Kako radi Toyota, BMW auto na vodonik Da li treba da instaliram generator vodonika? Kako radi motor na vodonik?

Ako pronađete grešku u tekstu, označite je mišem i pritisnite Ctrl+Enter. Hvala ti.

Rezerve nafte su na izmaku, što tjera čovječanstvo da traži alternativne izvore energije koji mogu zamijeniti "crno zlato". Jedno rješenje je korištenje motora na vodik, koji se odlikuje manjom toksičnošću i većom efikasnošću. Glavna stvar je da je opskrba sirovinama za proizvodnju goriva gotovo neograničena.

Kada se pojavio motor automobila na vodik? Koje su karakteristike njegovog uređaja i koji je princip rada? Gdje se koristi ova tehnologija? Da li je moguće napraviti takav motor vlastitim rukama? Ova i druga pitanja ćemo razmotriti u nastavku.

Kada se pojavio hidrogenski motor, glavne kompanije su vodile njegov razvoj

Interesovanje za upotrebu vodonika pojavilo se još 70-ih godina u periodu akutne nestašice goriva. Prvi moderni proizvođač koji je uveo motor na vodik bio je koncern Toyota. On je bio taj koji je 1997. godine javno izložio FCHV SUV, koji nikada nije ušao u proizvodnju. masovna proizvodnja.

Unatoč prvom neuspjehu, mnoge kompanije nastavljaju istraživanje, pa čak i proizvodnju takvih automobila. Najveće uspjehe postigli su koncern Toyota, Hyundai i Honda. Razvijaju se i druge kompanije - Volkswagen, General Motors, BMW, Nissan, Ford.

Prvi voz se pojavio 2016 vodonično gorivo, koja je ideja njemačke kompanije Alstom. Novi voz Coranda iLint trebao bi početi sa prometom krajem 2017. godine na relaciji od Buxtehudea do Cuxhavena (Donja Saksonija).

Ubuduće je planirano da se u Njemačkoj 4.000 dizel vozova zamijeni takvim vozovima koji se kreću dionicama puteva bez elektrifikacije.

Norveška, Danska i druge zemlje već su pokazale interesovanje za kupovinu Corande iLint.

Karakteristike vodonika kao motornog goriva

U motoru sa unutrašnjim sagorevanjem, benzin se meša sa vazduhom, nakon čega se dovodi u cilindre i sagoreva, što rezultira kretanjem klipova i kretanjem vozila.

Upotreba vodika kao goriva ima niz nijansi:

• Nakon sagorijevanja mješavine goriva, na izlazu se stvara samo para.
• Reakcija paljenja se odvija brže nego u slučaju dizel goriva ili benzina.
• Zahvaljujući otpornosti na detonaciju, moguće je podići.
• Prenos toplote vodonika je 250% veći od toplotnog prenosa vodonika mešavina goriva i vazduha.
• Vodonik je isparljiv gas, pa prodire i u najmanje praznine i šupljine. Iz tog razloga, mali broj metala može izdržati njegov destruktivni utjecaj.
• Takvo gorivo se skladišti u tečnom ili komprimovanom obliku. Ako se rezervoar pokvari, vodonik isparava.
• Donji nivo udjela gasa koji reaguje sa kiseonikom je 4%. Zahvaljujući ovoj funkciji, moguće je podesiti režime rada motora doziranjem konzistencije.

Uzimajući u obzir navedene nijanse, nemoguće je koristiti H2 u svom čistom obliku za motor s unutarnjim sagorijevanjem. Potrebno je izvršiti izmjene dizajna motora s unutarnjim sagorijevanjem i ugraditi dodatnu opremu.

Dizajn motora na vodik

Automobili sa vodoničnim motorom podijeljeni su u nekoliko grupa:

• Mašine sa 2 energenta. Imaju ekonomičan motor koji može raditi na čistom vodiku ili mješavini benzina. Efikasnost motora ovaj tip dostiže 90-95 posto. Za poređenje dizel motor ima koeficijent korisna akcija na 50%, a konvencionalni motor sa unutrašnjim sagorevanjem - 35%. Takva vozila su u skladu sa Euro-4 standardom.
• Vozilo s ugrađenim električnim motorom koji pokreće vodoničnu ćeliju u vozilu. Danas je bilo moguće stvoriti motore sa efikasnošću od 75% ili više.
• Konvencionalna vozila koja rade na čistom vodoniku ili mješavini goriva i zraka. Posebnost takvih motora je čist izduv i povećanje efikasnosti za još 20%.

Kao što je gore navedeno, dizajn motora koji radi na H 2 gotovo se ne razlikuje od motora s unutarnjim sagorijevanjem, s izuzetkom nekih aspekata.

Glavna karakteristika je način dovoda goriva u komoru za sagorijevanje i paljenja. Što se tiče pretvaranja primljene energije u kretanje radilice, proces je sličan.

Princip rada

Princip rada vodikovih motora vrijedi razmotriti u odnosu na dvije vrste takvih instalacija:

1. Motori s unutarnjim izgaranjem;
2. Motori sa vodoničnim ćelijama.

Motori sa unutrašnjim sagorevanjem na vodik

U motoru sa unutrašnjim sagorevanjem, zbog činjenice da benzinska mešavina gori sporije, gorivo ulazi u komoru za sagorevanje pre nego što klip dostigne svoju gornju tačku.

U motoru na vodik, zahvaljujući trenutnom paljenju plina, moguće je pomjeriti vrijeme ubrizgavanja dok klip ne počne povratni pokret. Istovremeno, za normalan rad motora potreban je mali pritisak sistem goriva(do 4 atmosfere).

U optimalnim uslovima, vodonični motor može da radi sa sistemom napajanja zatvoren pogled. To znači da se atmosferski vazduh ne koristi tokom formiranja smeše.

Nakon završenog takta kompresije u cilindru ostaje para, koja se šalje u radijator, kondenzira i postaje voda.

Implementacija ove opcije je moguća ako je na mašini ugrađen elektrolizator - uređaj koji osigurava odvajanje vodika od H 2 O za naknadnu reakciju sa O 2.

Opisani sistem još nije bilo moguće ostvariti, jer se ulje koristi za normalan rad motora i smanjenje trenja.

Potonji isparava i dio je izduvnih plinova. Dakle aplikacija atmosferski vazduh kada se radi sa vodoničnim motorom, to je i dalje neophodno.

Motori sa vodoničnim ćelijama

Princip rada takvih uređaja zasniva se na pojavi hemijskih reakcija. Kućište elementa ima membranu (provodi samo protone) i elektrodnu komoru (sadrži katodu i anodu).

H 2 se dovodi u anodnu sekciju, a O 2 u katodnu komoru. Elektrode su obložene posebnim premazom koji djeluje kao katalizator (obično platina).

Pod uticajem katalitičke supstance, vodonik gubi elektrone. Zatim se protoni dovode kroz membranu do katode, a voda se formira pod utjecajem katalizatora.

Iz anodne komore, elektroni izlaze u električni krug spojen na motor. Ovo stvara struju za napajanje motora.

Gdje su korištene vodonične gorivne ćelije?

Posebnost vodoničnih gorivnih ćelija je njihova sposobnost da proizvode energiju za električni motor. Kao rezultat toga, sistem zamjenjuje motor s unutrašnjim sagorijevanjem ili postaje izvor energije u vozilu.

Gorivne ćelije su prvi put korišćene 1959. godine od strane kompanije iz SAD.

Uopšteno govoreći, gorive ćelije se koriste:

Vodikove gorive ćelije su također našle primjenu u viljuškarima, biciklima, skuterima, motociklima, traktorima, kolicima za golf i drugoj opremi.

Prednosti i nedostaci

Da biste razumjeli karakteristike i izglede vodikovog motora u automobilu, vrijedi znati njegove prednosti i nedostatke. Pogledajmo ih pobliže.

• EKOLOŠKI PRIJATELJ. Uvođenje hidrogenskog motora prilika je da se zaboravi problem zagađenja okruženje. Sa globalnim prelaskom na ovu vrstu goriva, to će biti moguće smanjiti Efekat staklenika i možda spasiti planetu. Toyota je potvrdila ekološku prihvatljivost novih razvoja. Uposlenici koncerna su dokazali da je izduvni gas automobila bezbjedan po zdravlje. Štaviše, voda koja izlazi može se piti, jer je destilirana i prečišćena od nečistoća.
• RAZVOJNO ISKUSTVO. Poznato je da je hidrogenski motor nastao davno, tako da ne bi trebalo biti problema sa njegovom upotrebom u automobilima. Ako zađete dublje u istoriju, prvi privid hidrogenskog motora stvorio je početkom 19. veka François Isaac de Rivaz, dizajner iz Francuske. Osim toga, tokom opsade Lenjingrada, skoro 500 vozila je pretvoreno na novu vrstu goriva.
• DOSTUPNOST . Jednako važan faktor u korist H2 je i odsustvo nedostatka. Po želji se ova vrsta goriva može dobiti čak i iz otpadnih voda.
• MOGUĆNOST PRIMJENE U RAZLIČITIM ENERGETSKIM JEDINICAMA. Postoji mišljenje da se vodonik koristi samo u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Ovo je pogrešno. Nova tehnologija se koristi za stvaranje gorivne ćelije, uz pomoć koje je moguće generirati električnu struju i napajati električni motor vozila. Prednosti su sigurnost i odsustvo fosilnih elemenata, što eliminira zagađenje okoliša. U sadašnjoj fazi, ova shema se smatra najsigurnijom i koristi se najtraženiji od programera.

Takođe, prednosti uključuju:

• Minimalni nivo buke;
• Poboljšanje snage, odziva gasa i drugih parametara motora;
• Velika rezerva snage;
• Niska potrošnja goriva;
• Jednostavnost održavanja;
• Visok potencijal za korištenje kao alternativno gorivo.

Nedostaci hidrogen motora:

Pored onih o kojima je već bilo riječi, vrijedi istaknuti niz nedostataka:

• Opasnost od požara ili eksplozije.
• Rizici za planetu, jer povećanje količine vodonika može dovesti do nepopravljivih posljedica za ozonski omotač.
• Povećana težina mašine zbog upotrebe snažnih baterija i pretvarača.
• Postoje problemi sa skladištenjem vodikovog goriva - ispod visokog pritiska ili u tečnom obliku. Istraživači još nisu postigli konsenzus o tome koja je opcija bolja.

Opasnosti od vodoničnog goriva

Nedostaci o kojima smo gore govorili su opasnost od korištenja vodikovog goriva za motor. To je glavni nedostatak nove tehnologije.

U kombinaciji s oksidirajućim agensom (kiseonikom), povećava se rizik od paljenja vodika ili čak eksplozije. Istraživanja su pokazala da je 1/10 energije potrebne za paljenje mješavine benzina dovoljna za paljenje H2. Drugim riječima, statička iskra je dovoljna da vodonik bukne.

Druga opasnost je nevidljivost vodikovog plamena. Kada supstanca izgori, vatra je gotovo nevidljiva, što otežava proces suzbijanja. Osim toga, prevelike količine H 2 dovode do gušenja.

Opasnost je prepoznavanje ovaj gas izuzetno teško, jer nema miris i potpuno je nevidljiv ljudskom oku.

Osim toga, tečni H 2 ima niske temperature Stoga, ako dođe do curenja na otvorenim dijelovima tijela, postoji veliki rizik od ozbiljnih promrzlina. Ovaj plin se mora nalaziti u posebnim skladištima.

Iz onoga što je gore rečeno, nameće se zaključak da je hidrogenski motor opasan, a da je njegovo korištenje izuzetno rizično.

U stvari, vodonik je lagan i ako iscuri, raspršit će se u zrak. To znači da je rizik od paljenja minimalan.

U slučaju gušenja takva situacija je moguća, ali samo u zatvorenoj prostoriji. Inače, curenje vodikovog goriva ne predstavlja opasnost po život. Kao opravdanje, vrijedi napomenuti da izduvni plinovi iz motora s unutarnjim sagorijevanjem (naime ugljični monoksid) također nose fatalni rizik.

Moderni automobili sa vodoničnim motorima

Mogućnost korištenja motora na vodikovo gorivo privukla je interes mnogih proizvođača. Kao rezultat toga, sve se pojavljuje u automobilskoj industriji više automobila radi na ovom gasu.

Najpopularniji modeli uključuju:

• Toyota je predstavila Fuel Cell limuzinu. Za otklanjanje problema sa nedostatkom prostora u kabini i prtljažni prostor kontejneri sa vodoničnim gorivom postavljaju se na pod vozila. Fuel Cell Sedan je dizajniran za prevoz ljudi, a njegova cijena je 67,5 hiljada dolara.
  
• Koncern BMW predstavio je svoju verziju Hydrogen automobila. Novi model testirali su poznate ličnosti iz kulture, biznismeni, političari i druge popularne ličnosti. Testovi su pokazali da prelazak na novo gorivo ne utiče na udobnost, sigurnost i dinamiku vozila. Ako je potrebno, vrste goriva se mogu mijenjati s jedne na drugu. Vodonik7 brzina je do 229 km/h.
  
• Honda Clarity je automobil koncerna Honda koji oduševljava svojom rezervom snage. To je 589 km, što je nešto čime se ne može pohvaliti nijedno drugo vozilo sa niskim emisijama. Punjenje goriva traje tri do pet minuta.
  
  
  
• "Monster" General Motorsa je premijerno prikazan u oktobru 2016. Posebnost automobila je njegova nevjerovatna pouzdanost, što potvrđuju studije koje je provela američka vojska. Tokom testiranja, vozilo je prešlo više od 3 miliona kilometara.
  
  
  
• Toyota je lansirala na tržište model na vodik Mirai. Prodaja je počela 2014. godine u Japanu, au Sjedinjenim Državama u oktobru 2015. godine. Miraiju je potrebno pet minuta da se napuni gorivom i ima domet od 502 km po punjenju. FOTO 21 22 Nedavno su predstavnici koncerna najavili da ovu tehnologiju planiraju uvesti ne samo u putnička vozila, već i u viljuškare, pa čak i kamione. Kamion sa 18 točkova već se testira u Los Anđelesu.
  
• Proizvođač Lexus planira svoju verziju automobila na vodik 2020. godine, tako da je malo detalja poznato o vozilu.
  
  
• Audi je predstavio koncept H-tron Quattro u Detroitu. Prema proizvođaču, automobil može prijeći oko 600 km na jednom rezervoaru, a može postići brzinu do 100 km/h za 7,1 sekundu. Automobil ima "virtuelni" kokpit koji zamjenjuje standardnu ​​instrument tablu.
  
  
• BMW, u saradnji sa Toyotom, planira izbaciti svoje vozilo na vodik do 2020. godine. Proizvođač uvjerava da je rezerva snage novog modela veća od 480 km, a punjenje goriva će trajati do 5 minuta.
  
  
• Ford je 2013. godine najavio da će aktivna proizvodnja hidrogenskih motora početi do kraja 2017. u suradnji s Nissanom i Mercedes-Benzom. Ali još uvijek nije bilo moguće provesti plan u praksi - zaposlenici koncerna su u fazi razvoja.
  
• Mercedes-Benz uključen Sajam automobila u Frankfurtu predstavio GLC SUV, koji će se pojaviti na tržištu krajem 2019. Automobil je opremljen baterijom od 9,3 kWh, a domet je 436 km. Maksimalna brzina je elektronski ograničena na 159 km/h.
  
• Predstavljen Nikola Motor teretni vagon sa vodoničnim motorom, koji ima rezervu snage od 1287 do 1931 km. Cijena novog automobila iznosit će 5-7 hiljada dolara mjesečno za iznajmljivanje. Planirano je da proizvodnja počne 2020. godine.
  
  
• Proizvođač Hyundai kreirao je novu liniju Tucson. Do danas je proizvedeno i prodato 140 vozila. Brand Hyundai Genesis predstavio svoj automobil GV na vodik. Vozilo je prvi put predstavljeno u New Yorku, ali njegova proizvodnja još nije u planu.
  
  
• Velika Britanija također ne zaostaje u pogledu novih tehnologija. Već možete iznajmiti u zemlji auto na vodik Riversimple Rasa na tri ili šest mjeseci. Automobil je težak nešto više od 500 kg i može prijeći oko 500 km sa jednim punjenjem.
  
  
  
• Dizajnerska kuća Pininfarina kreirala je automobil H2 Speed ​​na vodikovo gorivo. Posebnost automobila je njegova sposobnost da ubrza do stotke za samo 3,4 sekunde, a maksimalna brzina je 300 km/h. Vrijeme punjenja je samo tri minute. Cijena novog modela dostiže 2,5 miliona dolara.
  
  

Poteškoće u radu vodoničnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem

Glavna prepreka uvođenju nove tehnologije su previsoki troškovi dobijanja vodoničnog goriva, kao i nabavka komponentnih materijala.

Problemi se javljaju i sa skladištenjem H2. Dakle, da bi se plin održao u potrebnom stanju, potrebna je temperatura od -253 stepena Celzijusa.

Najjednostavniji način proizvodnje vodika je elektroliza vode. Ako je potrebna proizvodnja H 2 u industrijskom obimu, ne mogu se izbjeći visoki troškovi energije.

Da bi se poboljšala profitabilnost proizvodnje, potrebne su mogućnosti nuklearne energije. Kako bi izbjegli rizike, naučnici pokušavaju pronaći alternative ovoj opciji.

Premještanje i skladištenje zahtijeva korištenje skupih materijala i visokokvalitetnih mehanizama.

Ne smijemo zaboraviti ni druge poteškoće sa kojima se čovjek mora suočiti tokom rada:

• Opasnost od eksplozije. Ako dođe do curenja plina u zatvorenom prostoru i ima malo energije za reakciju, moguća je eksplozija. Ako je zrak pregrijan, to samo pogoršava situaciju. Visoka permeabilnost H 2 dovodi do ulaska gasa izduvna grana. Zato se upotreba rotacionog motora smatra poželjnijom.
• Prilikom skladištenja vodonika koriste se kontejneri velike zapremine, kao i sistemi koji sprečavaju isparavanje gasa. Osim toga, koriste se uređaji koji sprječavaju mehanička oštećenja kontejnera. Ako za kamioni, vodni ili putnički transport, ova karakteristika nije od velike važnosti, putnički automobil gubi vrijedne kubike.
• At teška opterećenja i visokim temperaturama, H 2 izaziva uništavanje elemenata CPG-a (grupa cilindar-klip) i maziva u motoru. Upotreba specijalnih legura i maziva dovodi do povećanja troškova proizvodnje hidrogenskih motora.

Budućnost motora na vodonik

Upotreba H 2 otvara velike perspektive i to ne samo u automobilski sektor. Motori na vodik se aktivno koriste u željezničkom transportu, avionima i helikopterima. Ugrađuju se i na pomoćnu opremu.

Mnogi koncerni, koji su već spomenuti, pokazuju interesovanje za razvoj takvih motora - Toyota, BMW, Volkswagen, General Motors i drugi.

Već danas na cestama postoje pravi automobili koji rade na vodonik. Mnogi od njih su razmatrani gore - BMW 750i Hydrogen, Honda FSX, Toyota Mirai i drugi.

U posao su se uključili gotovo svi veliki koncerni koji pokušavaju pronaći svoju nišu na tržištu.

Glavni nedostatak ostaje visoka cijena H2, nedostatak benzinskih pumpi, kao i nedostatak kvalifikovanih radnika sposobnih za servisiranje takve opreme. Ako se postojeći problemi mogu riješiti, automobili sa vodoničnim motorima će se sigurno pojaviti na našim putevima.

Konkurentske tehnologije

Pažnja na vodonične motore se gubi zbog činjenice da tehnologija ima konkurenciju.

Evo samo neke od njih:

Mogu li to učiniti sam?

Tehnologija rada plinskog motora poznata je odavno, a mnogi koncern su postigli uspjeh u uvođenju motora na vodik. Zanatlije su počele razmišljati i o poboljšanju klasičnog motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Ideja je da se u komoru za sagorevanje dovede specijalni gas. Ovaj uređaj se zove Brown sistem. U ovom slučaju, benzin se takođe dovodi u motor, ali se meša sa gasom, što obezbeđuje bolje sagorevanje.

Kao rezultat toga, pojavljuje se vodena para, koja čisti ventile i klipove motora od naslaga ugljika, poboljšavajući performanse motora i produžavajući njegov vijek trajanja.

Da biste vodu pretvorili u plin vlastitim rukama, potrebni su vam katalizator, destilat, elektrode i struja.

Konstrukcija je sastavljena od otpadnog materijala. Može se koristiti jedan, ali je bolje koristiti šest.

Potom se ploče izrezuju i spajaju po unakrsnom principu. Zatim se omotavaju žicom i pričvršćuju na poklopac. Važno je da elektrode ne budu u kratkom spoju jedna s drugom.

U posljednjoj fazi, staklenke se pune elektrolitom i katalizatorom. Ova shema može raditi na bilo kojem automobilu.

Ako govorimo o punopravnom motoru na vodik, onda ga, naravno, neće biti moguće napraviti u garaži zbog složenosti tehnologije.

Ako u članku postoji video zapis koji se ne reproducira, odaberite bilo koju riječ mišem, pritisnite Ctrl+Enter, unesite bilo koju riječ u prozor koji se pojavi i kliknite na "POŠALJI". Hvala ti.

Mnogi vlasnici automobila traže načine za uštedu goriva. Generator vodonika za automobil će radikalno riješiti ovaj problem. Povratne informacije onih koji su instalirali ovaj uređaj sugeriraju značajno smanjenje troškova pri upravljanju vozilima. Dakle, tema je prilično interesantna. U nastavku ćemo govoriti o tome kako sami napraviti generator vodonika.

ICE na vodikovo gorivo

Već nekoliko decenija traga se za mogućnošću prilagođavanja motora sa unutrašnjim sagorevanjem za kompletne odn hibridni rad na vodoničnom gorivu. U Velikoj Britaniji, davne 1841. godine, patentiran je motor koji radi na mješavini zraka i vodonika. Početkom 20. vijeka, koncern Zeppelin koristio je motore s unutrašnjim sagorijevanjem koji rade na vodonik kao pogonski sistem za svoje čuvene vazdušne brodove.

Razvoju vodonične energije doprinijela je i globalna energetska kriza koja je izbila 70-ih godina prošlog stoljeća. Međutim, s njegovim krajem, generatori vodonika su brzo zaboravljeni. I to uprkos brojnim prednostima u odnosu na konvencionalno gorivo:

• idealna zapaljivost mješavine goriva na bazi zraka i vodika, što omogućava lako pokretanje motora na bilo kojoj temperaturi okoline;
• veliko oslobađanje toplote tokom sagorevanja gasa;
• apsolutna ekološka sigurnost - izduvni plinovi se pretvaraju u vodu;
• brzina sagorijevanja je 4 puta veća u odnosu na mješavinu benzina;
• sposobnost smjese da djeluje bez detonacije pri visok stepen kompresija.

Basic tehnički razlog, što je nepremostiva prepreka korištenju vodonika kao goriva za vozila, postala je nemogućnost da se u vozilo ugradi dovoljna količina plina. Veličina rezervoar za gorivo za vodonik će biti uporedivi sa parametrima samog automobila. Visoka eksplozivnost gasa treba da isključi mogućnost i najmanjeg curenja. U tečnom obliku potrebna je kriogena instalacija. Ova metoda takođe nije baš izvodljiva u automobilu.

Brown's Gas

Danas generatori vodika postaju sve popularniji među entuzijastima automobila. Međutim, to nije baš ono o čemu je gore bilo riječi. Voda se elektrolizom pretvara u takozvani Brownov plin, koji se dodaje u mješavinu goriva. Glavni zadatak koji ovaj plin rješava je potpuno sagorevanje gorivo. Ovo služi za povećanje snage i smanjenje potrošnje goriva za pristojan procenat. Neki mehaničari su postigli uštedu od 40%.

Površina elektroda je od odlučujućeg značaja za kvantitativni prinos gasa. Pod uticajem električne struje, molekul vode počinje da se raspada na dva atoma vodika i jedan kiseonik. Kada sagorijeva, takva mješavina plina oslobađa skoro 4 puta više energije od sagorijevanja molekularnog vodonika. Stoga, upotreba ovog gasa u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem dovodi do efikasnijeg sagorevanja mešavine goriva, smanjuje količinu štetne emisije u atmosferu, povećava snagu i smanjuje količinu potrošenog goriva.

Univerzalni dijagram generatora vodika

Za one koji nemaju sposobnost dizajna, generator vodika za automobil mogu se kupiti od narodnih majstora koji su montažu i ugradnju takvih sistema pokrenuli. Danas postoji mnogo takvih ponuda. Trošak jedinice i instalacije je oko 40 hiljada rubalja.

Ali takav sistem možete sami sastaviti - u tome nema ništa komplicirano. Sastoji se od nekoliko jednostavnih elemenata spojenih u jednu cjelinu:

1. Instalacije za elektrolizu vode.
2. Rezervoar za skladištenje.
3. Zamka vlage iz plina.
4. Elektronska upravljačka jedinica (strujni modulator).

Ispod je dijagram prema kojem možete lako sastaviti generator vodika vlastitim rukama. Nacrti glavna instalacija, koji proizvode Brownov plin, prilično su jednostavni i razumljivi.

Kolo ne predstavlja nikakvu inžinjersku složenost, svako ko zna da radi sa alatom može ga ponoviti. Za automobile sa sistemom za ubrizgavanje goriva potrebno je ugraditi i kontroler koji reguliše nivo snabdevanja gasom u mješavina goriva i povezan sa kompjuterom u vozilu.

Reaktor

Količina proizvedenog smeđeg gasa zavisi od površine elektroda i njihovog materijala. Ako se kao elektrode koriste bakrene ili željezne ploče, reaktor neće moći raditi dugo vremena zbog brzog uništavanja ploča.

Upotreba titanijumskih ploča izgleda idealno. Međutim, njihova upotreba povećava troškove sastavljanja jedinice nekoliko puta. Smatra se da je optimalno koristiti ploče od visokolegiranog nehrđajućeg čelika. Ovaj metal je dostupan, neće biti teško kupiti. Možete koristiti i korišteni rezervoar za veš mašinu. Jedina poteškoća bit će izrezivanje ploča potrebne veličine.

Vrste instalacija

Danas se generator vodika za automobil može opremiti s tri elektrolizera koji se razlikuju po vrsti, prirodi rada i performansama:

Prvi tip konstrukcije mnogima je sasvim dovoljan karburatorski motori. Nema potrebe za ugradnjom složenog elektroničkog kruga za regulator performansi plina, a sama montaža takvog elektrolizera nije teška.

Za više moćni automobili Poželjno je sastaviti drugi tip reaktora. I za motore koji rade na dizel gorivo, i teška vozila koristi se treći tip reaktora.

Potrebne performanse

Da bi istinski uštedio gorivo, generator vodonika za automobil mora proizvoditi plin svake minute brzinom od 1 litara na 1000 obujma motora. Na osnovu ovih zahtjeva odabire se broj ploča za reaktor.

Da biste povećali površinu elektroda, potrebno je površinu obraditi brusnim papirom u okomitom smjeru. Ovaj tretman je izuzetno važan - povećat će radnu površinu i izbjeći „ljepljenje“ mjehurića plina na površinu.

Ovo posljednje dovodi do izolacije elektrode od tekućine i sprječava normalnu elektrolizu. Ne zaboravite da za normalan rad elektrolizera voda mora biti alkalna. Obična soda može poslužiti kao katalizator.

Regulator struje

Generator vodonika na automobilu povećava njegovu produktivnost tokom rada. To je zbog oslobađanja topline tijekom reakcije elektrolize. Radni fluid reaktora se zagrijava, a proces se odvija mnogo intenzivnije. Za kontrolu toka reakcije koristi se strujni regulator.

Ako ga ne spustite, voda može jednostavno proključati i reaktor će prestati proizvoditi smeđi plin. Poseban kontroler koji regulira rad reaktora omogućava vam promjenu produktivnosti sa povećanjem brzine.

Modeli karburatora opremljeni su kontrolerom s konvencionalnim prekidačem za dva načina rada: "Autoput" i "Grad".

Sigurnost instalacije

Mnogi majstori stavljaju tanjure u plastične posude. Ne biste trebali štedjeti na ovome. Potreban vam je rezervoar od nerđajućeg čelika. Ako ga nema, možete koristiti dizajn s pločama otvorenog tipa. U potonjem slučaju potrebno je koristiti visokokvalitetni strujni i vodeni izolator pouzdan rad reaktor.

Poznato je da je temperatura sagorevanja vodonika 2800. Ovo je najeksplozivniji gas u prirodi. Braunov gas nije ništa drugo do "eksplozivna" mešavina vodonika. Dakle, generatori vodonika drumski transport zahtijevaju kvalitetnu montažu svih komponenti sistema i prisustvo senzora za praćenje toka procesa.

Senzor temperature radnog fluida, senzor pritiska i ampermetar neće biti suvišni u dizajnu instalacije. Posebnu pažnju treba obratiti na vodeni zatvarač na izlazu iz reaktora. To je od vitalnog značaja. Ako se smjesa zapali, takav ventil će spriječiti širenje plamena u reaktor.

Generator vodika za grijanje stambenih i proizvodnih prostorija, koji radi na istim principima, odlikuje se nekoliko puta većom produktivnošću reaktora. U takvim instalacijama, nepostojanje vodenog pečata predstavlja smrtnu opasnost. Kako bi se osigurao siguran i pouzdan rad sistema, preporučuje se i opremanje generatora vodonika na automobilima takvim nepovratnim ventilom.

Za sada ne možete bez konvencionalnog goriva

U svijetu postoji nekoliko eksperimentalnih modela koji u potpunosti rade na Brown plinu. Međutim, tehnička rješenja još nisu dostigla svoje savršenstvo. Takvi sistemi nisu dostupni običnim stanovnicima planete. Stoga, za sada, auto-entuzijasti moraju biti zadovoljni razvojem „rukotvorina“ koji omogućava smanjenje troškova goriva.

Malo o lakovjernosti i naivnosti

Neki poduzetni biznismeni nude na prodaju generator vodonika za automobile. Oni govore o laserskoj obradi površine elektroda ili o jedinstvenim tajnim legurama od kojih su napravljene, posebnim vodenim katalizatorima razvijenim u naučnim laboratorijama širom svijeta.

Sve zavisi od sposobnosti misli takvih preduzetnika da lete naučno. Lakovjernost vas može, o svom trošku (ponekad ni malom), učiniti vlasnikom instalacije čije će se kontaktne ploče srušiti nakon dva mjeseca rada.

Ako odlučite uštedjeti na ovaj način, onda je bolje da sami sastavite instalaciju. Barem kasnije neće biti ko kriv.

Sa televizijskih ekrana nam govore da se količina nafte ubrzano smanjuje, a uskoro će i automobili na benzin postati stvar daleke prošlosti. Ali to nije sasvim tačno.

Zaista, broj dokazanih rezervi nafte nije veliki. U zavisnosti od stepena potrošnje, mogu trajati od 50 do 200 godina. Ali ove statistike ne uzimaju u obzir još uvijek neotkrivena mjesta proizvodnje nafte.

U stvarnosti, nafte na našoj planeti ima više nego dovoljno. Drugo pitanje je da se kompleksnost njegovog vađenja stalno povećava, a samim tim i cijena raste. Osim toga, okolišni faktor se ne može zanemariti. Saobraćajne isparenja Oni dosta zagađuju životnu sredinu i tu se nešto mora učiniti.

Moderna nauka je stvorio mnoge alternativne izvore energije, sve do nuklearnog fisijskog motora u vašim automobilima. Ali većina ovih tehnologija su još uvijek koncepti bez stvarne primjene. Tako je barem bilo donedavno.

Svake godine, mašinske kompanije proizvode sve više mašina na pogon alternativni izvori ishrana. Jedno od najefikasnijih rješenja u ovom kontekstu je hidrogenski motor marke Toyota. Omogućava vam da potpuno zaboravite na benzin, čineći automobil ekološki prihvatljivim i jeftinim prijevozom.

Motori na vodik

Vrste vodoničnih motora i njihovi opisi

Nauka se stalno razvija. Svaki dan se smišljaju novi koncepti. Ali samo najbolji od njih ožive. Trenutno postoje samo dva tipa motora na vodik koji mogu biti isplativi i efikasni.

Prvi tip motora na vodik radi na gorive ćelije. Nažalost, motori na vodik ovog tipa su i dalje veoma skupi. Činjenica je da dizajn sadrži skupe materijale poput platine.

Drugi tip uključuje vodonične motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Princip rada takvih uređaja je vrlo sličan modelima na propan. Zbog toga se često rekonfigurišu da rade na vodonik. Nažalost, efikasnost takvih uređaja je za red veličine niža od onih koji rade na gorivnim ćelijama.

Trenutno je teško reći koja će od dvije tehnologije hidrogenskih motora pobijediti. Svaki ima svoje prednosti i mane. U svakom slučaju, rad u ovom pravcu ne prestaje. Stoga je sasvim moguće da će se do 2030. godine automobil s hidrogenskim motorom moći kupiti u bilo kojoj prodavnici automobila.

Princip rada

Motor na vodik radi na principu elektrolize. Ovaj proces nastaje u vodi pod uticajem posebnog katalizatora. Kao rezultat, oslobađa se vodonik. Njegova hemijska formula je sljedeća - NHO. Gas nema eksplozivna svojstva.

Bitan! Unutar posebnih posuda, plin se miješa sa mješavinom goriva i zraka.

Generator uključuje elektrolizator i rezervoar. Trenutni modulator je odgovoran za proces proizvodnje gasa. Da bi se osigurali najbolji rezultati, optimizator je ugrađen u motore na vodik sa ubrizgavanjem goriva. Ovaj uređaj je odgovoran za regulaciju omjera mješavine goriva i zraka i smeđeg plina.

Karakteristike katalizatora

Katalizatori koji se koriste za stvaranje željene reakcije u vodikovom motoru mogu biti tri vrste:

1. Cilindrične limenke. Ovo je najjednostavniji dizajn, koji radi na prilično primitivnom upravljačkom sistemu. Produktivnost motora na vodik koji radi s ovim katalizatorom ne prelazi 0,7 litara plina u minuti. Takvi se sistemi mogu koristiti na automobilima s vodoničnim motorom zapremine do jedne i pol litre. Povećanje broja limenki omogućava vam da prekoračite ovu granicu.
2. Odvojite ćelije. Smatra se da je ova vrsta katalizatora najefikasnija. Produktivnost sistema je veća od dva litra gasa u minuti, efikasnost je maksimalna.
3. Otvorene ploče ili suvi katalizator. Ovaj sistem dizajniran za dugoročno rad. Produktivnost se kreće od jednog do dva litra gasa u minuti. Otvoreni raspored osigurava maksimalnu efikasnost hlađenja.

Efikasnost vodoničnih motora raste svake godine. Sada počinju da se puštaju u rad hibridni uređaji koji rade na vodonik i benzin. Zauzvrat, dizajneri ne prestaju tragati za najefikasnijim modelom katalizatora koji pruža još veće performanse.

DIY motor na vodonik

Generator

Da biste stvorili efikasan motor na vodik za automobil vlastitim rukama, morate početi s generatorom. Najjednostavniji domaći generator je zatvorena posuda s tekućinom u koju su uronjene elektrode. Za takav uređaj dovoljno je napajanje od 12 V.

Okov se postavlja na poklopac konstrukcije. Uklanja mješavinu vodonika i kisika. Zapravo, to je osnova generatora za motor na vodik, koji je povezan sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem.

Da biste stvorili punopravni sistem, trebat će vam i dodatni pogon i baterija. Najbolje je koristiti filter za vodu kao kućište, ili ga možete kupiti posebna instalacija. Potonji koristi cilindrične elektrode povećane produktivnosti.

Kao što vidite, izolovati potreban gas za reakciju nije tako teško. Mnogo je teže proizvesti ga u količini koja je potrebna za hidrogenski motor. Za povećanje efikasnosti potrebno je koristiti bakarne elektrode. U ekstremnim slučajevima, nehrđajući čelik će poslužiti.

Tokom reakcije, struja se mora dovoditi iz različite snage. Stoga ne možete bez elektronske jedinice. Osim toga, uvijek mora postojati određena količina vode u rezervoaru da bi se reakcija odvijala u normalnim uvjetima. Automatski sistem za punjenje goriva u motoru na vodonik rješava ovaj problem. Intenzitet elektrolize osigurava dovoljnu količinu soli.

Bitan! Ako je voda destilirana, elektrolize uopće neće biti.

Da biste napravili vodu za vodonični motor, potrebno je uzeti 10 litara tekućine i dodati žlicu hidroksida.

Dizajn motora na vodik

Prije svega, morate se pobrinuti za dodatne spremnike i cijevi. Motoru na vodik je potreban senzor nivoa vode, koji je instaliran u sredini poklopca. Ovo će spriječiti lažno okidanje pri kretanju gore-dolje. On je taj koji će dati komandu sistemu za automatsko dopunjavanje kada je to potrebno.

Senzor pritiska igra posebnu ulogu. Uključuje se na 40 psi. Čim unutrašnji pritisak dostigne 45 psi, pumpanje se isključuje. Ako se prekorači 50 psi, osigurač će se aktivirati.

Osigurač za vodonični motor mora se sastojati od dva dijela: ventila hitno oslobađanje i rupture diska. Disk za pucanje se aktivira kada pritisak dostigne 60 psi bez nanošenja štete sistemu.

Da biste uklonili toplinu, trebate koristiti najhladniju svijeću. Svijeće s platinastim vrhovima nisu prikladne. Platina je odličan katalizator za reakciju vodonika i kiseonika.

Bitan! Molimo obratite pažnju Posebna pažnja stvaranje ventilacije kartera za motor na vodik.

Električni dio

Važna uloga V električni dijagram Motor na vodik se pokreće pomoću 555 tajmera. On djeluje kao generator impulsa. Osim toga, može se koristiti za podešavanje frekvencije i širine impulsa.

Bitan! Tajmer ima tri frekvencijska opsega. Otpor otpornika je unutar 100 Ohma. Povezivanje se odvija paralelno.

Ploča motora na vodik mora imati dva 555 impulsna tajmera. Prvi mora imati kondenzatore veći kapacitet. Izlaz iz noge 3 ide u drugi generator. On ga zapravo uključuje.

Treći izlaz drugog tajmera impulsnog generatora vodika spojen je na otpornike od 220 i 820 Ohma. Tranzistor pojačava struju do željene vrijednosti. Za njegovu zaštitu je odgovorna dioda 1N4007. Ovo obezbeđuje normalan rad cijeli sistem.

Rezultati

Sada motor na vodik više nije plod mašte naučnika, već vrlo stvaran razvoj koji se može napraviti nezavisno. Naravno, takva jedinica će biti inferiornija po karakteristikama u odnosu na fabrički model. Ali uštede za motore sa unutrašnjim sagorevanjem će i dalje biti primetne.

Motori na vodik ne samo da pomažu u smanjenju potrošnje benzina, već su i potpuno ekološki prihvatljivi. Zato je već u prvom kvartalu prodaja Toyotinog automobila na vodonik oborila sve rekorde u Japanu.

Moderna automobilska industrija se razvija s naglaskom na proizvodnju ekološki prihvatljivijih vozila. To je zbog globalne borbe za čist zrak smanjenjem emisije ugljičnog dioksida. Stalni rast cijena benzina također tjera proizvođače da traže druge izvore energije. Mnogi vodeći proizvođači automobila postepeno prelaze na masovnu proizvodnju automobila na alternativna goriva, što će u vrlo bliskoj budućnosti dovesti do pojave na putevima svijeta dovoljna količina ne samo električni automobili, već i automobili sa motorima na vodikovo gorivo.

Kako rade automobili na vodonik

Automobil koji radi na vodik je dizajniran da smanji atmosferske emisije ugljičnog dioksida, kao i drugih štetnih nečistoća. Upotreba vodika za pogon vozila na kotačima moguća je na dva različita načina:

• upotreba motora sa unutrašnjim sagorevanjem na vodik (HICE);
• instalacija napajanja električna jedinica, pokretan vodoničnim elementima (HE).

Dok smo navikli svoje automobile puniti benzinom ili dizel gorivom, novo čudo radi na najčešćem elementu u svemiru - vodiku

Vazdušni motori sa unutrašnjim sagorevanjem analogni su motorima koji se danas široko koriste, a gorivo za koje je propan. Upravo ovaj model motora je najlakše rekonfigurirati da radi na vodik. Njegov princip rada je isti kao i kod benzinskog motora, samo tečni vodonik ulazi u komoru za sagorevanje umjesto benzina. Automobil sa obnovljivim izvorom energije je, u stvari, električni automobil. Vodik ovdje djeluje samo kao sirovina za proizvodnju električne energije neophodne za napajanje električnog motora.

Element vodonika sastoji se od sljedećih dijelova:

• kućišta;
• membrana koja propušta samo protone - dijeli posudu na dva dijela: anodu i katodu;
• anoda obložena katalizatorom (paladij ili platina);
• katoda sa istim katalizatorom.

Princip rada VE temelji se na fizičkoj i hemijskoj reakciji koja se sastoji od sljedećeg:

Dakle, kada se automobil kreće, ne emituje se ugljični dioksid, već samo vodena para, struja i dušikov oksid.

Glavne karakteristike automobila na vodik

Glavni igrači na automobilskom tržištu već imaju prototipove svojih proizvoda koji koriste vodonik kao gorivo. Već je moguće definitivno identifikovati pojedinačne tehničke karakteristike takvih mašina:

• maksimalna brzina do 140 km/h;
• prosječna kilometraža od jednog punjenja goriva je 300 km (neki proizvođači, na primjer, Toyota ili Honda, tvrde dvostruko ovu brojku - 650 ili 700 km, respektivno, samo na vodik);
• vreme ubrzanja do 100 km/h od nule – 9 sekundi;
• snage elektrane do 153 konjske snage.

Ovaj automobil može ubrzati do 179 km/h, a automobil ubrzava do 100 km/h za 9,6 sekundi i, što je najvažnije, može prijeći 482 km bez dodatnog točenja goriva.

Prilično dobri parametri čak i za benzinske motore. Još uvijek nije došlo do pomaka ka motorima s unutarnjim izgaranjem u zraku koji koriste vozila na tečni H2 ili RE, a nije jasno koji će od ovih tipova motora postići najbolje tehničke karakteristike i ekonomske pokazatelje. Ali danas se proizvodi više modela mašina na električni pogon na obnovljive izvore energije, koji pružaju veću efikasnost. Iako je potrošnja vodika za proizvodnju 1 kW energije manja u motoru s unutarnjim sagorijevanjem.

Pored toga, naknadna oprema motora sa unutrašnjim sagorevanjem za vodonik radi povećanja efikasnosti zahteva promenu sistema paljenja instalacije. Problem brzog sagorevanja klipova i ventila zbog veće temperature sagorevanja vodonika još uvek nije rešen. Ovdje će se sve odlučiti dalji razvoj obje tehnologije, kao i dinamiku cijena tokom prelaska na masovnu proizvodnju.

Prednosti i nedostaci automobila koji rade na vodonik

Među glavnim prednostima vozila na vodik su:

• visoka ekološka prihvatljivost, koja se sastoji u odsustvu većine štetne materije u ispušnim plinovima karakterističnim za rad benzinskog motora - ugljični dioksid i ugljični monoksid, sumporni oksidi i dioksidi, aldehidi, aromatični ugljikovodici;
• više visoka efikasnost, u poređenju sa automobilima na benzin;

Općenito, automobil ima ambicije da osvoji cijeli svijet

• niži nivo buke od rada motora;
• nedostatak složenih, nepouzdanih sistema za opskrbu gorivom i hlađenje;
• mogućnost korištenja dvije vrste goriva.

Osim toga, automobili koji rade na motoru za usis zraka imaju manju težinu i korisniji volumen, uprkos potrebi za ugradnjom cilindara za gorivo.

Nedostaci vozila na vodik uključuju:

• glomaznost elektrane pri korištenju gorivih ćelija, što smanjuje upravljivost vozila;
• visoka cijena samih vodikovih elemenata zbog paladija ili platine koje sadrže;
• nesavršen dizajn i nesigurnost u materijalu koji se koristi za proizvodnju rezervoara za vodonik;
• nedostatak tehnologije skladištenja vodonika;
• nedostatak stanica za punjenje vodonikom, čija je infrastruktura vrlo slabo razvijena u cijelom svijetu.

Međutim, prelaskom na masovnu proizvodnju automobila opremljenih hidrogenskim elektranama, većina ovih nedostataka će sigurno biti otklonjena.

Koji automobili na vodonik su već u proizvodnji?

Vodeće svjetske automobilske kompanije kao što su BMW, Mazda, Mercedes, Honda, MAN i Toyota, Daimler AG i General Motors. Među eksperimentalnim modelima, a neki proizvođači već imaju male, ima automobila koji rade samo na vodik, ili sa mogućnošću korištenja dvije vrste goriva, tzv. hibrida.

Već se proizvode sljedeći modeli vozila na vodik:

• Ford Focus FCV;
• Mazda RX-8 vodonik;
• Mercedes-Benz A-Klasa;
• Honda FCX;
• Toyota Mirai;
• Autobusi MAN Lion Gradski autobus i Ford E-450;
• BMW Hydrogen 7 hibridno vozilo sa dva goriva.

Danas sa sigurnošću možemo reći da, uprkos postojećim poteškoćama (nove stvari uvijek teško pronalaze put), budućnost pripada više ekološki prihvatljivi automobili. Automobili koji rade na vodikovo gorivo će uzeti u obzir dostojna konkurencija električna vozila.

Danas gotovo svi svjetski proizvođači automobila aktivno razvijaju automobile koji rade na ekološki prihvatljivom gorivu. Stručnjaci kažu da će za 15-20 godina svijet u potpunosti preći na ovu vrstu transporta. Do sada, Toyota ostaje lider u ovom pitanju. Nakon izdavanja čuvenog Primusa, Japanci su odlučili ići dalje i razviti još jedan ekološki prihvatljiv cist auto- Toyota Mirai sa motorom na vodonik. U današnjem članku ćemo pogledati sve karakteristike ovog novog proizvoda, a također ćemo navesti sve prednosti i nedostatke korištenja automobila na vodik.

Karakteristično

Toyota Mirai je jedna od prvih limuzina Japanske proizvodnje, koji je kompanija odlučila da proizvodi masovno. Inače, odluka da se ovaj model nazove Mirai bila je sasvim opravdana, jer u prijevodu s japanskog ova riječ znači „Čista budućnost“.

Proizvođač tvrdi da će se prva proizvodnja na vodik Toyota razlikovati od svojih analoga po velikoj rezervi snage, koja će iznositi 480 kilometara. Ovo je sasvim dovoljno kako za svakodnevnu upotrebu u gradu, tako i za porodična putovanja na velike udaljenosti. Ali što se tiče dugih putovanja, još ih neće biti moguće obaviti u takvom automobilu. I ovdje se ne radi o pouzdanosti dizajna (kao i uvijek, Japanci su automobil napravili kvalitetno i "vjekovnima"), već o nedostatku potrebnih benzinskih pumpi. Ali o tome ćemo malo kasnije.

Vrijedi napomenuti da Mirai nije prvi automobil na svijetu na vodik. Toyota se razvija hibridni modeli automobili od 1997. Tada je svjetska javnost ugledala model FCHV s hidrogenskim motorom u obliku konceptualnog SUV-a. Međutim, Japanci se nisu usudili pokrenuti ga u masovnu proizvodnju. Češće ovaj džip mogu se naći u vladinim agencijama i organizacijama koje su se bavile testiranjem ove vrste transporta. Inače, ujedinjuje BMW i Toyotu. Nijemci su potpisali ugovor sa japanskim inženjerima i planiraju stvaranje novog ekološki prihvatljivog BMW limuzina Vodonik 7 serija.

Prednosti automobila na vodonik

Počnimo sa prednostima. Za početak, motor na vodikovo gorivo ne emituje nikakve zagađivače, za razliku od dizela i benzina. Vrijedi napomenuti nisku cijenu rada ove vrste prijevoza. Samo gorivo (vodonik) može se proizvoditi i u malim i u velikim količinama. To će značajno stabilizirati situaciju sa konstantnim promjenama cijena goriva i racionalnije ga distribuirati u svijetu.

Koji su nedostaci motora na vodikovo gorivo?

Hajde sada da pričamo o nedostacima. Glavni nedostatak ove vrste transporta je taj što je hidrogenski motor (uključujući Toyotu FCV) eksplozivniji od svojih klasičnih dizel i benzinskih motora. To je zbog posebnog hemijskog sastava vodonika. Inače, osim što je eksplozivan, vrlo je nestalan. Ova karakteristika znatno otežava transport i punjenje vozila vodonikom. Stručnjaci kažu i da će servis takve instalacije biti skuplji od, na primjer, popravka dizel motora s unutrašnjim sagorijevanjem (zbog malog broja radnika koji znaju dosta o ovoj oblasti). I, naravno, nedostatak stanica za punjenje vodonikom. Takvih je samo nekoliko na svijetu, tako da je sada vrlo teško koristiti takve automobile (pogotovo što se gorivo u takvom automobilu može obaviti samo uz pomoć posebne opreme).

Problemi sa snabdevanjem

Glavni problem automobili na vodonik- nedostatak benzinskih pumpi na kojima bi se mogle napuniti gorivom. Zbog toga su električni automobili relevantniji za svijet, jer se pune iz obične utičnice, pa čak i u pokretu ako se na krovu nalazi solarna baterija. Ali proizvodnja vodonične stanice već ubrzava. Već su poznati planovi za izgradnju 20 takvih benzinskih pumpi u Kaliforniji. Ako prodaja poraste, broj benzinskih pumpi će se udvostručiti. Inače, ova država je izabrana s razlogom - u Kaliforniji će početi prodaja Toyota na vodik. Ali o prodaji ćemo govoriti na kraju članka, ali za sada pogledajmo eksterijer novog proizvoda.

Dizajn

Izgled nove Toyote Mirai je veoma impresivan. Masivni agresivni "prednji dio" sa oštrim širokim branikom i kosim farovima odmah upada u oči. Rešetka hladnjaka je možda najmanji i najnebitniji element u eksterijeru.

Ali čak i na tako mali komad plastike, Japanci su uspjeli postaviti svoj prepoznatljivi amblem, napravljen u kromiranom stilu. Auto ima dobru staklenu površinu. Ovo posebno važi za vetrobransko staklo. Vozač neće osetiti „mrtve tačke“, jer su svi događaji oko njega sada vidljivi u punom vidu. Karoserija ima ugaone i uglađene aerodinamične karakteristike. Sve ovo radi izgled Limuzina je vrlo svježa, moderna i jedinstvena.

Enterijer

Unutrašnjost automobila je kao dio svemirski brod- puno dugmadi, ekrana, senzora i svih vrsta drugih stvari. Zanimljivo je da se Japanci nisu usudili potrošiti novac na razvoj dvije opcije unutrašnjeg rasporeda - za europsko i za domaće tržište. Vrlo jednostavno su riješili problem preuređenja volana tako što su sve važne informacione instrumente postavili u sredinu torpeda.

Sama ploča je postavljena blizu vjetrobranskog stakla i razvučena cijelom širinom. Dalje od nje je masiv on-board kompjuter, koji je opremljen ugrađenom funkcijom navigacije. Ispod njega se nalazi još jedan displej. I odvojeni su sa dva široka vazdušna kanala. Isti su duplirani na bočnim stranama retrovizora, samo sa hromiranim ukrasima u uglu. Volan takođe opremljen dugmadima za daljinsko upravljanje. U kabini nema ručice mjenjača - najvjerojatnije se koristi CVT ili automatski mjenjač. Zvučnici se nalaze u vratima, kao i dugmad za upravljanje prozorima. Volan ima udoban hvat. Generalno, unutrašnji raspored je vrlo ergonomski. Čak i uprkos masi dugmadi (posebno jer je polovina osetljiva na dodir), nije preopterećena nepotrebnim elementima i donekle deluje asketski.

Specifikacije

Toyota je izbacila automobil sa vodoničnim motorom koji ima velike zalihe moć. Power point, prema proizvođačima, imat će 153 konjske snage, što je sasvim dovoljno za automobil ove klase. Japanci ne govore o drugim motorima, a najvjerovatnije će na tržište ući samo jedna modifikacija novog proizvoda sa ekološki prihvatljivom jedinicom od 153 konjske snage. Motor na vodik (Toyota Mirai iz 2015.) radi na posebnim gorivnim ćelijama. Unutar potonjeg dolazi do reakcije u kojoj sudjeluju vodik i kisik. Kao rezultat kemijske interakcije, stvara se snažna energija koja pokreće električni motor.

Dinamika i operativni troškovi

Proizvođač to kaže dinamičke karakteristike Toyota na vodik se ne razlikuje od svojih kolega na benzin. Ubrzanje od nule do "stotine" procjenjuje se na 9 sekundi. Istovremeno, inženjeri primjećuju niske troškove putovanja.

Cijena punjenja rezervoara po 1 kilometru iznosit će samo 10 centi. Dakle, da biste vozili automobil stotinu kilometara, trebate potrošiti samo 10 dolara. A svoj automobil možete napuniti gorivom za samo 5 minuta.

Kako radi motor na vodonik?

Sigurno je svako od nas razmišljao o principu rada ove jedinice. Pa, pogledajmo kako motor na vodik zapravo radi.

Glavna pokretačka snaga ovih mašina je elektrohemijski generator (nešto što Japanci nazivaju FC Stack. Reakcija se dešava unutar elektrohemijskog generatora, što rezultira oksidacijom vodonika. U tom periodu se stvara potrebna energija, koja se zatim preusmjerava na kompaktnu bateriju. Ovaj drugi obavlja funkciju napajanja električnog motora, koji pokreće automobil uopšte proizilazi iz toga. otrovnih gasova, ali obicna voda.

Sve je to jako dobro, ali postoji sila koja koči razvoj ove vrste transporta. Glavni problem je što su procesi za proizvodnju goriva za automobile na vodik trenutno nedovoljno razvijeni i zahtijevaju velike količine novca. Štaviše, prilikom stvaranja vodonika koriste se komponente kao što su ugalj i metan. Oni jako zagađuju atmosferu i stoga nema smisla koristiti takve motore radi „očuvanja okoliša“. Naravno, nema otpada od sagorevanja ovog goriva ( čista voda), ali da biste ga pripremili, trebate znatno pokvariti atmosferu prljavim emisijama. Stoga sve više stručnjaka traži zamjenu za postojeće motore s unutarnjim sagorijevanjem u solarnim panelima.

Inače, vodonik nije jedinstvena vrsta goriva koja se može koristiti samo na jednom tipu motora. Istraživanja su pokazala da je ovaj proizvod prilično izvodljiv za upotrebu klasični motori sa unutrašnjim sagorevanjem. Međutim, takva reakcija ima posljedice. Činjenica je da vodonik, kada se sagorijeva u motoru s unutarnjim sagorijevanjem, oslobađa samo 1/3 energije koju bi proizveo u specijaliziranoj jedinici. Istina, inženjeri su uspjeli ispraviti ovaj nedostatak. Zahvaljujući modificiranom sistemu paljenja, efikasnost takvih motora se ne smanjuje, već se, naprotiv, povećava za skoro 1,5 puta od uobičajenog, što rad ovog goriva čini povoljnijim i razumnijim sa ekološke i financijske tačke. pogleda.

Ali ipak, problemi su uočeni ne samo u oblasti efikasnosti. A ako su inženjeri uspjeli povećati efikasnost poboljšanjem sistema paljenja, onda s takvim problemima kao što su toplota sagorevanje u komori, pregorevanje klipova i ventila, ne mogu da se izbore. Usput, kada dug rad Vodik može reagirati s drugim komponentama motora, uključujući mazivo. A bez toga se motor vrlo brzo istroši. Osim toga, vodonik, zbog svoje hlapljivosti, može prodrijeti i tamo se zapaliti. Što se tiče rotacionih motora sa unutrašnjim sagorevanjem, zbog jednostavnog dizajna i velike udaljenosti između kolektora, oni su pogodniji za korišćenje takvog goriva kao glavnog. U ovom trenutku, pitanje kako radi motor na vodik može se smatrati zatvorenim.

O cijeni

Prema navodima proizvođača, prodaja automobila Toyota Mirai počet će u proljeće 2015. godine. U početku će novi proizvod biti dostupan samo na domaćem tržištu, a na ljeto će se pojaviti i na europskom i američkom tržištu. Početna cijena Toyote na vodonik je 57,5 ​​hiljada dolara. Osim toga, kompanija nudi kupovinu ovaj auto na kredit sa mjesečnom uplatom od 500$. Bonus će biti prilika besplatno dopunjavanje goriva automobil godinu dana na benzinskoj pumpi u Kaliforniji.

Za sada japanska Toyota nema konkurenciju među automobilima na vodik. Tako će barem biti do 2016. Činjenica je da je u martu 2016. novi vodonik Honda auto FCV. Ali nećemo predviđati koliko će biti popularan, ali za sada ćemo pričekati početak prodaje nove Toyote Mirai.

Zaključak

Dakle, saznali smo zašto je tako poseban i kako radi hidrogenski motor. Toyota je jedan od prvih proizvođača automobila koji je ozbiljno razmišljao o lansiranju masovna proizvodnja njegov „ekološki prihvatljiv proizvod“. Istina, do problema sa benzinske pumpe i malo je vjerovatno da će kompanija imati mnogo uspjeha u prodaji takvih mašina na jeftiniji način.