Водневий двигун - майбутнє наших автомобілів
Проблема паливних ресурсів - одна з найактуальніших на сьогоднішній день, а з плином часу вона буде тільки посилюватися. Нафтопродукти, серед яких бензин - один з найбільш споживаних, не тільки дорожчають із завидною регулярністю, але і в недалекому майбутньому обіцяють стати товаром вельми дефіцитним. Тому вже зараз зрозуміло: майбутнє - за альтернативними видами палива. Водневий двигун - ось те саме ноу-хау, яке обіцяє вирішити багато проблем автомобілістів. І найприємніше те, що зробити подібний агрегат, що виробляє енергію для машини з води, можна самостійно, так би мовити, власними силами!
До речі, двигун «від води», як і багато чудес науково-технічного прогресу, прийшов до нас із Заходу. «Газ Брауна», а саме так називають автомобільний водень, добувають в процесі електролізу. В Америці вже багато років існують і продаються досить елементарні установки, що дозволяють водієві заощадити мало не 50 відсотків палива. А люди, які знаються на техніці і не забули шкільний курс фізики і хімії, збирають водневий генератор своїми руками.
Від теорії до практики
Пробна воднева установка може виглядати наступним чином. Під капот автомобіля встановлюється невелика ємність з водою - контейнер або посудина. Ця ємність грає роль водневих паливних осередків. Вода звичайна, з крана. У неї насипається чайна ложечка каталізатора, сода, потім занурюються пластини з нержавіючої сталі - 2-3 штуки. Проводами пластини з`єднані з акумулятором. Коли включається запалювання, починається процес хімічної реакції, і водневий двигун виробляє відповідний газ. А шланг з воднем монтується в повітропровід слідом за фільтром.
Як і в будь-якому агрегаті, в нашому двигуні важливо все встановити правильно і в потрібній послідовності. Коли установка завершена, з води шляхом електролізу видобуваються кисень і водень. Відбувається реакція розщеплення молекул води на водневі і кисневі атоми. Суміш газів по впускному колектору втягується в паливний бак машини, там змішується з бензином і далі згоряє як звичайне паливо.
Яку вигоду приносить водневий двигун, якщо бензин все одно потрібен, запитаєте ви? Велику, навіть якщо поки ваше авто ще не працює на чистому водні. Збагачення бензину киснем і воднем сприяє більш повній виробленні пального, що в рази підвищує продуктивність роботи двигуна. Це означає, що якщо раніше на 100 км, наприклад, ви витрачали 5 літрів бензину, то тепер їх вистачить на 130-150 кілометрів! Непогано, так?
І ще про плюси
Колись люди мріяли робити гроші з повітря, тобто з нічого". Водневий двигун дозволяє з іншого «нічого» - з води - отримувати паливо. Переваги водневого палива такі:
- висока екологічність продукту. Відпрацьовані гази практично нешкідливі і не становлять загрози навколишньому середовищу на відміну від вихлопних продуктів горіння бензину або солярки;
- теплота згоряння водню значна навіть у порівнянні з бензином - двадцять вісім тисяч шістсот двадцять кілокалорій на кілограм;
- суміш водню і кисню має високу займисті здатністю при широкому температурному режимі. Тому, незалежно від того, атмосферне повітря гарячий або холодний, автомобіль однаково добре рухається;
- працюючи на водневому паливі, машина практично не детонує, зберігаючи м`який, плавний хід навіть при стисканні в межах 14,0;
- водневе паливо добре запалюється при різних пропорціях змішування з повітрям. Тому можна регулювати якість утворюється в двигуні повітряно-газової суміші, змінюючи кількість поданих змішаних газів (водень і кисень). Якщо використовувати водень (Н2), можна, по більшій частині, що не дросселіровать повітряний потік при впуску, завдяки чому підвищується температурний коефіцієнт корисної дії у двигуна машини в режимі часткового навантаження.
Подальші завдання і перспективи
На сьогоднішній день практично всі автомобільні концерни - BMW, Honda, Opel, Ford та інші - зайняті розробкою водневих двигунів різної модифікації з перспективою впровадження їх в серійне виробництво і поступовий перехід від бензинових на газові види палива. Завдання Конструкторний-технічного характеру наступні:
- якщо брати за основу бензиновий двигун, то в ньому необхідно збільшити робочий об`єм циліндрів;
- в двигуні повинна забезпечуватися необхідна для водню ступінь стиснення;
- водородовоздушная суміш запалюється дуже швидко, тому необхідно розробити систему запобігання передчасність цього процесу, особливо з огляду на можливість зворотних спалахів або детонації;
- запобігання утворенню оксидів азоту в відпрацьованих газах, коли атмосферне повітря використовується як окислювач.
Ці та інші завдання знаходяться в стадії інтенсивного рішення, і в недалекому майбутньому більшість авто буде бігати на водневих двигунах не тільки саморобних, а й заводських.
