Применение чистого водорода

Информация » Новые транспортные двигатели » Применение чистого водорода

Страница 1

Приемлемые объёмно – массовые показатели системы хранения водорода на автомобиле в чистом виде обеспечиваются только при его сжижении, т.е. в криогенной схеме. Это положение наглядно иллюстрируется показанными в табл. 7 данными по различным топливным системам, приведенным к энергетическому эквиваленту, обеспечивающему пробег 418 км [ ].

Использование водорода в газообразном виде отличается простотой, однако получило ограниченное применение из – за небольшого энергозапаса и существенного увеличения массы и объёма топливного бака.

Рис.8. Схема топливного элемента.

Классическим примером подобной схемы может служить экспериментальный автомобиль УКЛА (UCLA, США), работающий на сжатом водороде. Автомобиль УКЛА, предназначенный специально для городских условий, создан на базе модели «Форд Босс» (Ford Boss) 1971г. с двигателем V-8 объёмом 5,75 л [ ]. Мероприятия по модификации двигателя включают снижение степени сжатия с 11,7 до 8,9, установку ограничителя температуры топливной смеси (71єС) и изменение фаз газораспределения. Для предотвращения обратных вспышек водорода, снижения жёсткости его сгорания и уменьшения эмиссии NOx использовалась частичная балластировка топливной смеси с помощью 25%-ной рециркуляции ОГ.

Таблица 7.

Объёмно – массовые характеристики различных систем хранения водорода на автомобиле.

Показатель

Бензин

Сжатый

водород

Жидкий

водород

Гидрид

(MgH2)

Масса топлива, кг

Объём топлива, мі

Масса бака, кг

Объём бака, мі

Общая масса топливной

системы, кг

53,5

0,07

13,06

0,08

67

13,4

1,0

1361

1,53

1374

13,4

0,19

181

0,28

195

181

0,23

45,4

0,25

227

Водород хранится в двух баллонах, размещаемых за передними сиденьями. В каждом баллоне массой 136 кг находится 1,36 кг Н2 под давлением 41 МПа. Водород подаётся в двигатель двухступенчатым редуктором, снижающим давление до 30 мм вод. ст. Для повышения безопасности водород подаётся только при наличии разряжения во впускном патрубке, для чего используется электромагнитный клапан, управляемый датчиком давления. При испытаниях автомобиля по методике СVS – 1973 расход топлива составлял 1 кг Н2 на 35 км, что обеспечило полный пробег без зарядки около 100 км. В выхлопных газах отсутствуют такие компоненты, как СО, СО2 и СН, и содержится лишь примерно 0,205 г/км NOx, что ниже Федерального стандарта США 1976 г.

Объёмно – массовые показатели топливной системы значительно улучшаются при использовании водорода в сжиженном состоянии. Основной проблемой при этом является низкая температура жидкого водорода, в связи с чем первостепенное значение имеет тепловая изоляция бака. Жидкий водород обычно транспортируют и хранят в криогенных резервуарах с двойными стенками, пространство между которыми заполнено изоляцией.

Наиболее эффективна многослойная изоляция, состоящая из чередующихся слоёв экранирующих и изолирующих материалов. Экранирующим материалом обычно является алюминиевая фольга, а для изолирующих слоёв используется стеклоткань, стеклобумага и др. При давлении в изолирующем пространстве ниже 1,33 Па такая изоляция практически не пропускает тепло, благодаря чему потери от испарения в цистерне ёмкостью 100 мі не превосходят 0,25% в сут., а при хранении в стационарном резервуаре – 10% в год. В настоящее время созданы криогенные баки для автомобиля, имеющие утечку жидкого водорода менее 1% в сутки [ ].

Страницы: 1 2

Еще по теме:

Общие требования
Приведенные ниже таблицы показывают обзор наиболее существенных ныне действующих требований, которые предъявляются к занятым перевозками опасных грузов транспортным средствам, а также указания на соответствующие места нахождения предписаний в положениях ДОПОГ и, при необходимости, указываются перех ...

Определение целесообразности разработки алгоритма
Целью дипломной работы является разработка системы контроля безопасности движения транспорта и отображение опасных ситуаций на экране. Для выполнения данной работы требуется провести математическое моделирование разработанного алгоритма на ЭВМ. Для экономической эффективности разрабатываемых алгори ...

Расчет годового пробега автопарка
Расчет годового пробега по марке подвижного состава производится по формуле [2]: Lг = 365 ∙ Аи · 1сс · αи, (2.11) где: Аи – списочное число подвижного состава. Для а/м КамАЗ 5320: Lг = 365 ∙ 6 ∙151 ∙ 0,7 = 231483 км Результаты расчетов по другим маркам сводятся в таблиц ...


Навигация

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transpexplore.ru