегаты на топливных элементах или батареях. Но они также шумные и веселые, поэтому автопроизводители начинают предлагать их как более экологичный вариант для несгибаемых мотористов.
Водород займет свое место в новой зеленой экономике. Он несет больше энергии на вес и объем, чем литиевые батареи, поэтому похоже, что зеленый водород имеет смысл найти широкое применение в приложениях, которые не могут обслуживать батареи: авиация, морское дело, дальнемагистральные перевозки, поезда и тяжелые транспортные средства. являются потенциальными кандидатами.
Для автомобилей это менее важно; батареи прекрасно справятся с этой задачей для большинства водителей, и они предлагают свои преимущества. Вы можете заряжать их дома или в офисе вместо того, чтобы искать водородную станцию, для начала, и они гораздо более эффективно используют электричество, возвращая почти всю вложенную в них энергию в виде крутящего момента на колесах. В самом деле, единственные существенные потери энергии на колесах, с которыми вы сталкиваетесь при работе электромобиля от аккумуляторной батареи, связаны с линиями электропередачи.
Тем не менее, потребительские автомобили на водородных топливных элементах, такие как Toyota Mirai и Hyundai Nexo, останутся актуальными для водителей, которые предпочитают возможность быстрой заправки, а не ожидание подзарядки в длительной поездке.
Япония и Корея усердно работают над тем, чтобы сделать водород широко доступным, поэтому они должны быть такими же удобными, как современные газовые горелки.
С точки зрения эффективности автомобили на топливных элементах ужасны по сравнению с батареями. Энергия растрачивается на стадиях электролиза, сжатия и транспортировки, она медленно вытекает из резервуара, если ее оставить в покое, и есть еще одна неэффективность, связанная с прохождением ее обратно через топливный элемент для преобразования обратно в электричество. Хорошо на колесах, если электрическая батарея имеет КПД около 75-85 процентов, электрическая батарея на топливных элементах обеспечивает около 30-35 процентов. Но, по крайней мере, это нулевой уровень выбросов и низкие эксплуатационные расходы.
Yamaha разрабатывает 5,0-литровый двигатель V8, работающий на водороде, для ToyotaYamaha
Вот почему странно, что появляется еще один вариант в виде специально разработанных двигателей внутреннего сгорания на водороде, таких как 5-литровый 450-сильный V8, который Yamaha разрабатывает для Toyota, и концепт-кар с водородным двигателем, над которым сейчас тизерит Renault.
Водород можно сжигать в двигателях внутреннего сгорания, но это имеет свои недостатки. Во-первых, он страдает от всех потерь эффективности цепочки поставок электромобиля на топливных элементах, с дополнительным недостатком, заключающимся в том, что стадия сгорания еще менее эффективна, чем топливный элемент, что снижает конечную эффективность полного цикла еще примерно на 5 процентов.
Во-вторых, хотя продуктом сгорания водорода является безопасная чистая вода, процесс его сжигания в воздухе также приводит к выбросу вредных закисей азота, а поскольку его необходимо смазывать маслом, это масло будет производить выбросы твердых частиц. Каталитические фильтры будут установлены для удаления многих из этих веществ, но не всех. Таким образом, сжигание водорода менее эффективно и менее чисто, чем электромобили на топливных элементах.
Третий минус для заказчика — обслуживание. Электрические силовые агрегаты требуют очень мало, но силовые агрегаты внутреннего сгорания требуют регулярного обслуживания.
Циничный наблюдатель заметил бы, что производители хорошо зарабатывают на запчастях и сервисном обслуживании, и это может в некоторой степени объяснить, почему автомобильные компании вообще рассматривают эту технологию.
Послепродажный доход, такой как техническое обслуживание и запасные части, может стать экономическим стимулом для автомобильных компаний продвигаться вперед с водородными двигателями, но история, которую они рассказывают, отличается. Во-первых, двигатель внутреннего сгорания находится в центре программ большинства автопроизводителей на протяжении многих десятилетий и занимает определенное место в их холодных корпоративных сердцах.
«Мы работаем над достижением углеродной нейтральности к 2050 году», — пояснил президент Yamaha Motor Ёсихиро Хидака в пресс-релизе о сделке компании по разработке водородного двигателя для Toyota. «В то же время «Мотор» находится в названии нашей компании, и, соответственно, у нас есть сильная страсть и уровень приверженности двигателю внутреннего сгорания».
Yamaha
Но, во-вторых, и что более интересно, кажется, что они работают над тем, чтобы позиционировать водородное топливо как выбор автолюбителей в углеродно-нейтральном вождении. Электрика аккумуляторов и топливных элементов бесшумна, что делает их скучными для некоторых людей, которые выросли в восторге от оркестров сгорания, которые они могут дирижировать правой ногой. Водородные двигатели могут вернуть звуки выхлопа и впуска в салоны автомобилей с низким уровнем выбросов, если не с нулевым уровнем выбросов.
И хотя электрика беспощадно эффективна и, как правило, намного быстрее, чем газовые горелки на светофоре, она ничего не дает страстным водителям в обмен на потерю кинетической связи с дорогой через сцепление, тахометр, рычащий двигатель с интересной кривая крутящего момента и коробка передач.
Двигатели внутреннего сгорания на водороде могут помочь всем этим вещам двигаться вперед в новый зеленый мир. Страстные энтузиасты снова и снова демонстрируют, что они готовы тратить больше на топливо, если взамен получают больше удовольствия. Многие уже вырывают из совершенно новых автомобилей средства контроля выбросов только для того, чтобы выжать из них несколько дополнительных лошадиных сил или улучшить их звук, так что они вряд ли откажутся от нескольких закисей азота или твердых частиц.
Renault тизерит новую концепцию, работающую на водородном двигателе внутреннего сгоранияRenault
Похоже, что несколько компаний начинают позиционировать двигатели внутреннего сгорания как своего рода выбор энтузиастов, более экологичный вариант, к которому люди могут перейти, либо потому, что они хотят сделать лучше для окружающей среды, либо потому, что в конечном итоге они вынуждены к.
«Лично я хочу добиться не только производительности, но и нового очарования двигателя внутреннего сгорания, которого мир еще не видел», — сказал Ямада.
В самом деле, похоже, что Toyota может рассматривать сжигание водорода и как будущее гонок. Он уже представил прототипы с водородными двигателями в трех внутренних гонках и планирует расширить эту программу на другие соревнования. Там, где гонки на электромобилях обвиняют в том, что они немного бесплодны в отсутствие большого шума, возможно, это и есть противоядие.
Это, безусловно, придает интересную окраску. Что скажете, мотористы? Поскольку в течение следующих 30 лет бензин постепенно исчезнет из меню, будете ли вы заинтересованы в водородном автомобиле, который мог бы поддерживать театр вождения двигателя внутреннего сгорания, даже если он стоит дороже, нуждается в обслуживании и хуже для окружающей среды, чем автомобиль. аккумуляторный электромобиль?
Источники: Yamaha, Renault
Toyota поручает Yamaha Motor разработать водородный двигатель
Устойчивая энергетика
- Yamaha Motor заявляет, что 5,0-литровый двигатель V8 будет разработан для автомобилей и основан на двигателе, используемом в Lexus RC Ф купе.
- Президент Yamaha Motor Ёсихиро Хидака говорит, что фирма имеет «сильную страсть и уровень приверженности двигателю внутреннего сгорания».
- Хотя потенциал использования водорода в автомобилях вызывает ажиотаж, высокопоставленные деятели отрасли, такие как Илон Маск, придерживаются иного мнения.
Водородный двигатель V8 Yamaha Motor Co. представлен в Японии в субботу, 13 ноября 2021 г.
Тору Ханай | Блумберг | Getty Images
Toyota поручила Yamaha Motor разработать двигатель на водородном топливе, причем президент последнего заявил, что его компания привержена двигателю внутреннего сгорания.
В объявлении, сделанном в конце прошлой недели, Yamaha сообщила, что 5,0-литровый двигатель V8 будет разработан для автомобилей и основан на двигателе, используемом в купе Lexus RC F, с изменениями, среди прочего, в головках блока цилиндров и форсунках. вещи.
По заявлению Yamaha, агрегат способен выдавать до 450 лошадиных сил при 6800 оборотах в минуту.
Компания заявила, что работает над водородным двигателем для автомобилей примерно пять лет.
Президент Yamaha Motor Ёсихиро Хидака сказал, что, хотя его компания стремилась достичь углеродной нейтральности к 2050 году, у нее также была «сильная страсть и уровень приверженности двигателю внутреннего сгорания».
«Водородные двигатели обладают потенциалом быть углеродно-нейтральными, в то же время сохраняя нашу страсть к двигателю внутреннего сгорания», — продолжил Хидака.
Заявление на прошлой неделе основано на заявлении от ноября 2021 года, когда Yamaha Motor, Kawasaki Heavy Industries, Toyota, Subaru и Mazda опубликовали подробности о том, что они назвали «проблемой расширения вариантов топлива для использования двигателей внутреннего сгорания». Именно на этом анонсе публике был показан двигатель V8, разработанный для Toyota.
Идея питания двигателя внутреннего сгорания водородом не нова. Toyota уже разработала GR Yaris с 1,6-литровым ДВС и использует водород в качестве топлива.
По данным компании, GR Yaris использует тот же силовой агрегат, что и Corolla Sport с водородным двигателем. Фирма назвала оба этих автомобиля «экспериментальными».
Такие фирмы, как BMW, также производили такие автомобили, как BMW Hydrogen 7. По словам немецкого автопроизводителя, Hydrogen 7 использовал двигатель внутреннего сгорания и мог работать на бензине или жидком водороде. Производство автомобиля началось в 2006 году и было выпущено ограниченным тиражом.
Использование водорода для питания двигателя внутреннего сгорания отличается от технологии водородных топливных элементов, при которой газ из баллона смешивается с кислородом, производя электричество. Как отмечает Центр данных по альтернативным видам топлива Министерства энергетики США, автомобили на топливных элементах выделяют «только водяной пар и теплый воздух».
Напротив, водородные двигатели внутреннего сгорания производят выбросы. «Водородные двигатели выделяют почти нулевые следовые количества CO2… но могут производить оксиды азота или NOx», — говорит производитель двигателей Cummins.
Водородные ДВС также «менее эффективны» по сравнению с электромобилями на топливных элементах, по данным Центра данных по альтернативным видам топлива.
В то время как потенциал транспортных средств на водородных топливных элементах вызывает ажиотаж, и такие компании, как Hyundai, BMW и Toyota, разработали автомобили на основе этой технологии, другие представители отрасли придерживаются иного мнения.
В июне 2020 года генеральный директор Tesla Илон Маск написал в Твиттере: «Топливные элементы = дурацкие продажи», добавив в июле того же года: «Водородные дурацкие продажи не имеют смысла».
В феврале 2021 года генеральный директор немецкой Volkswagen Group также высказался по этому поводу. «Политикам пора принять науку», — написал в Твиттере Герберт Дисс.
«Зеленый водород необходим для производства стали, химических веществ, аэрокосмической промышленности… и он не должен попадать в автомобили. Слишком дорогой, неэффективный, медленный и сложный в развертывании и транспортировке.