Водородный двигатель

Как работает водородный двигатель в автомобиле и какие основные недостатки? Как устроены автомобили с водородным двигателем?

Сначала разберемся какие есть типы водородных двигателей.

Первый тип - это известный, поршневой (иногда роторный) двигатель с камерой внутреннего сгорания, где водород используется как топливо. В сравнении с бензиновым мотором, мощность такого двигателя снижена до 85%, есть существенный риск проникновения и воспламенения водорода во впускном коллекторе. В 1806 году, изобретателем Франсуа Исаак де Риваз, был собран инновационный двигатель, где топливом служил водород. Но, из-за взрывоопасности и проблем с КПД, а также способностью водорода окисляться в контакте с поршнями, такие двигатели не получили распространения.

Второй тип - это топливные элементы, в которых водород является прямым участником процесса. Первопроходцами в области готовых транспортных средств, работающих на топливных элементах, являются участники корпорацииAllis-ChalmersManufacturingCompany. В1959 году, онипервыми создали транспортное средство, работающее на водородных топливных элементах.

Интересно что уже делают 7-ку на водороде - БМВ Групп: бэха «7-ка» на воде-водороде!

Водородные топливные элементы

Топливный элемент – это устройство водородного двигателя, состоящее из катода, анода, полимерной электролитной мембраны, подвод воздуха и водорода. В основу положен принцип получения электрической энергии, в результате химической реакции.

К аноду подводится водород, окисляется, и полученные электроны стремятся восстановить кислород на катоде. Потенциал электронов анода, больше потенциала восстановительных электронов катода. Эта разница отбирается через мембрану и используется для привода электродвигателя автомобиля.

Состав водородно-электрической силовой установки водородного двигателя

• Блок из топливных элементов.
• Бак-накопитель водорода.
• Вентилятор подачи воздуха (кислород).
• Каналы подачи воздуха и водорода к топливным элементам. Система из запорно-регулирующих устройств, распределяющих участников химической реакции.
• Преобразователь электрической энергии.
• Аккумуляторная батарея.
• Электрический двигатель.
• Система преобразования крутящего момента на колеса авто.

Привлекательность водородного двигателя, как альтернативного источника энергии, выражается как экологической составляющей, так и универсальностью этого достижения. Топливный элемент можно использовать для выработки электроэнергии в труднодоступных местах, т. к. их работа автономна. В процессе химической реакции, побочно возникает тепловая энергия, что является дополнительным плюсом элемента.

Но самым главным достоинством водородных топливных элементов, являются отходы производства. Это вода! Которую, предварительно обработав, можно применить для производства водорода.