تلقائي على الهيدروجين. مولد الهيدروجين HHO للسيارات

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 12:01

صناعة السيارات هي واحدة من أكثر المجالات الواعدة في الصناعة. تسعى الاهتمامات العالمية جاهدة لاستثمار الكثير من الأموال في تطوير تقنيات جديدة ، والتي من شأنها في المستقبل تحسين أداء المركبات. يمكن لأدنى تغيير في مبادئ تشغيل السيارة تغيير ديناميكياتها وأداء القيادة ومستوى السلامة بشكل جذري. في الوقت نفسه ، تعد مصادر الوقود البديلة ، ولا سيما سيارات الهيدروجين ، التي يمكن رؤيتها بالفعل في خطوط الشركات المصنعة الرائدة ، بأهم التغييرات. على الرغم من ظهور نماذج إنتاج من هذا النوع ، لا يزال المصممون يبحثون عن أفضل استخدام للهيدروجين. لكن حقيقة أن إدخال هذا الوقود في خوارزمية المحرك يجلب عددًا من المزايا لا يمكن إنكاره.

خصوصية سيارات الهيدروجين

لا يؤدي الانتقال من التقنيات التقليدية إلى الحلول الجديدة دائمًا إلى تحسين مؤشرات الجودة لعمليات النقل. هذا ما يحدث للمركبات الكهربائية ، والتي على الرغم من اعتبارها وسيلة تقنية صديقة للبيئة واقتصادية نسبيًا ، إلا أن لها العديد من العيوب ، بما في ذلك غير المرضيةديناميات. في المقابل ، يمكن للسيارة التي تعمل بالهيدروجين ، بشرط أن تكون خلايا الوقود متوازنة ، أن تحتفظ بمزايا السيارات ذات المحركات الكلاسيكية ، وتوفر العديد من المزايا الجديدة. يعود الاهتمام بهذا النوع من الوقود من جانب الشركات المصنعة إلى إمكانية زيادة ملاءمة النقل للبيئة ، فضلاً عن توفير الطاقة. بالمقارنة مع محركات الاحتراق الداخلي التقليدية ، فإن الوحدات التي تعمل بالهيدروجين لا تصدر عمليا أي مواد ضارة. لا يمكن تحقيق مثل هذه النتيجة إلا إذا تم القضاء على المحركات التقليدية تمامًا ، وفي هذه الحالة ، سيكون هناك انخفاض ملحوظ في الطاقة.

مزيج من الهيدروجين و الجليد

اليوم ، يستخدم صانعو السيارات عدة مفاهيم لاستخدام الهيدروجين. أحد أكثرها شيوعًا هو الإصدار الهجين ، حيث يتم الجمع بين محرك الاحتراق الداخلي وعناصر الهيدروجين. في البداية ، كان مفهوم السيارات على الهيدروجين ، المصنوع بهذا النهج ، ملحوظًا لقوتها المنخفضة. ومع ذلك ، فإن التطورات الأخيرة تظهر عكس ذلك ، عندما تزداد إمكانات الطاقة بنسبة 10-15٪. ولكن ، مرة أخرى ، تؤدي الزيادة في الطاقة إلى إلغاء الميزة المتمثلة في التوافق مع البيئة وتكلفة صيانة الماكينة. هناك عامل سلبي آخر من استخدام الهيدروجين في نظام محرك الاحتراق الداخلي. أثناء التشغيل ، يتفاعل الوقود مع العناصر الهيكلية ، مما يقلل بشكل كبير من العمر التشغيلي لمواد وحدة الطاقة.

الخصائص التقنية لسيارات الهيدروجين

أولاالمسلسل ، الذي تم تزويده بمحطة لتوليد الطاقة الهيدروجينية ، هو ميراي سيدان بأربعة أبواب من تويوتا. استخدم المطورون تكوينًا غير قياسي ، حيث تعتمد الحشوة على محرك كهربائي متصل بمحول الهيدروجين. نتيجة لذلك ، توفر السيارة الهجينة 151 حصانًا. ثانية ، بسرعة قصوى تبلغ 180 كم / ساعة والتسارع إلى "مئات" في 9 ثوانٍ. في الوقت نفسه ، يسمح لك إعادة التزود بالوقود بالتغلب على ما يقرب من 500 كيلومتر ، وهو أمر جيد جدًا لأول سيارة تعمل بالهيدروجين. الخصائص التقنية لعمليات الانتقال الهيدروجينية مثيرة للإعجاب أيضًا - على سبيل المثال ، تلقت Hyundai Intrado بطارية 36 كيلووات في الساعة توفر مدى يصل إلى 600 كيلومتر. لكن الشيء الأكثر أهمية هو أن الانبعاثات الضارة في هذه الحالة تنخفض إلى الصفر. تقدم الشركات بالفعل آلات الهيدروجين ببيانات أداء جذابة. من بين العوامل التي توقف هذا التقدم ، يمكن للمرء أن يلاحظ فقط نقص البنية التحتية التي تسمح باستخدام التقنيات الجديدة من قبل مجموعة واسعة من المستهلكين.

مولدات الهيدروجين

بينما يتقن كبار المصنعين المحركات عالية التقنية التي تستخدم الهيدروجين كمصدر للطاقة ، يوجد في الرابط الأوسط انتشار للمولدات المساعدة التي تسمح بمعالجة هذا النوع من خلايا الوقود. نظرًا لأن الغرض الرئيسي من استخدام أنواع جديدة من الوقود هو زيادة الملاءمة البيئية للعملية وتقليل تكلفة الطاقة ، فإنه يكفي في بعض الحالات إدخال المفاعل المناسب فقط في التصميم. يتم تنفيذ هذه الوظيفة ، على وجه الخصوص ، بواسطة مولد HHOالهيدروجين في السيارة ، وهو ما يسمى أيضًا بمحول الغاز. في الوقت نفسه ، هناك نوعان من هذه التركيبات - بمكونات سائلة وجافة. من حيث الكفاءة ، الخيار الثاني أكثر ربحية ، لأن الخلايا السائلة تتطلب كميات كبيرة من التيار ، مما يزيد من حجم البطارية.

مبدأ تشغيل مفاعلات الهيدروجين

يشتمل جهاز المولد على فلاتر وخراطيم وبطاريات وصمامات ونظام تحكم. تم تصميم هذه البنية التحتية لضمان ضمان خلط الوقود الرئيسي وخليط الهيدروجين أثناء تشغيل المحرك. الحقيقة هي أن محرك الاحتراق الداخلي التقليدي ، حتى في أفضل الإصدارات ، غير قادر على ضمان الاحتراق الكامل للبنزين. يعمل مفاعل الهيدروجين الخاص بالسيارات على تحسين تشغيل الصمامات ، مما يزيد من شدة الانضغاط ، وبالتالي ، أحجام الاحتراق. في لحظة ضغط الخليط بواسطة المكبس ، يزيد خليط الهيدروجين من رقم الأوكتان ، مما يساهم في احتراق الوقود بكفاءة. هناك طرق تكنولوجية مختلفة لتنفيذ هذه العملية ، ولكن جميعها ، بدرجة أو بأخرى ، تقلل كمية الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي وتوفر استهلاك الوقود الرئيسي.

سيارة الهيدروجين افعل ذلك بنفسك

يتم التثبيت في حجرة المحرك مع التوصيل اللاحق لمصدر الطاقة من الشبكة الموجودة على متن الطائرة. يتم توفير الغاز من خلال نظام سحب الهواء ، دون الحاجة إلى إنشاء رابط خاص لقناة الوقود. من المهم أن نلاحظ أن الوقود لمثل هذه المولدات هومحلول يعتمد على صودا الخبز والماء المقطر. اعتمادًا على تكوين الحزمة ، يمكن أن يكون تركيب الهيدروجين على السيارة معقدًا بسبب تضمين أقطاب كهربائية توفر تقسيمًا أكثر كفاءة للخلائط. ومع ذلك ، لا تزال هذه الأجهزة موجودة فقط في المفاهيم التجريبية. بالنسبة للمستخدم العادي ، من الأهمية بمكان ضمان تزويد الماكينة بقذائف هاون معدلة موسمياً بجودة عالية. على سبيل المثال ، حتى لا تتجمد الوحدة في الشتاء ، يوصى بإضافة كحول الأيزوبروبيل إلى التركيبة.

ردود فعل إيجابية حول سيارات الهيدروجين

من وجهة نظر المنظمات البيئية والمصنعين أنفسهم ، فإن فوائد استخدام الهيدروجين واضحة. أما بالنسبة للمستخدم النهائي ، فإن الفائدة من استخدام خلايا الوقود الجديدة لم تتضح بعد. ومع ذلك ، فإن أكثر الأمثلة نجاحًا للسيارات من هذا النوع تدل على وفورات في التشغيل ، والتي قد تصبح في المستقبل أحد العوامل الرئيسية في شعبية هذه التقنية. فيما يتعلق بالصفات الديناميكية والقوة ، يتسبب مولد الهيدروجين للسيارات في تضارب الآراء ، ولكن هناك تطورات إيجابية هنا أيضًا. لا يوفر استهلاك الوقود الرشيد توفيرات فحسب ، بل يوفر أيضًا زيادة في أداء محطة الطاقة - وفقًا لذلك ، في بعض الحالات ، تزداد الطاقة أيضًا.

مراجعات سلبية

حتى عندما يتعلق الأمر بالتطورات المتقدمة في هذا المجال ، يتعين على المستخدمين التعامل مع مشاكل البنية التحتية المتخلفة. كما هو الحال مع الإصدارات الأخرى من السيارات الهجينة ، سيارات الهيدروجينتتطلب الخدمة في محطات خاصة. بالطبع ، هناك أيضًا نماذج تعمل على الحلول المقدمة في اسطوانات. ولكن في هذه الحالة ، هناك شروط تخزين صارمة ، والتي يتطلب الهيدروجين في السيارة مراعاتها. تشير المراجعات مع النقد بشكل منفصل إلى الآلات التي تمت ترقيتها والتي تعمل على المحركات التقليدية. الحقيقة هي أن تكامل محطات الهيدروجين غالبًا ما يؤدي إلى التآكل السريع لأقرب المكونات والأجزاء.

مقارنة مع التقنيات البديلة

كما يلاحظ الخبراء ، عاجلاً أم آجلاً ، ستهيمن على صناعة السيارات العالمية التقنيات التي تلبي المعايير العالية للسلامة البيئية. جنبًا إلى جنب مع مفاهيم الهيدروجين ، تدعي المركبات الكهربائية وأنواع الهجينة المختلفة ونماذج النيتروجين السائل وما إلى ذلك هذا الدور ، ولكن على عكس المفاهيم المذكورة أعلاه ، فإن نفس مولد الهيدروجين HHO للسيارة هو الأبسط في التنفيذ التقني. إذا كان الأمر يتعلق بمحرك كهربائي ، فغالبًا ما يتعين على المطورين إنشاء تصميم جديد في الفضاء باستخدام المحرك ، فإن إدخال مفاعل الهيدروجين يكون ضمن قوة أي ورشة تصليح سيارات حديثة. شيء آخر هو أن المولد لا يمكن اعتباره أفضل مثال على استخدام الوقود البديل للنقل.

الخلاصة

تم استخدام الهيدروجين كمصدر لتزويد محطة توليد الكهرباء للنقل منذ فجر السيارات الأولى. ومع ذلك ، فإن الأداء العالي لمحركات الاحتراق الداخلي الكلاسيكية قد طغى على التطورات من هذا النوع. في الواقع ، حتى اليومفي عدد من المعلمات ، لا تستطيع سيارات الهيدروجين التنافس مع النماذج التقليدية. سبب أهمية هذا الاتجاه هو عدم وجود ملوثات الهواء. توجد مزايا معينة في الفروق الدقيقة الأخرى في التشغيل ، لكنها ليست أساسية للمصنعين. إذا تحدثنا عن التضحيات التي سيتعين على صانعي سيارات الهيدروجين القيام بها ، فمن المرجح أن يقتصر الأمر على القوة المتواضعة وإدخال العناصر الهيكلية التي يمكن أن تؤثر على بيئة العمل.