Valoarea calorică mare pe unitatea de masă, sursă practic inepuizabile de materii prime (apa) este emisii relativ scăzute de evacuare (oxizi de azot numai), care, în anumite restricții de temperatură de ardere pot fi reduse la minimum, - toate acestea fac hidrogen combustibil foarte promițătoare. Cu toate acestea, pe drumul spre utilizarea pe scară largă a hidrogenului ca motor de combustibil, este încă necesar să se depășească mari dificultăți.
Dimensiunile rezervoarelor pentru combustibili lichizi sau butelii de gaz sunt de o importanță considerabilă. În ciuda faptului că căldura de combustie a 1 kg de hidrogen este de 2,7 ori mai mare de 1 kg de volum rezervor benzină pentru stocarea hidrogenului să fie de 3,7 ori mai mare decât volumul rezervorului pentru benzină, cantitate egală de energie termică care conține hidrogen, deoarece densitatea hidrogenului lichid este de 10 ori mai mică decât densitatea benzinei. În plus, este necesar să se țină cont de costul ridicat al fabricării unui rezervor criogenic, care este de zece ori mai mare decât costul unui rezervor uzual de gaz. Acest dezavantaj este parțial compensat de aspectele pozitive ale utilizării hidrogenului drept carburant. În plus, sunt cunoscute metode de stocare a hidrogenului într-un rezervor, dar utilizând compuși de hidrură metalică capabili să absoarbă sau să elibereze hidrogen. În această direcție se efectuează lucrări de cercetare de amploare.
Un motiv mai serios, împiedicând utilizarea hidrogenului în viitorul apropiat, este costul său ridicat de producție.
Soluția pentru problema utilizării pe scară largă a hidrogenului drept combustibil pentru motoarele cu combustie internă depinde de perfecționarea tehnologiei de producție a acestuia. Numai dacă se asigură o tehnologie fezabilă din punct de vedere economic și energetic, atunci când costurile energiei pentru producția de hidrogen vor fi compensate de potențialul său energetic și de efectul economic global *, acest combustibil va lua locul potrivit în bilanțul energetic global.
Atunci când se analizează perspectivele de utilizare a energiei hidrogen în viitor, materiile prime și factorii de mediu sunt primele. În acest sens, hidrogenul ca transportator de energie nu are concurenți. Materii prime pentru producerea de hidrogen sunt nelimitate de energie pentru producția sa în stare liberă se poate realiza pe baza energiei nucleare și în viitorul mai îndepărtat, pe baza fuziunii termonucleare. În termeni de mediu utilizarea hidrogenului oferă o serie de avantaje incontestabile, deoarece în gazele de eșapament trebuie să fie nici o emisie de CO și SLNt teoretic, cu toate că, în practică, ei stanovyatsya- de zece ori mai mică decât atunci când se utilizează combustibili hidrocarbonați (folosind hidrogen apar doar npit uleiului de motor cu ardere ).
Luați în considerare indicatorii de calitate a hidrogenului care afectează procesul de combustie din motor.
Rezistența la detonare a hidrogenului din cauza posibilității de ardere a detonării spontane la locul local al camerei de ardere este foarte instabilă. Prin urmare, metodele existente pentru determinarea rezistenței la detonare a combustibililor dau o gamă foarte largă de 04 (conform metodei motorului de la 45 la 70).
Coeficientul de schimbare moleculară în arderea hidrogenului este mult mai mic decât unitatea (^ = 0,85). Pentru a transforma căldura în muncă mecanică este rău. Acest neajuns este oarecum compensată de o temperatură mai înaltă de ardere a amestecurilor aer de hidrogen (a = 1), totuși celelalte condiții fiind egale cu presiunea medie indicată de hidrogen mai mică decât cea a benzinei și a altor gaze.
Energia minimă necesară pentru aprinderea amestecului aer-hidrogen este mai mică decât pentru benzină și alte gaze (metan sau propan) și este de 0,02 mJ. Acest lucru permite reducerea în mod corespunzător a puterii de descărcare cu scânteie în sistemul de aprindere a motorului pe bază de hidrogen. În timp ce se menține puterea de aprindere, fiabilitatea aprinderii amestecului aer-hidrogen este mult mai mare decât cea a amestecului benzo-aer, ceea ce asigură o identitate ridicată a ciclurilor consecutive.
Limitele de aprindere a amestecului aer-hidrogen sunt mult mai largi decât pentru alte tipuri de combustibil. În benzină, aceste limite sunt în intervalul de factor de aer în exces a de la 0,3 la 1,25, pentru hidrogen a de la 0,14 la 9,85. Această proprietate a hidrogenului permite implementarea unui control combinat calitativ și cantitativ al motorului, dar creează o explozie crescută și riscul de incendiu a hidrogenului, în special în cazul defecțiunilor în echipamentul de alimentare cu combustibil.
Astfel, ținând cont de factorii bruiați și de mediu, hidrogenul va deveni, în mod evident, unul dintre principalii carburanți pentru motoarele termice viitoare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: