ЭЛЕМЕНТ НОВИЗНЫ
/ВОЗМОЖНОСТЬ
ЭЛЕМЕНТ НОВИЗНЫ
В первоначальный раз В Российской Федерации: На замену ВЫБРОСУ — ДЫХАНИЕ
ТЕКСТ / Жора МИРЗОЕВ, Управляющий ПРОЕКТА ЛАДА-АНТЭЛ,
Врач, К. Т. Н.*
Ведущие компании мира друг за другом показывают бывалые модели, в каких ДВС заменен топливными элементами. Напористый энтузиазм к ним легко объясним: такие установки не только только снабжают безобидный выброс, да и разрешают быстро уменьшить потребление углеводородного горючего, припасы которого никак не бесконечны. Ни аккумуляторные электромобили, ни малотоксичные ДВС не решают экологическую делему так конструктивно.
Не смотря на то, что механизм работы топливных частей (ТЭ) известен с XIX века, применять их стали сравнимо недавно, ну да и то в специфичных областях (из-за чего, станет светло ниже).
В первоначальный раз ТЭ показались на галлактических аппаратах — щелочные и твердопленочные. У их разные химические процессы, но сущность одна — получение электричества при соединении кислорода и водорода. Созданием ТЭ для машин лет 10 вспять занялась канадская компания Баллард, финансируемая ведущими авто компаниями — около млрд баксов в год.
Предложенная ею конструкция авто твердопленочного ТЭ — это ячейка с 2-мя разделительной мембраной и электродами, на которую нанесен катализатор (платина). Снутри ячейки циркулирует вода для отвода тепла. К одному из электродов подается водород, к второму — кислород.
Под действием катализатора молекула водорода расщепляется на протоны и электроны. Последние попадают через мембрану в ту половинку емкости, где находится кислород и, соединяясь с ним, образуют воду. А свободные электроны уходят по электроду на катод, создавая электронный ток.
Снаружи легко, но на пути к работоспособному устройству решили огромное количество практических задач; тут и сосуществование водорода и кислорода, тут и мембрана, и катализатор…
Но что все-таки, возить с собой баллоны с кислородом и водородом? Схожая идея была на первых порах. Позднее стало известно, что кислород возможно брать из атмосферного воздуха, водород — добывать прямо на борту автомобиля из хоть какого именно углеводородного горючего, к примеру бензина.
Но заморочек больше, чем думается на 1-ый взгляд. Во-1-х, кислорода в воздухе лишь около 20% — нужен компрессор, а это дополнительный расход энергии. Во-2-х, воздух — вещь многосложная: азот не влияет на работу элемента, дорожную пыль всосут обыденные фильтры, а вот СО2 и выбросы химзаводов значительно понижают эффективность процесса. Так что тут еще большое поле работы.
Ну а в-3-х, для добывания водорода из бензина на борту автомобиля нужна особенная установка — реформер или, По другому, конвертер. Он-то, говоря хим языком, и ведет двойной передел углеводородов, создавая водород и… углекислый газ.
Но ясно, что двуокись углерода содействует формированию парникового результата в воздухе, потому уже имеется проекты брикетирования СО2 в виде сухого льда — так хоть полезность от нее будет.
Основное, что выброс автомобиля на ТЭ кроме того не пахнет окисью углерода, окислами и углеводородами азота — вредными выбросами, характерными ДВС. Одна вода! И лишь в случае если добывать водород из бензина на борту автомобиля, появляется углекислый газ, но его вдвое меньше, чем у нынешних автомобилей с ДВС.
Коэффициент нужного деяния силовой установки у оксигидромобиля в два раза выше, чем у современного бензинового двигателя, а свидетельствует, потребление горючего на единицу мощности в два раза меньше.
на данный момент удельная цена новейшей установки около 15 тыс. долл. за 1 кВт мощности, в то время как у бензинового эквивалента — 3-5 баксов. Из этого самая жёсткая неувязка — сделать разработку массового (а свидетельствует, недорогого) производства топливных частей. И вдобавок — довести конструкцию бортового конвертера для выработки водорода.
Видите ли, топливные элементы стоят большое количество. И все таки ВАЗу удалось воплотить такой проект, но не одному, а в целой компании компаний. Данной неувязкой с покон веков занимались Русский научный центр Курчатовский университет, ракетно-космическая компания Энергия имени С. П. Царица и Уральский химический комбинат.
В свое время для галлактического челнока Буран уральцы сделали батарею щелочных топливных частей мощностью 15 кВт — химический генератор Фотон. Его-то мы и решили приспособить к земным условиям. Из переработанного Фотона удалось выдавить 25 кВт при ресурсе около 5000 часов — вдвое больше, чем у двигателя внутреннего сгорания внутреннего сгорания.
Спецы Энергии создали и сделали все подвесное оборудование и сложнейшую автоматическую совокупность управления — способ работы топливных частей сродни программке для ядерного реактора.
ВАЗ выступил застрельщиком проекта и предоставил личный опыт сотворения электромобилей.
Так при весьма ограниченном финансировании нам удалось сделать ходовой макет автомобиля на топливных элементах.
Носителем избрали 5-и дверную Ниву
VAZ 2131.
Привод покинули лишь фронтальный — до тех пор пока его достаточно. Все оборудование, включая баллоны с кислородом и водородом под давлением 280 кгс/см2, удалось скомпоновать в багажнике. Масса внутренности примерно вдвое больше, чем у стандартного агрегата.
Потому и вся машина мало потяжелела по сопоставлению с серийной. Вышел 5-местный автомобиль, лишь без багажника, с удобством управления как у электромобиля и припасом хода 200 км — для муниципальных критерий всецело достаточно.
А у конструкторов показалась еда для раздумий и стимул перемещения вперед. Топливные элементы, питающиеся кислородом и водородом, — это 1-ый ход; на очереди подмена кислорода атмосферным воздухом. Позднее на замену баллонам с водородом придет конвертер — добывать данный газ из бензина.
И потом — ход за шагом.
*Создатель — в прошедшем основной конструктор ВАЗа, на данный момент советник вице-президента ОАО АвтоВАЗ по техническому формированию.
Схема работы твердопленочного топливного элемента.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ Особенности
Машин
С ДВС С энергоустановкой
и нейтрализа- на топливных
тором (Евро III) элементах
Горючее Бензин Водород
Расход энергии
при 60 км/ч,
кВт.ч/100 км 87,2 43,6
Выбросы ядовитых
компонент, г/км
CO 2,3 0
CH 0,2 0
NOx 0,15 0
CO2 213,0 0
H2O 98,0 117,0
Случайные статьи:
Свадебная песня молодоженов
Статьи по теме:
-
Как найти чинить кузовный элемент либо поменять
Часто появляется неувязка: поменять поврежденный кузовной элемент либо испытать отремонтировать? Ответ совсем не однозначен, поскольку все зависит от…
-
Рено symbol. знаки новизны и всепостоянства
Рено Symbol. Символы НОВИЗНЫ И Всепостоянства Окрашенные в цвет кузова бампер и молдинги дали «Знаку» законченный вид. Шильдик Рено на данный момент…
-
Как правильно выбрать тюнинг состоящий из отдельных элементов внешний тюнинг тюнинг своими руками
Тюнинг из отдельных частей подходит автовладельцам, каковые по каким то обстоятельствам еще не отважились установить или купить автомобиль с…
