Улучшение водородного топлива - это процесс использования смеси водорода и обычного углеводородного топлива в двигателе внутреннего сгорания , обычно в легковом или грузовом автомобиле, в попытке улучшить экономию топлива , выходную мощность , выбросы или их комбинацию. Способы включают водород, полученный посредством электролиза , хранение водорода в транспортном средстве в качестве второго топлива или преобразование обычного топлива в водород с помощью катализатора .
Было проведено множество исследований топливных смесей, таких как впрыск бензина и закиси азота . Смеси водорода и углеводородов - не исключение. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]] Эти источники говорят, что загрязнение выхлопными газами было уменьшено во всех случаях, и они предполагают, что иногда возможно небольшое повышение эффективности. .
Многие из этих источников также предполагают, что для получения каких-либо значительных результатов могут потребоваться модификации воздушно-топливного отношения двигателя , момента зажигания , систем контроля выбросов , электронных систем управления и, возможно, других элементов конструкции. Модифицированный таким образом автомобиль может не пройти обязательный контроль защиты от смога . [9] Из-за присущей этим подсистемам сложности , необходимости современной конструкции двигателя и стандартов выбросов , такие заявления сторонников усовершенствования водородного топлива трудно обосновать и всегда оспариваются.
На сегодняшний день продукты, улучшающие водородное топливо, специально не рассматривались Агентством по охране окружающей среды США , так как никакие исследовательские устройства или коммерческие продукты не имеют отчетов в соответствии с «Программой оценки усовершенствованных устройств для вторичного рынка автомобилей». [10] Однако они отмечают, что установка таких устройств часто связана с незаконным вмешательством в систему контроля выбросов в автомобиле, что может привести к значительным штрафам. [11] У Environment Canada действительно есть исследовательский документ по этому вопросу. В ходе испытаний, проведенных в их лаборатории в 2004 году, они не обнаружили улучшения эффективности двигателя или экономии топлива. [12]
Есть также много комплектов послепродажного обслуживания, доступных для продажи за пределами США. Установка этих комплектов за пределами США может не противоречить законам тех стран, где они установлены.
Электролиз
Улучшение водородного топлива за счет электролиза (с использованием автомобильных генераторов переменного тока ) было продвинуто для использования с бензиновыми и дизельными грузовиками, [13] [14] [15], хотя конструкции на основе электролиза неоднократно терпели неудачу при проверках эффективности и противоречат широко принятым законам термодинамики ( т.е. сохранение энергии). Сторонники, которые продают устройства (часто называемые «устройствами HHO»), утверждают, что динамика часто неверно истолковывается, и из-за химических свойств полученной смеси можно добиться повышения эффективности таким образом, чтобы не нарушать никаких научных данных. законы. Многие тесты, проводимые группами потребительских часов, показали отрицательные результаты. Поначалу этот метод может показаться кому-то привлекательным, потому что потери энергии в системе в целом легко упустить из виду. Те, кто не знаком с электродинамикой, могут не осознавать, что электролитическая ячейка отводит ток из электрической системы автомобиля, вызывая увеличение механического сопротивления в генераторе переменного тока, что всегда приводит к снижению чистой мощности. [9] [16] [17] [18] Поскольку для отделения водорода от кислорода требуется больше энергии, чем было бы получено от сжигания водорода, полученного этим методом, концепция такого устройства часто заявляется как прямое нарушение в первый и второй законы термодинамики . [19] [20] [21] [22] [23] [24] Продавцам или промоутерам этих устройств были предложены денежные призы, чтобы продемонстрировать, что их утверждения об увеличении экономии топлива верны. устройство, проходящее испытания [ необходима цитата ] .
Катализ
Арвин Меритор , поставщик автомобильной техники уровня 1, в свое время экспериментировал с технологией плазменного риформинга, в которой для повышения эффективности сгорания двигателя и снижения выбросов NO x использовался бы водород, полученный из топлива . [25] В этой ссылке говорится, что возможно увеличение теплового КПД двигателя на 20–30%. Однако это требует, чтобы двигатель был модифицирован для работы в сверхобедненной области графика зависимости степени сжатия от соотношения воздух / топливо (лямбда), наряду с другими модификациями. Эта технология не будет хорошо работать в качестве модернизации неизмененной технологии двигателя. Это исследование проводилось совместно с автомобильной лабораторией Sloan при Массачусетском технологическом институте . В конце концов, подразделение, проводившее это исследование, было продано инвестиционной компании. [26]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Техническая записка НАСА , май 1977 г., « Выбросы и общее потребление энергии многоцилиндровым поршневым двигателем, работающим на бензине и смеси водород-бензин » (доступ 2008-08-08)
- ^ Транспортные средства с водородным двигателем внутреннего сгорания Архивировано 12 декабря 2012 г. в archive.today Национальной лаборатории штата Айдахо
- ^ Г. Фонтана; Э. Галлони; Э. Джаннелли; М. Минутилло (январь 2002 г.). «Оценка производительности и расхода топлива бензинового двигателя, обогащенного водородом при частичной нагрузке». Серия технических статей SAE (2002–01–2196): 4–5.
- ^ Матур HB; Дас Л.М. (1991). «Рабочие характеристики двигателя SI, работающего на водороде, с использованием впрыска во впускной коллектор с синхронизацией по времени». Международный журнал водородной энергетики . 16 (том 16, стр. 115–117, 1991): 115–127. DOI : 10.1016 / 0360-3199 (91) 90038-K .
- ^ Per Tunestal; Магнус Кристенсен; Патрик Эйнуолл; Тобиас Андерссон; Бенгт Йоханссон (январь 2002 г.). «Добавление водорода для улучшения возможности сжигания обедненной смеси в камерах медленного и быстрого сжигания природного газа». Серия технических статей SAE (2002–01–2686): 7–8.
- ^ Цолакис А., Мегаритис А., Вышински М.Л., «Применение реформинга топлива выхлопных газов в двигателях с воспламенением от сжатия, работающих на дизельных и биодизельных топливных смесях» Energy & Fuels 17 (6): 1464–1473 NOV-DEC 2003.
- ^ Юген Конг; Сэм Крейн; Палак Патель; Билл Тейлор (январь 2004 г.). « Регенерация ловушки NO x с помощью бортового устройства для производства водорода». Серия технических статей SAE (2004–01–0582): 6–7.
- ^ Торстен Альгейер; Мартин Кленк; Тило Ланденфельд (январь 2004 г.). «Усовершенствованный контроль выбросов и экономии топлива с использованием комбинированного впрыска бензина и водорода в SI-двигателях». Серия технических статей SAE (2004–01–1270): 11–12.
- ^ a b Автомобили с водным приводом: модификация водородного электролизера Can't Up MPGs , Майк Аллен, 7 августа 2008 г., Popularmechanics.com
- ^ См. Список устройств, протестированных в разделе «Оценка устройств для экономии газа и снижения выбросов» Агентства по охране окружающей среды.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США, «Устройства и добавки для повышения экономии топлива и уменьшения загрязнения - действительно ли они работают?»
- ^ [Бартон, П.Дж. 2004. Исследование выбросов выхлопных газов тяжелых транспортных средств и расхода топлива с использованием водородного газогенератора JetStar ™. Министерство окружающей среды Канады, Отчет ERMD № 2004-32v2]
- ^ Название компании
- ^ Wired журнал: дальнобойщики выбирают водородную энергию
- ^ «Корпоративный сайт GreenChek Technology» . Проверено 12 февраля 2009 .
- ↑ Greenville News Looking Out 4 You: Water 4 Gas Fails to Boost Пробег. Архивировано 24 сентября 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ «Проверку претензий на конверсию водорода - Видео» . 3 Новости . Проверено 4 октября 2011 года .
- ^ http://www.consumeraffairs.com/news04/2008/07/water4gas.html По делам потребителей Water4gas
- ^ Аллен, Майк (2 июля 2008 г.). «Правда о машинах с водным двигателем: дневник механика» . Популярная механика . Проверено 21 мая 2012 года .
- ^ Genepax Water Car: слишком хорошо, чтобы быть правдой? Ага
- ^ Профессор сомневается в заявлениях о водном автомобиле - ведущий эксперт по альтернативным видам топлива опровергает заявления японской компании о том, что она разработала первый в мире автомобиль, работающий только на воде. Профессор Феодосиос Коракианитис из Лондонского университета королевы Марии говорит, что одной воды недостаточно для того, чтобы ваша машина заработала. [1]
- ^ Болл, Филипп (14 сентября 2007 г.). «Горящая вода и прочие мифы» . Новости природы . DOI : 10.1038 / news070910-13 . Проверено 8 декабря 2008 .
(...) окончательный вердикт термодинамики: вода не топливо. Его никогда не было и никогда не будет. Вода не горит. Вода уже сгорела - это отработанное топливо. Это выхлоп. (...) А еще есть бедняга Стэнли Мейер, изобретатель «машины с водным двигателем». (...) Как еще можно добывать энергию, сжигая воду, как не с помощью мифической субстанции?
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 24 сентября 2008 года . Проверено 3 августа 2008 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Шадевальд, Роберт Дж. (2008). Их собственные миры - краткая история ошибочных идей: креационизм, плоскоземляние, энергетические аферы и дело Великовского . Xlibris. ISBN 978-1-4363-0435-1.
- ^ Двигатель внутреннего сгорания с повышенным содержанием водорода может улучшить экономию бензина на топливе на 20–30%
- ^ ArvinMeritor продает свою группу технологий по выбросам