Deuchainn deuchainn BMW agus haidridean: pàirt a dhà
“Uisge. Is e an aon toradh deireannach de einnseanan glan BMW a bhith a’ cleachdadh hydrogen leaghaidh an àite connadh peatrail agus a’ toirt cothrom don h-uile duine teicneòlasan ùra a mhealtainn le cogais shoilleir."
Dòigh BMW
Tha na faclan seo mar thoradh bho iomairt sanasachd companaidh Gearmailteach grunn bhliadhnaichean air ais. Airson ùine mhòr cha robh duine a 'ceasnachadh gu bheil fios aig na Bavarians glè mhath dè a tha iad a' dèanamh a thaobh teicneòlas motair agus tha iad air aon de na stiùirichean cruinne gun teagamh san raon seo. Cha bhiodh dùil cuideachd gun tilgeadh companaidh a tha air fàs làidir ann an reic anns na bliadhnachan mu dheireadh tunna de airgead air sanasan nach eil cho aithnichte airson teicneòlasan gealltanach le àm ri teachd mì-chinnteach.
Aig an aon àm, ge-tà, tha na faclan a chaidh ainmeachadh mar phàirt de dh'iomairt gus dreach haidridean 745-uair caran annasach a bhrosnachadh de phrìomh chompanaidh automaker Bavarian. Exotic, oir a rèir BMW, feumaidh an gluasad gu roghainnean eile an àite connadh hydrocarbon, a tha gnìomhachas nan càraichean air a bhith ag ithe bhon fhìor thoiseach, atharrachadh air a’ bhun-structar cinneasachaidh gu lèir. Tha feum air an fhear mu dheireadh leis gu bheil na Bavarians a’ faicinn slighe leasachaidh gealltanach chan ann anns na ceallan connaidh a tha air an sanasachadh gu farsaing, ach ann an tionndadh einnseanan losgaidh a-staigh gus ruith air hydrogen. Tha BMW den bheachd gu bheil an ùrachadh na dhuilgheadas solvable agus tha e air adhartas mòr a dhèanamh mar-thà ann a bhith a’ fuasgladh a’ phrìomh dhuilgheadas ann a bhith a’ coileanadh coileanadh einnsean earbsach agus a’ cur às don chlaonadh airson pròiseasan losgaidh neo-riaghlaidh a’ cleachdadh hydrogen fìor-ghlan. Tha soirbheachadh san rathad seo mar thoradh air comas ann an raon smachd dealanach air pròiseasan einnsein agus an comas siostaman cuairteachaidh gas sùbailte le patent BMW Valvetronic agus Vanos a chleachdadh, às aonais sin bhiodh e do-dhèanta dèanamh cinnteach à obrachadh àbhaisteach "einnseanan hydrogen" . Ach, tha a’ chiad cheuman san rathad seo a’ dol air ais gu 1820, nuair a chruthaich an dealbhaiche Uilleam Cecil einnsean le connadh hydrogen ag obair air a’ “phrionnsapal falamh” ris an canar - sgeama a tha gu math eadar-dhealaichte bho sgeama an einnsean a chaidh a chruthachadh nas fhaide air adhart le einnsean a-staigh. . losgadh. Anns a ’chiad leasachadh aige air einnseanan losgaidh a-staigh 60 bliadhna às deidh sin, chleachd an tùsaire Otto an gas synthetigeach a chaidh ainmeachadh mar-thà agus a thàinig bho ghual le susbaint hydrogen timcheall air 50%. Ach, le innleachd an carburetor, tha cleachdadh gasoline air fàs mòran nas practaigeach agus nas sàbhailte, agus tha connadh leaghaidh air a dhol an àite a h-uile roghainn eile a tha air a bhith ann gu ruige seo. Chaidh feartan hydrogen mar chonnadh ath-lorg grunn bhliadhnaichean às deidh sin le gnìomhachas an fhànais, a fhuair a-mach gu sgiobalta gu robh an co-mheas lùth / tomad as fheàrr aig hydrogen de chonnadh sam bith air an robh fios aig mac an duine.
Anns an Iuchar 1998, gheall Comann Gnìomhachas Automobile na h-Eòrpa (ACEA) don Aonadh Eòrpach lughdachadh a thoirt air brùchdadh CO2008 bho charbadan ùra clàraichte san Aonadh 2 gram gach cilemeatair gu cuibheasach le 140. Ann an cleachdadh, bha seo a ’ciallachadh lùghdachadh 25% ann an sgaoilidhean an coimeas ri 1995, agus bha caitheamh connaidh cuibheasach a’ chabhlaich ùr mu 6,0 l / 100 km. A dh ’aithghearr, tha dùil ri ceumannan a bharrachd gus sgaoilidhean gualain dà-ogsaid a lùghdachadh 14% ro 2012. Tha seo a ’dèanamh a’ ghnìomh airson companaidhean chàraichean gu math duilich agus, a rèir eòlaichean BMW, faodar am fuasgladh an dàrna cuid le bhith a ’cleachdadh connadh gualain ìosal no le bhith a’ cur às do charbon gu tur bhon chonnadh. A rèir an teòiridh seo, tha haidridean a ’nochdadh a-rithist ann an raon nan càraichean anns a h-uile glòir.
B ’e a’ chompanaidh Bavarian a ’chiad neach-saothrachaidh chàraichean gus mòr-thoradh a dhèanamh air carbadan cumhachd hydrogen. Tha tagraidhean dòchasach is misneachail an Ollaimh Burkhard Geschel, ball de bhòrd BMW le uallach airson leasachaidhean ùra, “gum bi a’ chompanaidh a ’reic chàraichean haidridean mus tig an t-Sreath 7 a tha ann an-dràsta gu crìch. Leis an dreach as ùire aige Hydrogen 7, an seachdamh sreath, a chaidh a thoirt a-steach ann an 2006, le einnsean 12 hp 260-siolandair. tha an teachdaireachd seo air a thighinn gu bith mu thràth. Bha coltas gu math àrd-mhiannach air an rùn, ach chan ann gun adhbhar. Tha BMW air a bhith a ’feuchainn a-mach einnseanan losgaidh a-staigh a’ ruith air haidridean bho 1978, agus air 11 Cèitean 2000 rinn iad taisbeanadh gun samhail de na comasan eile a tha seo. Chuir cabhlach drùidhteach de 15 carbad 750 hl bhon ghinealach roimhe den t-seachdain, le cumhachd bho einnseanan dusan siolandair haidridean, crìoch air marathon 170 km, a ’soilleireachadh soirbheachas a’ chompanaidh agus gealladh teicneòlas ùr. Ann an 000 agus 2001, chùm cuid de na carbadan sin orra a ’gabhail pàirt ann an grunn thaisbeanaidhean a’ toirt taic don bheachd haidridean. An uairsin bha an t-àm ann airson leasachadh ùr stèidhichte air an ath 2002 Sreath, a ’cleachdadh 7-liter V-4,4 ùr-nodha agus comasach air astar as àirde de 212 km / h, air a leantainn leis an leasachadh as ùire le 12-siolandair V-XNUMX. A rèir beachd oifigeil a ’chompanaidh, tha na h-adhbharan airson gun do thagh BMW an teicneòlas seo thairis air ceallan connaidh an dà chuid malairteach agus saidhgeòlach. An toiseach, bidh feum aig an dòigh seo air mòran nas lugha de thasgadh ma dh ’atharraicheas am bun-structar toraidh. San dàrna àite, leis gu bheil daoine cleachdte ris an t-seann einnsean losgaidh a-staigh, is toil leotha e agus bidh e duilich dealachadh ris. Agus san treas àite, san eadar-ama, thionndaidh e a-mach gu bheil an teicneòlas seo a ’leasachadh nas luaithe na teicneòlas cealla connaidh.
Ann an càraichean BMW, tha hydrogen air a stòradh ann an soitheach cryogenic làn-inslithe, leithid botal thermos àrd-theicneòlas a chaidh a leasachadh leis a’ bhuidheann fuarachaidh Gearmailteach Linde. Aig teòthachd stòraidh ìosal, tha an connadh aig ìre leaghaidh agus a ’dol a-steach don einnsean mar chonnadh àbhaisteach.
Aig an ìre seo, chuir dealbhadairean a ’chompanaidh Munich fòcas air in-stealladh connaidh neo-dhìreach, agus tha càileachd a’ mheasgachaidh an urra ri modh obrachaidh an einnsean. Ann am modh pàirt luchdan, bidh an t-einnsean a’ ruith air measgachadh caol coltach ri connadh dìosail - chan eil an t-atharrachadh air a dhèanamh ach anns an ìre de chonnadh a thèid a chuir a-steach. Is e seo an "smachd càileachd" ris an canar am measgachadh, anns a bheil an einnsean a ’ruith le cus èadhair, ach air sgàth an luchd ìosal, tha cruthachadh sgaoilidhean nitrogen air a lughdachadh. Nuair a tha feum air cumhachd mòr, bidh an einnsean a ’tòiseachadh ag obair mar einnsean gasoline, a’ gluasad air adhart gu “smachd cainneachdail” mar a chanar ris a ’mheasgachadh agus measgachaidhean àbhaisteach (gun lean). Tha na h-atharrachaidhean sin comasach, air an aon làimh, air sgàth astar smachd dealanach air pròiseasan san einnsean, agus air an làimh eile, air sgàth obrachadh sùbailte siostaman smachd cuairteachaidh gas - Vanos “dùbailte”, ag obair ann an co-bhonn ris an Siostam smachd inntrigidh Valvetronic gun smeòrach. Bu chòir cuimhneachadh, a rèir innleadairean BMW, nach eil sgeama obrach an leasachaidh seo ach ìre eadar-mheadhanach ann an leasachadh teicneòlais agus gum bi einnseanan san àm ri teachd ag atharrachadh gu in-stealladh hydrogen gu siolandairean agus turbocharging. Thathas an dùil gun toir na dòighean sin daineamaigs carbaid nas fheàrr na einnsean gasoline coimeasach agus àrdachadh ann an èifeachdas iomlan an einnsean losgaidh a-staigh còrr is 50%. An seo stad sinn a dh'aona ghnothach bho bhith a ’suathadh air a’ chuspair “ceallan connaidh”, oir o chionn ghoirid chaidh a ’chùis seo a chleachdadh gu gnìomhach. Aig an aon àm, ge-tà, feumaidh sinn iomradh a thoirt orra ann an co-theacsa teicneòlas haidridean BMW, oir cho-dhùin na dealbhadairean ann am Munich dìreach innealan mar sin a chleachdadh gus cumhachd a thoirt don lìonra dealain air bòrd ann an càraichean, a ’cur às do chumhachd bataraidh àbhaisteach gu tur. Leigidh an gluasad seo le sàbhalaidhean connaidh a bharrachd, leis nach fheum an einnsean hydrogen an alternator a dhràibheadh, agus bidh an siostam dealain air bòrd a’ fàs gu tur neo-eisimeileach agus neo-eisimeileach bhon t-slighe dràibhidh - faodaidh e dealan a ghineadh eadhon nuair nach eil an einnsean a ’ruith, a bharrachd air toradh. agus bidh caitheamh lùtha freagarrach airson làn optimization. Leis nach urrainn ach uiread de dhealan a bhith a-nis air a thoirt a-mach gus cumhachd a thoirt don phump uisge, pumpaichean ola, àrdachadh breic agus siostaman uèirleas, tha sin cuideachd a ’ciallachadh sàbhalaidhean a bharrachd. Ach, ann an co-shìnte ris na h-innleachdan sin, cha deach atharrachaidhean dealbhaidh daor a dhèanamh air an t-siostam stealladh connaidh (gasoline). Gus teicneòlasan haidridean adhartachadh san Ògmhios 2002, chruthaich BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel MAN am prògram com-pàirteachais CleanEnergy, a thòisich le leasachadh stèiseanan lìonaidh le haidridean leaghte agus teannaichte.
Tha BMW na neach-tòiseachaidh air grunn phròiseactan co-phàirteach eile, a’ gabhail a-steach companaidhean ola, agus am measg sin tha na com-pàirtichean as gnìomhaiche Aral, BP, Shell, Total. Tha ùidh anns an raon gealltanach seo a’ fàs gu mòr - anns na deich bliadhna a tha romhainn, bheir an EU leis fhèin tabhartasan ionmhais dìreach do mhaoin gus leasachadh agus buileachadh theicneòlasan hydrogen a mhaoineachadh ann an suim 2,8 billean euros. Tha an àireamh de thasgaidhean le companaidhean prìobhaideach ann an leasachadh "hydrogen" rè na h-ùine seo duilich a ro-innse, ach tha e soilleir gum bi e iomadh uair nas àirde na cuibhreannan bho bhuidhnean neo-phrothaideach.
Hydrogen ann an einnseanan losgaidh a-staigh
Tha e inntinneach a bhith mothachail, air sgàth feartan fiosaigeach agus ceimigeach haidridean, gu bheil e tòrr nas lasanta na gasoline. Ann an cleachdadh, tha seo a 'ciallachadh gu bheil feum air mòran nas lugha de lùth tùsail gus am pròiseas losgadh ann an hydrogen a thòiseachadh. Air an làimh eile, tha e furasta measgachadh fìor chaol a chleachdadh ann an einnseanan hydrogen - rud a choileanas einnseanan gasoline an latha an-diugh tro theicneòlasan iom-fhillte agus daor.
Chan eil an teas eadar na mìrean den mheasgachadh haidridean-adhair cho sgapte, agus aig an aon àm, tha an teòthachd fèin-lasadh agus ìre pròiseasan losgaidh mòran nas àirde na an ìre de gasoline. Tha dùmhlachd ìosal aig hydrogen agus eadar-dhealachadh làidir (comas gum bi gràinean a ’dol a-steach do ghas eile - sa chùis seo, èadhar).
Is e an lùth gnìomhachaidh ìosal a tha a dhìth airson fèin-lasadh aon de na dùbhlain as motha ann a bhith a’ cumail smachd air pròiseasan losgaidh ann an einnseanan haidridean oir is urrainn don mheasgachadh lasadh gu furasta mar thoradh air conaltradh le raointean nas teotha san t-seòmar losgaidh agus an aghaidh a bhith a’ leantainn sreath de phròiseasan gu tur gun smachd. Is e a bhith a’ seachnadh a’ chunnairt seo aon de na dùbhlain as motha ann a bhith a’ leasachadh einnseanan haidridean, ach chan eil e furasta cuir às don bhuil gu bheil measgachadh losgaidh fìor sgaoilte a’ siubhal gu math faisg air ballachan an t-siolandair agus gun urrainn dha a dhol a-steach do bheàrnan gu math cumhang. leithid bhalbhaichean dùinte, mar eisimpleir... Feumar seo uile a thoirt fa-near nuair a thathar a’ dealbhadh nan motaran sin.
Tha teodhachd fèin-ghluasaid àrd agus àireamh àrd octane (timcheall air 130) a ’ceadachadh àrdachadh ann an co-mheas teannachaidh an einnsean agus, mar sin, a èifeachdas, ach a-rithist tha cunnart ann fèin-ghluasad haidridean bho bhith a’ conaltradh ris a ’phàirt as teotha. anns an t-siolandair. Is e a ’bhuannachd a tha ann an comas sgaoilidh àrd haidridean gu bheil e comasach measgachadh le èadhar gu furasta, agus ma thèid tanca a bhriseadh sìos tha sin a’ gealltainn gun tèid an connadh a sgaoileadh gu sgiobalta agus gu sàbhailte.
Tha co-mheas de mu 34: 1 aig a’ mheasgachadh adhair-hydrogen air leth freagarrach airson losgadh (airson gasoline is e an co-mheas seo 14,7: 1). Tha seo a 'ciallachadh nuair a thèid an aon tomad de hydrogen agus gasoline a chur còmhla anns a' chiad chùis, gu bheil feum air barrachd air a dhà uimhir de dh'èadhar. Aig an aon àm, bidh am measgachadh haidridean-adhair a’ gabhail mòran a bharrachd àite, a tha a’ mìneachadh carson a tha nas lugha de chumhachd aig einnseanan le cumhachd haidridean. Tha dealbh dìreach didseatach de cho-mheasan agus meudan gu math siùbhlach - tha an dùmhlachd de hydrogen deiseil airson losgadh 56 uair nas lugha na an dùmhlachd de bhalbhaichean gasoline .... Ach, bu chòir a thoirt fa-near, ann am prionnsabal, gum faod einnseanan haidridean cuideachd obrachadh le measgachaidhean adhair-hydrogen suas gu 180: 1 (ie measgachadh fìor "lean"), a tha an uair sin a 'ciallachadh gum faodar an einnsean obrachadh. às aonais bhalbhaichean throttle agus cleachd prionnsapal einnseanan dìosail. Bu chòir a thoirt fa-near cuideachd gur e hydrogen an stiùiriche gun teagamh ann a bhith a’ dèanamh coimeas eadar hydrogen agus gasoline mar stòran lùtha a thaobh tomad - tha cileagram de hydrogen faisg air trì tursan nas lùth-dhian na cileagram de gasoline.
Coltach ri einnseanan gasoline, faodar haidridean leaghte a chuir a-steach dìreach air thoiseach air na bhalbhaichean anns na h-ioma-fhilltean, ach is e am fuasgladh as fheàrr an in-stealladh gu dìreach rè stròc teannachaidh - anns a ’chùis seo, faodaidh an cumhachd a dhol thairis air cumhachd einnsean gasoline coltach ri 25%. Tha seo air sgàth 's nach eil an connadh (hydrogen) a' gluasad adhair mar ann an einnsean gasoline no diesel, a 'leigeil le èadhar a-mhàin (mòran a bharrachd na an àbhaist) an seòmar losgaidh a lìonadh. Cuideachd, eu-coltach ri einnseanan gasoline, chan fheum einnseanan hydrogen sèididh structarail oir tha hydrogen a 'sgaoileadh math gu leòr le èadhar às aonais a' cheum seo. Air sgàth nan ìrean losgaidh eadar-dhealaichte ann an diofar phàirtean den t-siolandair, tha e nas fheàrr dà phlocan sradag a chuir, agus ann an einnseanan haidridean, tha cleachdadh electrodan platanam neo-phractaigeach, leis gu bheil platanam gu bhith na inneal-brosnachaidh a bheir gu oxidation connaidh aig teòthachd ìosal.
H2R
Tha an H2R na phrototeip supersport ag obair a chaidh a thogail le innleadairean BMW agus air a stiùireadh le einnsean dusan-siolandair a ruigeas toradh as àirde de 285 hp nuair a bhios e air a stiùireadh le hydrogen. Taing dhaibh, bidh am modail deuchainneach a 'luathachadh bho 0 gu 100 km / h ann an sia diogan agus a' ruighinn astar as àirde de 300 km / h. mìosan ri leasachadh. Gus casg a chuir air losgadh gun spionnadh, tha na h-eòlaichean Bavarian air cearcall sruthadh sònraichte agus ro-innleachd in-stealladh a leasachadh a-steach don t-seòmar losgaidh, a’ cleachdadh na cothroman a tha air an toirt seachad le siostaman ùine bhalbhaichean caochlaideach an einnsein. Mus tèid am measgachadh a-steach do na siolandairean, bidh an fheadhainn mu dheireadh air am fuarachadh le èadhar, agus chan eil lasadh air a dhèanamh ach aig an ionad marbh as àirde - mar thoradh air an ìre losgaidh àrd le connadh hydrogen, chan eil feum air lasadh ro-làimh.
toraidhean
Chan eil an anailis ionmhasail den ghluasad gu lùth haidridean fìor dòchasach fhathast. Tha cinneasachadh, stòradh, còmhdhail agus solar gas aotrom fhathast nan pròiseasan lùth-dian, agus aig an ìre theicneòlasach làithreach de leasachadh daonna chan urrainn dha leithid de sgeama a bhith èifeachdach. Ach, chan eil seo a ’ciallachadh nach lean rannsachadh agus sgrùdadh fhuasglaidhean. Tha molaidhean airson haidridean a ghineadh bho uisge a ’cleachdadh dealan bho phannalan grèine agus a stòradh ann an tancaichean mòra a’ coimhead dòchasach. Air an làimh eile, tha am pròiseas a bhith a ’gineadh dealan agus haidridean ann an ceum gas ann am fàsach an Sahara, ga ghiùlan chun Mhuir Mheadhan-thìreach le loidhne-phìoban, ga liquefying agus ga ghiùlan le tancairean cryogenach, ga luchdachadh ann am puirt agus mu dheireadh ga ghiùlan le truca tha e caran neònach an-dràsta ...
Chaidh beachd inntinneach a thoirt a-steach o chionn ghoirid leis a ’chompanaidh ola Nirribhidh Norsk Hydro, a mhol gum biodh iad a’ dèanamh haidridean bho ghas nàdurrach aig làraichean cinneasachaidh sa Chuan a Tuath, agus chaidh an carbon monoxide a bha air fhàgail a stòradh ann an achaidhean a bha air ìsleachadh fo ghrunnd na mara. Tha an fhìrinn na laighe am badeigin sa mheadhan, agus chan eil ach ùine ag innse càite an tèid leasachadh a ’ghnìomhachais haidridean.
Measgachadh Mazda
Tha a ’chompanaidh Iapanach Mazda cuideachd a’ sealltainn an dreach aca den einnsean hydrogen - ann an cruth càr spòrs aonad rothlach RX-8. Chan eil seo na iongnadh, oir tha feartan dealbhaidh an einnsean Wankel air leth freagarrach airson a bhith a 'cleachdadh hydrogen mar chonnadh. Tha an gas air a stòradh fo chuideam àrd ann an tanca sònraichte, agus tha an connadh air a chuir a-steach gu dìreach a-steach do na seòmraichean losgaidh. Leis gu bheil ann an cùis einnseanan rothlach, tha na raointean anns a bheil in-stealladh agus losgadh a ’tachairt air an sgaradh, agus gu bheil an teòthachd anns a’ phàirt suidse nas ìsle, tha an duilgheadas a thaobh comas lasadh neo-riaghlaidh air a lughdachadh gu mòr. Tha an einnsean Wankel cuideachd a’ tabhann àite gu leòr airson dà inneal-stealladh, rud a tha air leth cudromach airson a bhith a’ stealladh an ìre as fheàrr de hydrogen.
