Motè Idwojèn. Ki jan li fonksyone ak dezavantaj yo

Motè ki degaje konbisyon entèn yo pa parèt tankou motowap separe dramatikman. Olye de sa, motè a klasik te vini sou kòm yon rezilta nan revizyon an ak amelyorasyon nan motè chalè. Li sou ki jan inite a, ki nou yo te itilize yo wè anba kapo a nan machin, piti piti parèt. nan yon atik apa.

Sepandan, lè machin nan premye ekipe ak yon motè entèn combustion parèt, limanite te resevwa yon machin pwòp tèt ou-lanse ki pa t 'mande pou manje konstan, tankou yon chwal. Anpil bagay chanje nan motè depi 1885, men yon dezavantaj rete san okenn chanjman. Pandan konbisyon an nan yon melanj de gazolin (oswa lòt gaz) ak lè, twòp sibstans danjere yo lage ki polye anviwònman an.

Si anvan avenman nan machin pwòp tèt ou-lanse, achitèk yo nan peyi Ewopeyen yo te pè ke gwo lavil ta nwaye nan fimye chwal, jodi a moun ki rete nan megalopol respire lè sal.

Sere estanda anviwònman pou transpò ap fòse manifaktirè machin yo devlope yon propulseur ki pi pwòp. Se konsa, anpil konpayi te vin enterese nan teknoloji ki te deja kreye nan Anjos Jedlik - yon kabwa pwòp tèt ou-propulsion sou traction elektrik, ki te parèt tounen nan 1828. Ak jodi a teknoloji sa a te vin tèlman byen etabli nan mond otomobil la ke ou pa pral sipriz nenpòt moun ki gen yon machin elektrik oswa yon ibrid.

Men, sa ki reyèlman ankouraje se plant yo, sèl lage nan yo se dlo pou bwè. Li se yon motè idwojèn.

Ki sa ki se yon motè idwojèn?

Sa a se yon kalite motè ki itilize idwojèn kòm gaz. Itilize eleman chimik sa a ap diminye rediksyon resous idrokarbone yo. Rezon ki fè dezyèm pou enterè a nan enstalasyon sa yo se rediksyon nan polisyon nan anviwònman an.

Tou depan de ki kalite motè yo pral itilize nan transpò, operasyon li yo ap diferan de klasik motè entèn combustion oswa idantik.

Yon istwa brèf

Idwojèn entèn combustion motè parèt nan menm peryòd la lè yo te devlope ak amelyore prensip ICE la. Yon enjenyè franse ak envanteur fèt pwòp vèsyon li nan yon motè ki degaje konbisyon entèn yo. Gaz ke li te itilize nan devlopman li se idwojèn, ki parèt kòm yon rezilta nan elektwoliz nan H.₂R. An 1807, premye machin idwojèn nan te parèt.

Isaac De Rivaz nan 1807 depoze yon patant pou devlopman yon traktè pou ekipman militè yo. kòm youn nan inite yo pouvwa, li sijere lè l sèvi avèk idwojèn.

Inite pouvwa a te piston, ak ignisyon an nan li te akòz fòmasyon nan yon etensèl nan silenn lan. Se vre, kreyasyon an premye nan envanteur a bezwen jenerasyon manyèl etensèl. Aprè dezan sèlman, li te fini travay li, epi premye machin idwojèn ki te pwopaje a te fèt.

Sepandan, nan tan sa a, devlopman pa te bay enpòtans, paske gaz se pa tankou fasil jwenn ak magazen tankou gazolin. Motè Idwojèn yo te pratikman itilize nan Leningrad pandan blokaj la soti nan dezyèm mwatye nan 1941. Malgre ke, nou dwe admèt ke sa yo pa te sèlman inite idwojèn. Sa yo te òdinè motè gaz entèn combustion, sèlman pa te gen okenn gaz pou yo, men te gen anpil gaz nan tan sa a, depi yo te alimenté pa balon.

Nan pwemye mwatye nan ane 80 yo, anpil peyi, pa sèlman Ewopeyen yo, men tou Amerik, Larisi ak Japon, te pran abitid fè eksperyans ak sa a ki kalite enstalasyon yo. Se konsa, an 1982, ak travay la jwenti nan plant la Kvant ak antrepriz la otomobil RAF, yon motè konbine parèt, ki te kouri sou yon melanj de idwojèn ak lè, ak yon batri 5 kW / h te itilize kòm yon sous enèji.

Depi lè sa a, divès peyi te fè tantativ prezante "vèt" machin nan liy modèl yo, men nan pifò ka yo machin sa yo swa rete nan kategori a pwototip oswa te gen yon edisyon trè limite.

Ki jan li fonksyone

Depi jodi a gen anpil motè opere nan kategori sa a, plant idwojèn lan pral opere selon pwòp prensip li yo nan chak ka endividyèl. Konsidere kijan yon sèl modifikasyon travay ki ka ranplase klasik motè entèn combustion an.

Tankou yon motè pral definitivman itilize selil gaz. Yo se yon kalite dèlko ki aktive yon reyaksyon elektwochimik. Anndan aparèy la, idwojèn oksidize, ak rezilta reyaksyon an se liberasyon elektrisite, vapè dlo ak azòt. Gaz kabonik pa emèt nan yon enstalasyon konsa.

Yon veyikil ki baze sou yon inite menm jan an se menm veyikil elektrik la, se sèlman batri a ki pi piti anpil. Selil gaz la jenere ase enèji pou opere tout sistèm machin yo. Sèl opozisyon an se ke depi nan konmansman an nan pwosesis la nan jenerasyon an nan enèji, li ka pran apeprè 2 minit. Men, pwodiksyon maksimòm enstalasyon an kòmanse apre sistèm lan chofe, ki pran soti nan yon ka nan yon èdtan a 60 minit.

Se konsa, plant la pouvwa pa travay pou gremesi, epi li pa nesesè yo prepare transpò a pou vwayaj la davans, se yon batri konvansyonèl enstale nan li. Pandan y ap kondwi, li recharge akòz rekiperasyon, epi li nesesè sèlman pou kòmanse yon machin.

Se tankou yon machin ekipe ak yon silenn nan komèsan diferan, nan ki idwojèn ponpe. Tou depan de mòd kondwi a, gwosè machin nan ak pouvwa enstalasyon elektrik la, yon kilogram gaz ka ase pou 100 kilomèt vwayaj.

Kalite motè Idwojèn

Malgre ke gen plizyè modifikasyon nan motè idwojèn, yo tout tonbe nan de kalite:

• Kalite inite ki gen yon selil gaz;
• Modifye motè entèn combustion, adapte pou travay sou idwojèn.

Ann konsidere chak kalite separeman: ki karakteristik yo.

Plant elektrik ki baze sou selil gaz idwojèn

Selil gaz la baze sou prensip la nan yon batri, nan ki yon pwosesis elèktrochimik pran plas li. Sèl diferans ki genyen ant analog idwojèn lan se pi wo efikasite li yo (nan kèk ka, plis pase 45 pousan).

Selil gaz la se yon chanm sèl nan ki de eleman yo mete: katod la ak anod la. Tou de elektwòd yo platinum (oswa paladyòm) kouvwi. Yon manbràn sitiye ant yo. Li divize kavite a an de chanm. Oksijèn apwovizyone nan kavite a ak katod la, ak idwojèn apwovizyone nan dezyèm lan.

Kòm yon rezilta, yon reyaksyon chimik rive, rezilta a nan ki se konbinezon an nan molekil oksijèn ak idwojèn ak liberasyon an nan elektrisite. Yon efè segondè nan pwosesis la se dlo ak nitwojèn lage. Elektwòd selil gaz yo konekte ak sikwi elektrik machin nan, ki gen ladan motè elektrik la.

Idwojèn entèn combustion motè

Nan ka sa a, byenke motè a rele idwojèn, li gen yon estrikti ki idantik ak yon ICE konvansyonèl yo. Sèl diferans lan se ke se pa gazolin oswa pwopan ki boule, men idwojèn. Si ou ranpli yon silenn ak idwojèn, Lè sa a, gen yon sèl pwoblèm - gaz sa a ap diminye efikasite nan yon inite konvansyonèl pa apeprè 60 pousan.

Men kèk lòt pwoblèm ak oblije chanje idwojèn san yo pa amelyore motè a:

• Lè HTS la konprese, gaz la pral antre nan yon reyaksyon chimik ak metal la ki soti nan ki chanm lan ki degaje konbisyon ak Piston yo te fè, e souvan sa ka rive tou ak lwil motè. Poutèt sa, se yon lòt konpoze ki te fòme nan chanm lan ki degaje konbisyon, ki pa diferan nan yon kapasite espesyal yo boule byen;
• Lakun yo nan chanm lan ki degaje konbisyon yo dwe pafè. Si yon kote sistèm gaz la gen omwen yon koule minimòm, gaz la pral fasilman dife sou kontak ak objè cho.

Motè pou Honda Clarity

Pou rezon sa yo, li pi pratik pou itilize idwojèn kòm yon gaz nan motè rotary (ki karakteristik yo, li isit la). Konsomasyon ak echapman manifoul yo nan inite sa yo sitiye separeman youn ak lòt, se konsa gaz la nan inlet la pa chofe. Fè tankou li pouvwa, pandan y ap motè yo yo te modènize konsa tankou kontourne pwoblèm yo nan lè l sèvi avèk pi bon mache ak plis zanmitay anviwònman an gaz.

Konbyen tan lavi sèvis selil gaz yo ye?

Nan tout mond lan jodi a, machin sa yo ra anpil, epi yo poko nan seri a, li difisil pou di ki resous yon sous enèji yo bay. Atizan yo pa gen okenn eksperyans nan sa a konsiderasyon ankò.

Bagay la sèlman ki ka di se ke dapre deklarasyon yo nan reprezantan Toyota, selil gaz la nan machin pwodiksyon Mirai yo se kapab san enteripsyon jenere enèji jiska 250 mil kilomèt. Apre etap enpòtan sa a, ou bezwen kontwole efikasite nan aparèy la. Si pèfòmans li yo te notables diminye, se selil gaz la chanje nan yon sant sèvis otorize. Vre, youn ta dwe atann ke konpayi an pral pran yon kantite lajan desan pou pwosedi sa a.

Ki konpayi ki deja fè oswa ki pral fè machin idwojèn?

Anpil konpayi yo angaje nan devlopman yon inite pouvwa zanmitay anviwònman an. Isit la yo se mak yo oto, nan biwo a konsepsyon ki gen deja opsyon k ap travay, pare yo ale nan seri:

• Mercedes-Benz se yon kwazman GLC F-Cell, kòmansman lavant ki te anonse nan 2018, men jiskaprezan sèlman kèk antrepriz ak ministè Almay te akeri li. Yon pwototip inite idwojèn gaz selil traktè, GenH2 a, dènyèman te revele;
• Hyundai - Nexo pwototip prezante de zan de sa;
• BMW se yon pwototip Idwojèn Idwojèn 7, ki te lage nan liy asanble a. Pakèt la nan 100 kopi rete nan etap eksperimantal la, men sa a se deja yon bagay.

Pami machin yo stock ki ka achte nan Amerik ak Ewòp yo se modèl yo Mirai ak Clarity soti nan Toyota ak Honda, respektivman. Pou lòt konpayi yo, devlopman sa a toujou swa nan vèsyon desen an, oswa kòm yon pwototip ki pa travay.

toyota mirai

Honda Klate

Konbyen yon machin idwojèn ki mache ak pri?

Pri a nan yon machin idwojèn se desan. Rezon ki fè la pou sa a se metal yo koute chè ki fè pati elektwòd yo nan selil gaz (Paladyòm oswa platinum). Epitou, yon machin modèn ekipe ak sistèm sekirite inonbrabl ak estabilizasyon nan operasyon an nan eleman elektrik, ki egzije tou pou resous materyèl yo.

Malgre ke antretyen an nan tankou yon machin (jiskaske selil gaz yo ranplase) se pa pi plis chè pase yon machin òdinè nan dènye jenerasyon yo. Gen peyi ki patwone pwodiksyon idwojèn lan, men menm avèk sa, ou pral oblije peye an mwayèn 11 dola edmi pou chak kilogram gaz. Tou depan de ki kalite motè, sa a kapab ase pou yon distans de sou yon santèn kilomèt.

Poukisa machin idwojèn yo pi bon pase machin elektrik yo?

Si ou pran yon plant idwojèn ak selil gaz, Lè sa a, tankou yon machin yo pral idantik ak machin elektrik la ke nou abitye wè sou wout yo. Sèl diferans lan se ke machin elektrik la chaje nan rezo a oswa nan yon tèminal nan yon estasyon gaz. Idwojèn transpò tèt li jenere elektrisite pou tèt li.

Kòm pou pri a nan machin sa yo, yo pi chè. Pou egzanp, modèl Tesla nan konfigirasyon debaz la ap koute soti nan 45 mil dola. Analòg idwojèn ki soti nan Japon ka achte pou 57 mil inite. Bavarians, nan lòt men an, vann machin yo sou gaz "vèt" nan yon pri de $ 50.

Si nou pran an kont pratik, li pi fasil pou ravitaye machin nan ak gaz (li pral pran apeprè senk minit) pase rete tann demi èdtan yon (ak vit chaje, ki pa pèmèt pou tout kalite pil) nan anpil nan pakin. Sa a se plis la nan plant idwojèn.

Yon lòt plis se ke selil gaz pa patikilyèman bezwen antretyen, ak lavi k ap travay yo se byen gwo. Kòm pou machin elektrik, batri gwo yo pral mande pou ranplasman nan apeprè senk ane akòz lefèt ke li gen anpil sik chaj-egzeyat. Nan jèl, batri a nan machin elektrik egzeyate anpil pi vit pase nan sezon lete. Men, eleman nan reyaksyon nan oksidasyon idwojèn pa soufri soti nan sa a ak ki estab pwodui elektrisite.

Ki sa ki kandida yo pou machin idwojèn ak ki lè yo pral wè sou wout la?

An Ewòp ak Etazini, machin idwojèn lan ka deja jwenn. Sepandan, yo toujou nan kategori kiryozite a. Ak jodi a pa gen anpil kandida.

Rezon prensipal ki fè sa a ki kalite transpò pa pral byento ranpli wout yo nan tout peyi se mank de kapasite pwodiksyon an. Premyèman, li nesesè etabli pwodiksyon idwojèn. Anplis, li nesesè yo rive jwenn tankou yon nivo ki, nan adisyon a amitye anviwònman an, li se tou gaz disponib nan pifò otomobilis. Anplis de pwodiksyon gaz sa a, li nesesè pou òganize transpò li yo (byenke pou sa ou ka itilize san danje otowout yo kote metàn transpòte), epi tou ekipe anpil estasyon ranpli ak tèminal ki apwopriye yo.

Dezyèmman, chak otomobil ap gen seryezman modènize liy pwodiksyon, ki mande pou envestisman konsiderab. Nan yon ekonomi enstab akòz epidemi an nan yon epidemi mondyal, kèk pral pran risk sa yo.

Si ou gade nan mach la nan devlopman nan transpò elektrik, pwosesis la nan vulgarizasyon te pran plas trè vit. Sepandan, rezon ki fè yo pou popilarite nan machin elektrik se kapasite pou konsève pou sou gaz. Lè sa a se souvan premye rezon an pou kisa yo te achte, epi yo pa pou dedomajman pou la prezève anviwònman an. Nan ka idwojèn, li pa pral posib pou konsève pou lajan (omwen kounye a), paske pi plis enèji depanse nan pwodiksyon li yo.

Les ak dezavantaj prensipal nan motè idwojèn

Se konsa, kite a rezime. Avantaj ki genyen nan motè gaz idwojèn gen ladan faktè sa yo:

• Zanmitay anviwònman an emisyon;
• Operasyon silans nan inite pouvwa a (elektrik traction);
• Nan ka lè l sèvi avèk yon selil gaz, souvan antretyen pa obligatwa;
• Vit ravitaye;
• Konpare ak machin elektrik, sistèm nan Propulsion ak sous enèji opere pi estab menm nan tanperati lè w konjele.

Malgre ke devlopman an pa ka rele yon kado, kanmenm, li toujou gen yon kantite enpèfeksyon ki pwovoke otomobilis an mwayèn fè yon gade nan li avèk prekosyon. Men kèk nan yo:

• Pou idwojèn nan dife, li dwe nan yon eta gaz. Sa kreye sèten difikilte. Pou egzanp, espesyal COMPRESSORS chè yo oblije konpresyon gaz limyè. Genyen tou yon pwoblèm ak depo apwopriye ak transpò nan gaz, kòm li se trè ki ka pran dife;
• Silenn lan, ki pral enstale sou machin nan, ap bezwen detanzantan tcheke. Pou sa, otomobilis la ap bezwen vizite yon sant espesyalize, e sa se yon frè anplis;
• Nan yon machin idwojèn, yon batri gwo pa itilize, sepandan, enstalasyon an toujou peze desan, ki siyifikativman afekte karakteristik sa yo dinamik nan veyikil la;
• Idwojèn - anflam nan etensèl la mwendr, se konsa yon aksidan ki enplike tankou yon machin ap akonpaye pa yon eksplozyon grav. Etandone atitid iresponsab kèk chofè pou pwòp sekirite yo ak lavi itilizatè lòt wout yo, machin sa yo poko ka lage sou wout yo.

Etandone enterè limanite nan yon anviwònman ki pi pwòp, nou kapab espere ke yon zouti pral fèt nan kesyon finalize transpò "vèt" la. Men, lè sa rive, sèlman tan ap di.

Antretan, gade revizyon videyo Toyota Mirai la:

Avni sou idwojèn? Toyota Mirai - REVI KONPLÈ ak Specs | LiveFEED®

Kesyon ak Repons:

Poukisa yon motè idwojèn danjere? Pandan konbisyon an nan melanj idwojèn lan, motè a chofe plis pase pandan konbisyon an nan gazolin. Kòm yon rezilta, gen yon gwo pwobabilite pou boule nan piston, tiyo ak surcharge nan inite a.

Ki jan yo ravitaye yon machin idwojèn? Se yon machin konsa alimenté ak idwojèn nan yon eta gaz (gaz likid oswa konprese). Pou estoke gaz, li konprese nan 350-700 atmosfè, ak tanperati a ka rive nan -259 degre.

Ki jan yon motè ki degaje konbisyon entèn idwojèn travay? Machin nan ekipe ak yon kalite batri. Oksijèn ak idwojèn pase nan plak espesyal. Rezilta a se yon reyaksyon chimik ak liberasyon vapè dlo ak elektrisite.