BMW u idroġenu: il-magna tal-kombustjoni interna

Il-proġetti tal-kumpanija bdew 40 sena ilu bil-verżjoni bl-idroġenu tas-serje 5

BMW ilha temmen fil-mobilità elettrika. Illum, Tesla tista 'titqies bħala l-punt ta' referenza f'dan il-qasam, iżda għaxar snin ilu, meta l-kumpanija Amerikana wriet il-kunċett ta 'pjattaforma tal-aluminju apposta, li mbagħad ġiet realizzata fil-forma ta' Tesla Model S, BMW kienet taħdem b'mod attiv fuq il-Megacity Proġett tal-vettura. 2013 hija kkummerċjalizzata bħala l-BMW i3. Il-karozza Ġermaniża avant-garde tuża mhux biss struttura ta 'appoġġ tal-aluminju b'batteriji integrati, iżda wkoll korp magħmul minn polimeri rinfurzati bil-karbonju. Madankollu, dak li Tesla hija bla dubju qabel il-kompetituri tagħha hija l-metodoloġija eċċezzjonali tagħha, speċjalment fuq l-iskala tal-iżvilupp ta 'batteriji għal vetturi elettriċi - minn relazzjonijiet ma' manifatturi ta 'ċelluli tal-jone tal-litju għall-bini ta' fabbriki enormi ta 'batteriji, inklużi dawk b'applikazzjonijiet mhux elettriċi. mobilità.

Imma ejja nerġgħu lura għall-BMW għax, kuntrarjament għal Tesla u ħafna mill-kompetituri tagħha, il-kumpanija Ġermaniża għadha temmen fil-mobilità tal-idroġenu. Riċentement, tim immexxi mill-Viċi President taċ-Ċelloli tal-Fjuwil tal-Idroġenu tal-kumpanija, Dr Jürgen Gouldner, żvela ċ-ċellula tal-fjuwil I-Hydrogen Next, genset li jaħdem waħdu li jaħdem b'reazzjoni kimika b'temperatura baxxa. Dan il-mument jimmarka l-10 anniversarju mit-tnedija tal-iżvilupp tal-vettura taċ-ċelluli tal-fjuwil tal-BMW u s-7 anniversarju tal-kollaborazzjoni ma’ Toyota dwar iċ-ċelloli tal-fjuwil. Madankollu, id-dipendenza tal-BMW fuq l-idroġenu tmur lura 40 sena u hija ħafna aktar "temperatura sħuna".

Dan huwa aktar minn kwart ta 'seklu ta' żviluppi mill-kumpanija, li fihom l-idroġenu jintuża bħala karburant għall-magni tal-kombustjoni interna. Għal ħafna minn dak il-perjodu, il-kumpanija emmnet li magna tal-kombustjoni interna li taħdem bl-idroġenu kienet eqreb lejn il-konsumatur milli ċellula tal-fjuwil. B'effiċjenza ta 'madwar 60% u taħlita ta' mutur elettriku b'effiċjenza ta 'aktar minn 90%, magna taċ-ċelloli tal-fjuwil hija ħafna aktar effiċjenti minn magna ta' kombustjoni interna li taħdem bl-idroġenu. Kif se naraw fil-linji li ġejjin, bl-injezzjoni diretta u t-turbocharging tagħhom, il-magni mnaqqsa tal-lum se jkunu estremament adattati biex iwasslu l-idroġenu — sakemm is-sistemi xierqa ta 'kontroll tal-injezzjoni u tal-kombustjoni jkunu f'posthom. Iżda filwaqt li l-magni tal-kombustjoni interna li jaħdmu bl-idroġenu huma tipikament ħafna irħas minn ċellula tal-fjuwil flimkien ma 'batterija tal-jone tal-litju, m'għadhomx fuq l-aġenda. Barra minn hekk, il-problemi tal-mobilità tal-idroġenu fiż-żewġ każijiet imorru ferm lil hinn mill-ambitu tas-sistema ta 'propulsjoni.

U madankollu għaliex l-idroġenu?

L-idroġenu huwa element essenzjali fit-tfittxija tal-umanità biex tuża aktar u aktar sorsi ta 'enerġija alternattivi, bħal pont biex taħżen l-enerġija mix-xemx, mir-riħ, mill-ilma u mill-bijomassa billi tikkonvertiha f'enerġija kimika. F'termini sempliċi, dan ifisser li l-elettriku ġġenerat minn dawn is-sorsi naturali ma jistax jinħażen f'volumi kbar, iżda jista 'jintuża biex jipproduċi idroġenu billi jiddekomponi l-ilma f'ossiġenu u idroġenu.

Naturalment, l-idroġenu jista’ jiġi estratt ukoll minn sorsi ta’ idrokarburi mhux rinnovabbli, iżda dan ilu inaċċettabbli meta jiġi biex jintuża bħala sors ta’ enerġija. Huwa fatt innegabbli li l-problemi teknoloġiċi tal-produzzjoni, il-ħażna u t-trasport tal-idroġenu jistgħu jissolvew - fil-prattika, anke issa, ammonti kbar ta 'dan il-gass huma prodotti u użati bħala materja prima fl-industriji kimiċi u petrokimiċi. F'dawn il-każijiet, madankollu, l-ispiża għolja tal-idroġenu mhix letali, peress li "idub" bl-ispiża għolja tal-prodotti li hija involuta fihom.

Madankollu, il-problema tal-użu tal-gass ħafif bħala sors ta 'enerġija u fi kwantitajiet kbar hija daqsxejn aktar ikkumplikata. Ix-xjentisti ilhom iħawwdu rashom għal żmien twil fit-tfittxija ta 'alternattiva strateġika possibbli għaż-żejt tal-fjuwil, u ż-żieda fil-mobilità elettrika u l-idroġenu tista' tkun f'simbjożi mill-qrib. Fil-qalba ta’ dan kollu hemm fatt sempliċi iżda importanti ħafna – l-estrazzjoni u l-użu tal-idroġenu jduru madwar iċ-ċiklu naturali tal-kombinazzjoni u d-dekompożizzjoni tal-ilma... Jekk l-umanità ttejjeb u tespandi l-metodi ta’ produzzjoni bl-użu ta’ sorsi naturali bħall-enerġija solari, ir-riħ u l-ilma, l-idroġenu jista' jiġi prodott u użat fi kwantitajiet illimitati mingħajr ma joħroġ emissjonijiet ta' ħsara.
produzzjoni

Aktar minn 70 miljun tunnellata ta 'idroġenu pur bħalissa huma prodotti fid-dinja. Il-materja prima ewlenija għall-produzzjoni tagħha hija l-gass naturali, li huwa pproċessat fi proċess magħruf bħala "riforma" (nofs it-total). Ammonti iżgħar ta 'idroġenu huma prodotti minn proċessi oħra, bħall-elettroliżi ta' komposti tal-kloru, ossidazzjoni parzjali ta 'żejt tqil, gassifikazzjoni tal-faħam, piroliżi tal-faħam biex tipproduċi kokk, u riforma tal-gażolina. Madwar nofs il-produzzjoni tal-idroġenu fid-dinja tintuża għas-sintesi tal-ammonja (li tintuża bħala materja prima fil-produzzjoni tal-fertilizzanti), fir-raffinar taż-żejt u fis-sintesi tal-metanol.

Dawn l-iskemi ta’ produzzjoni jgħabbu l-ambjent fi gradi differenti u, sfortunatament, l-ebda waħda minnhom ma toffri alternattiva sinifikanti għall-istatus quo attwali tal-enerġija – l-ewwelnett minħabba li jużaw sorsi mhux rinnovabbli, u t-tieni għaliex il-produzzjoni temetti sustanzi mhux mixtieqa bħad-dijossidu tal-karbonju. L-iktar metodu promettenti għall-produzzjoni tal-idroġenu fil-futur jibqa 'd-dekompożizzjoni tal-ilma bl-għajnuna tal-elettriku, magħrufa fl-iskola elementari. Madankollu, l-għeluq taċ-ċiklu tal-enerġija nadifa bħalissa huwa possibbli biss bl-użu tal-enerġija naturali u speċjalment solari u mir-riħ biex tiġġenera l-elettriku meħtieġ biex jiddekomponi l-ilma. Skont Dr Gouldner, teknoloġiji moderni “konnessi” ma’ sistemi tar-riħ u solari, inklużi stazzjonijiet żgħar tal-idroġenu, fejn dawn tal-aħħar jiġu prodotti fuq il-post, huma pass ġdid kbir f’din id-direzzjoni.
Post tal-ħżin

L-idroġenu jista 'jinħażen fi kwantitajiet kbar kemm f'fażijiet gassużi kif ukoll f'fażijiet likwidi. L-akbar ġibjuni bħal dawn, li fihom l-idroġenu jinżamm fi pressjoni relattivament baxxa, jissejħu "miters tal-gass". Tankijiet medji u iżgħar huma adattati biex jaħżnu l-idroġenu fi pressjoni ta ’30 bar, filwaqt li l-iżgħar tankijiet speċjali (apparat għaljin magħmul minn azzar speċjali jew materjali komposti tal-fibra tal-karbonju) iżommu pressjoni kostanti ta’ 400 bar.
L-idroġenu jista 'jinħażen ukoll f'fażi likwida f'-253 ° C għal kull unità ta' volum li jkun fiha 1,78 darbiet aktar enerġija milli meta maħżuna f'700 bar - biex jinkiseb l-ammont ekwivalenti ta 'enerġija f'idroġenu likwifikat għal kull unità ta' volum, il-gass għandu jiġi kkompressat sa 1250 bar. Minħabba l-effiċjenza ogħla tal-enerġija tal-idroġenu mkessaħ, il-BMW qed tissieħeb mal-grupp ta 'refriġerazzjoni Ġermaniż Linde għall-ewwel sistemi tagħha, li żviluppat apparat krijoġeniku ta' l-aħħar teknoloġija biex jiflikwixxi u jaħżen l-idroġenu. Ix-xjentisti joffru wkoll alternattivi oħra, iżda inqas applikabbli fil-mument, għall-ħażna tal-idroġenu - pereżempju, ħażna taħt pressjoni f'dqiq tal-metall speċjali, fil-forma ta 'idruri tal-metall, u oħrajn.

Netwerks ta 'trasmissjoni ta' idroġenu diġà jeżistu f'żoni b'konċentrazzjoni għolja ta 'impjanti kimiċi u raffineriji taż-żejt. B'mod ġenerali, it-teknika hija simili għal dik għat-trasmissjoni tal-gass naturali, iżda l-użu ta 'dan ta' l-aħħar għall-bżonnijiet ta 'l-idroġenu mhux dejjem huwa possibbli. Madankollu, anke fis-seklu li għadda, bosta djar fil-bliet Ewropej kienu mdawla bil-gass ħafif tal-pipeline, li fih sa 50% idroġenu u li jintuża bħala karburant għall-ewwel magni stazzjonarji tal-kombustjoni interna. Il-livell attwali ta 'teknoloġija diġà jippermetti t-trasport transkontinentali ta' idroġenu likwifikat permezz ta 'tankers krijoġeniċi eżistenti, simili għal dawk użati għall-gass naturali.

BMW u l-magna tal-kombustjoni interna

“Ilma. L-uniku prodott finali ta’ magni BMW nodfa li juża l-idroġenu likwidu minflok il-fjuwil taż-żejt mhux raffinat u jippermetti lil kulħadd igawdi minn teknoloġiji ġodda b’kuxjenza nadifa.”

Dan il-kliem huwa kwotazzjoni minn kampanja ta ’reklamar għal kumpanija Ġermaniża fil-bidu tas-seklu 745. Għandu jkun qed jippromwovi l-verżjoni pjuttost eżotika tal-idroġenu ta 'XNUMX siegħa tal-xempju tal-Bavarian automaker. Eżotiku, minħabba li, skont BMW, it-tranżizzjoni għal alternattivi ta 'fjuwil idrokarboniku li l-industrija tal-karozzi ilha tibda mill-bidu teħtieġ bidla fl-infrastruttura industrijali kollha. Dak iż-żmien, il-Bavarji sabu triq promettenti ta 'żvilupp mhux f'ċelloli tal-fjuwil reklamati b'mod wiesa', iżda fit-trasferiment ta 'magni b'kombustjoni interna biex jaħdmu bl-idroġenu. Il-BMW temmen li r-retrofit li qed jiġi kkunsidrat huwa kwistjoni li tista 'tissolva u diġà qed tagħmel progress sinifikanti lejn l-isfida ewlenija li tiżgura prestazzjoni affidabbli tal-magna u telimina t-tendenza tagħha għal kombustjoni runaway billi tuża idroġenu pur. Is-suċċess f'din id-direzzjoni huwa dovut għall-kompetenza fil-qasam tal-kontroll elettroniku tal-proċessi tal-magna u l-abbiltà li jintużaw is-sistemi brevettati brevettati minn BMW għad-distribuzzjoni flessibbli tal-gass Valvetronic u Vanos, li mingħajrhom huwa impossibbli li jiġi garantit l-operat normali ta '"magni tal-idroġenu".

Madankollu, l-ewwel passi f’din id-direzzjoni jmorru lura għall-1820, meta d-disinjatur William Cecil ħoloq magna li taħdem bl-idroġenu li taħdem fuq l-hekk imsejjaħ “prinċipju tal-vakwu” – skema kompletament differenti minn dik li aktar tard ġiet ivvintata b’magna interna. ħruq. Fl-ewwel żvilupp tiegħu ta 'magni ta' kombustjoni interna 60 sena wara, il-pijunier Otto uża l-gass sintetiku diġà msemmi u derivat mill-faħam b'kontenut ta 'idroġenu ta' madwar 50%. Madankollu, bl-invenzjoni tal-karburatur, l-użu tal-gażolina sar ħafna aktar prattiku u aktar sigur, u l-fjuwil likwidu ħa post l-alternattivi l-oħra kollha li kienu jeżistu sa issa. Il-proprjetajiet ta 'l-idroġenu bħala karburant ġew skoperti ħafna snin wara mill-industrija spazjali, li malajr skopriet li l-idroġenu kellu l-aħjar proporzjon ta' enerġija/massa ta 'kull karburant magħruf mill-umanità.

F’Lulju 1998, l-Assoċjazzjoni Ewropea tal-Industrija tal-Karozzi (ACEA) impenjat ruħha li tnaqqas l-emissjonijiet tas-CO2 għal vetturi reġistrati ġodda fl-Unjoni għal medja ta ’140 gramma kull kilometru sal-2008. Fil-prattika, dan ifisser tnaqqis ta '25% fl-emissjonijiet meta mqabbel ma' l-1995 u huwa ekwivalenti għal konsum medju tal-fjuwil fil-flotta l-ġdida ta 'madwar 6,0 l / 100 km. Dan jagħmel il-kompitu għall-kumpaniji tal-karozzi estremament diffiċli u, skont l-esperti tal-BMW, ​​jista 'jiġi solvut jew billi jintużaw karburanti b'livell baxx ta' karbonju jew billi jitneħħa kompletament il-karbonju mill-kompożizzjoni tal-karburant. Skond din it-teorija, l-idroġenu jidher fil-glorja kollha tiegħu fix-xena tal-karozzi.
Il-kumpanija tal-Bavarja ssir l-ewwel manifattur tal-karozzi li tibda l-produzzjoni tal-massa ta 'vetturi li jaħdmu bl-idroġenu. It-talbiet pożittivi u kunfidenti tal-Bord tad-Diretturi tal-BMW Burkhard Göschel, Membru tal-Bord tal-BMW responsabbli għal żviluppi ġodda, li "l-kumpanija se tbigħ karozzi bl-idroġenu qabel ma tiskadi s-Serje 7," iseħħu. Ma ’Hydrogen 7, verżjoni tas-seba’ serje ġiet introdotta fl-2006 u għandha magna ta ’12-il ċilindru ta’ 260 hp. dan il-messaġġ isir realtà.

L-intenzjoni tidher pjuttost ambizzjuża, iżda għal raġuni tajba. BMW ilha tesperimenta b'magni tal-kombustjoni ta 'l-idroġenu mill-1978, bis-serje 5 (E12), il-verżjoni ta' 1984 siegħa ta 'l-E 745 ġiet introdotta fl-23, u fil-11 ta' Mejju, 2000, uriet il-kapaċitajiet uniċi ta 'din l-alternattiva. Flotta impressjonanti ta '15 hp. L-E 750 "tal-ġimgħa" b'magni li jaħdmu bl-idroġenu ta '38-il ċilindru għamlu maratona ta' 12 km, u enfasizzaw is-suċċess tal-kumpanija u l-wegħda ta 'teknoloġija ġdida. Fl-170 u l-000, uħud minn dawn il-vetturi komplew jipparteċipaw f'diversi dimostrazzjonijiet biex jippromwovu l-idea ta 'l-idroġenu. Imbagħad jiġi żvilupp ġdid ibbażat fuq is-Serje 2001 li jmiss, bl-użu ta 'magna moderna V-2002 ta' 7 litri u kapaċi għal veloċità massima ta '4,4 km / h, segwit mill-aħħar żvilupp b'magna V-212 ta' 12-il ċilindru.

Skond l-opinjoni uffiċjali tal-kumpanija, ir-raġunijiet għaliex il-BMW imbagħad ippreferiet din it-teknoloġija għaċ-ċelloli tal-fjuwil huma kemm kummerċjali kif ukoll psikoloġiċi. L-ewwelnett, dan il-metodu se jirrikjedi sinifikament inqas investiment f'każ ta 'bidliet fl-infrastruttura industrijali. It-tieni, minħabba li n-nies huma mdorrijin bil-magna l-qadima tajba tal-kombustjoni, iħobbuha u jkun diffiċli li tifridha. U t-tielet, għax fl-istess ħin, din it-teknoloġija qed tiżviluppa aktar malajr mit-teknoloġija taċ-ċelloli tal-fjuwil.

Fil-karozzi BMW, l-idroġenu jinħażen f'bastiment krijoġeniku iżolat żżejjed, tip ta 'flixkun termos ta' teknoloġija għolja żviluppat mill-grupp ta 'refriġerazzjoni Ġermaniż Linde. F'temperaturi ta 'ħażna baxxi, il-karburant ikun fil-fażi likwida u jidħol fil-magna bħala karburant normali.

Id-disinjaturi tal-kumpanija ta 'Munich jużaw injezzjoni tal-fjuwil fil-manifolds tad-dħul, u l-kwalità tat-taħlita tiddependi fuq il-mod ta' tħaddim tal-magna. Fil-modalità ta 'tagħbija parzjali, il-magna taħdem fuq taħlitiet dgħif simili għad-diżil - jinbidel biss l-ammont ta' fjuwil injettat. Dan huwa l-hekk imsejjaħ "kontroll tal-kwalità" tat-taħlita, li fiha l-magna taħdem b'arja żejda, iżda minħabba t-tagħbija baxxa, il-formazzjoni ta 'emissjonijiet ta' nitroġenu hija minimizzata. Meta jkun hemm bżonn ta 'qawwa sinifikanti, il-magna tibda taħdem bħal magna tal-gażolina, timxi lejn l-hekk imsejħa "regolazzjoni kwantitattiva" tat-taħlita u għal taħlitiet normali (mhux dgħif). Dawn il-bidliet huma possibbli, min-naħa waħda, grazzi għall-veloċità tal-kontroll tal-proċess elettroniku fil-magna, u min-naħa l-oħra, grazzi għall-operat flessibbli tas-sistemi ta 'kontroll tad-distribuzzjoni tal-gass - il-Vanos "doppju", li jaħdem flimkien bis-sistema ta 'kontroll tad-dħul Valvetronic mingħajr throttle. Wieħed għandu jżomm f'moħħu li, skond l-inġiniera tal-BMW, ​​l-iskema ta 'ħidma ta' dan l-iżvilupp hija biss stadju intermedju fl-iżvilupp tat-teknoloġija u li fil-ġejjieni l-magni se jkollhom jimxu għal injezzjoni diretta ta 'idroġenu fiċ-ċilindri u t-turbocharger. Huwa mistenni li l-applikazzjoni ta 'dawn il-metodi se twassal għal titjib fil-prestazzjoni dinamika tal-karozza meta mqabbla ma' magna tal-gażolina simili u għal żieda fl-effiċjenza ġenerali tal-magna tal-kombustjoni interna b'aktar minn 50%.

Fatt ta 'żvilupp interessanti huwa li bl-aħħar żviluppi fil-magni tal-kombustjoni interna "idroġenu", id-disinjaturi fi Munich qed jidħlu fil-qasam taċ-ċelloli tal-fjuwil. Huma jużaw tali apparati biex iħaddmu n-netwerk elettriku abbord fil-karozzi, u jeliminaw kompletament il-batterija konvenzjonali. Grazzi għal dan il-pass, iffrankar addizzjonali tal-fjuwil huwa possibbli, peress li l-magna tal-idroġenu m'għandhiex għalfejn issuq l-alternator, u s-sistema elettrika abbord issir kompletament awtonoma u indipendenti mill-mogħdija tas-sewqan - tista 'tiġġenera elettriku anke meta l-magna ma tkunx qed taħdem, u l-enerġija tal-produzzjoni u l-konsum jistgħu jiġu ottimizzati bis-sħiħ. Il-fatt li daqstant elettriku meħtieġ biex titħaddem il-pompa tal-ilma, il-pompi taż-żejt, il-brake booster u s-sistemi tal-wajers issa jistgħu jiġu ġġenerati wkoll jissarraf f’aktar iffrankar. Madankollu, b'mod parallel ma 'dawn l-innovazzjonijiet kollha, is-sistema ta' injezzjoni tal-fjuwil (il-gażolina) prattikament ma għaddietx minn xi tibdil fid-disinn għali.

Sabiex jippromwovi t-teknoloġiji tal-idroġenu f'Ġunju 2002, BMW Group, Aral, BVG, DaimlerChrysler, Ford, GHW, Linde, Opel, MAN ħolqu l-programm ta 'sħubija CleanEnergy, li beda l-attività tiegħu bl-iżvilupp ta' stazzjonijiet tal-mili b'gass likwifikat. u idroġenu kkompressat. Fihom, parti mill-idroġenu jiġi prodott fuq il-post bl-użu ta ’elettriku solari u mbagħad ikkompressat, filwaqt li kwantitajiet kbar likwifikati jiġu minn stazzjonijiet ta’ produzzjoni speċjali, u l-fwar kollu mill-fażi likwida jiġi ttrasferit awtomatikament lejn il-ġibjun tal-gass.
BMW bdiet numru ta ’proġetti konġunti oħra, inkluż ma’ kumpaniji taż-żejt, li fosthom l-aktar parteċipanti attivi huma Aral, BP, Shell, Total.
Madankollu, għaliex BMW qed tabbanduna dawn is-soluzzjonijiet teknoloġiċi u għadha tiffoka fuq iċ-ċelloli tal-fjuwil, aħna ngħidulek f'artiklu ieħor f'din is-serje.

Idroġenu f'magni ta 'kombustjoni interna

Huwa interessanti li wieħed jinnota li minħabba l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-idroġenu, huwa ħafna aktar fjammabbli mill-gażolina. Fil-prattika, dan ifisser li hija meħtieġa ħafna inqas enerġija inizjali biex jinbeda l-proċess ta 'kombustjoni fl-idroġenu. Min-naħa l-oħra, il-magni tal-idroġenu jistgħu faċilment jużaw taħlitiet "ħżiena" ħafna - xi ħaġa li l-magni moderni tal-gażolina jiksbu permezz ta 'teknoloġiji kumplessi u għaljin.

Is-sħana bejn il-partiċelli tat-taħlita ta 'l-idroġenu-arja hija inqas imxerrda, u fl-istess ħin, it-temperatura ta' awto-ignition hija ħafna ogħla, bħalma hija r-rata ta 'proċessi ta' kombustjoni meta mqabbla mal-gażolina. L-idroġenu għandu densità baxxa u diffusività qawwija (il-possibbiltà li partiċelli jidħlu gass ieħor - f'dan il-każ, arja).

Hija l-enerġija ta 'attivazzjoni baxxa meħtieġa għall-awto-tqabbid li hija waħda mill-akbar sfidi fil-kontroll tal-kombustjoni fil-magni ta' l-idroġenu, minħabba li t-taħlita tista 'faċilment taqbad b'mod spontanju minħabba kuntatt ma' żoni iktar sħan fil-kamra tal-kombustjoni u reżistenza wara katina ta 'proċessi kompletament mhux ikkontrollati. Li jiġi evitat dan ir-riskju hija waħda mill-akbar sfidi fid-disinn tal-magna bl-idroġenu, iżda mhux faċli li jiġu eliminati l-konsegwenzi tal-fatt li t-taħlita ta ’kombustjoni mxerrda ħafna timxi viċin ħafna tal-ħitan taċ-ċilindru u tista’ tippenetra lakuni estremament dojoq. pereżempju tul valvi magħluqa ... Dan kollu għandu jiġi kkunsidrat meta jiġu ddisinjati dawn il-muturi.

Temperatura għolja ta 'awto-ignizzjoni u numru għoli ta' ottan (madwar 130) jippermettu żieda fil-proporzjon tal-kompressjoni tal-magna u, għalhekk, l-effiċjenza tagħha, iżda għal darb'oħra hemm il-periklu ta 'awto-infjammazzjoni ta' l-idroġenu f'kuntatt mal-parti l-aktar sħuna. fiċ-ċilindru. Il-vantaġġ tal-kapaċità għolja ta 'diffużjoni ta' l-idroġenu huwa l-possibbiltà ta 'taħlit faċli ma' l-arja, li fil-każ ta 'ħsara fit-tank tiggarantixxi dispersjoni rapida u sigura tal-karburant.

It-taħlita ideali arja-idroġenu għall-kombustjoni għandha proporzjon ta 'madwar 34:1 (għall-gażolina dan il-proporzjon huwa 14,7:1). Dan ifisser li meta tgħaqqad l-istess massa ta 'idroġenu u gażolina fl-ewwel każ, aktar mid-doppju ta' arja hija meħtieġa. Fl-istess ħin, it-taħlita tal-idroġenu-arja tieħu ħafna aktar spazju, li jispjega għaliex il-magni tal-idroġenu għandhom inqas enerġija. Illustrazzjoni purament diġitali tal-proporzjonijiet u l-volumi hija pjuttost elokwenti - id-densità tal-idroġenu lest għall-kombustjoni hija 56 darba inqas mid-densità tal-fwar tal-gażolina ... Madankollu, għandu jiġi nnutat li, b'mod ġenerali, il-magni tal-idroġenu jistgħu joperaw fuq taħlitiet tal-arja. . idroġenu fi proporzjonijiet sa 180:1 (jiġifieri b'taħlitiet "ħżiena" ħafna), li mbagħad ifisser li l-magna tista 'taħdem mingħajr throttle u tuża l-prinċipju ta' magni diesel. Għandu jissemma wkoll li l-idroġenu huwa l-mexxej mhux ikkontestat fil-paragun bejn l-idroġenu u l-gażolina bħala sors ta 'enerġija tal-massa - kilogramma ta' idroġenu għandha kważi tliet darbiet aktar enerġija għal kull kilogramma ta 'gażolina.

Bħal fil-każ tal-magni tal-gażolina, l-idroġenu likwifikat jista 'jiġi injettat direttament qabel il-valvoli fil-manifolds, iżda l-aħjar soluzzjoni hija l-injezzjoni direttament waqt il-puplesija tal-kompressjoni - f'dan il-każ, il-qawwa tista' teċċedi dik ta 'magna tal-gażolina komparabbli b'25%. Dan huwa minħabba li l-karburant (idroġenu) ma jissostitwixxix l-arja bħal ma 'magna tal-gażolina jew diesel, li jippermetti li l-kamra tal-kombustjoni timla bl-arja biss (b'mod sinifikanti aktar mis-soltu). Barra minn hekk, għall-kuntrarju tal-magni tal-gażolina, l-idroġenu m'għandux bżonn dawwar strutturali, peress li l-idroġenu mingħajr din il-miżura jinfirex pjuttost tajjeb bl-arja. Minħabba r-rati ta 'ħruq differenti f'partijiet differenti taċ-ċilindru, huwa aħjar li jiġu installati żewġ spark plugs, u f'magni tal-idroġenu, l-użu ta' elettrodi tal-platinu mhuwiex adattat, peress li l-platinu jsir katalizzatur li jwassal għall-ossidazzjoni tal-fjuwil anke f'temperaturi baxxi .

Għażla Mazda

Il-kumpanija Ġappuniża Mazda qed turi wkoll il-verżjoni tagħha tal-magna tal-idroġenu, fil-forma ta’ blokka rotatorja fil-karozza sportiva RX-8. Dan mhux sorprendenti, peress li l-karatteristiċi tad-disinn tal-magna Wankel huma estremament adattati għall-użu tal-idroġenu bħala karburant.
Il-gass jinħażen taħt pressjoni għolja f'tank speċjali u l-karburant jiġi injettat direttament fil-kmamar tal-kombustjoni. Minħabba l-fatt li fil-każ ta 'magni rotatorji, iż-żoni li fihom isiru l-injezzjoni u l-kombustjoni huma separati, u t-temperatura fil-parti tad-dħul hija iktar baxxa, il-problema bil-possibbiltà ta' tqabbid mhux ikkontrollat ​​hija mnaqqsa b'mod sinifikanti. Il-magna Wankel toffri wkoll spazju abbundanti għal żewġ injetturi, li hija kritika biex tinjetta l-aħjar ammont ta 'idroġenu.

H2R

L-H2R huwa prototip ta’ supersport li jaħdem mibni minn inġiniera tal-BMW u mħaddem b’magna ta’ 12-il ċilindru li tilħaq produzzjoni massima ta’ 285 hp. meta taħdem bl-idroġenu. Grazzi għalihom, il-mudell sperimentali jaċċellera minn 0 għal 100 km / h f'sitt sekondi u jilħaq veloċità massima ta '300 km / h. Il-magna H2R hija bbażata fuq il-quċċata standard użata fil-gażolina 760i u ħadet biss għaxar xhur biex tiżviluppa .

Biex tiġi evitata l-kombustjoni spontanja, l-ispeċjalisti tal-Bavarja żviluppaw strateġija speċjali għaċ-ċikli tal-fluss u l-injezzjoni fil-kamra tal-kombustjoni, bl-użu tal-possibbiltajiet ipprovduti mis-sistema tal-ħin tal-valv varjabbli tal-magna. Qabel ma t-taħlita tidħol fiċ-ċilindri, dawn ta 'l-aħħar jitkessħu bl-arja, u t-tqabbid jitwettaq biss f'ċentru mejjet ta' fuq - minħabba r-rata għolja ta 'kombustjoni bil-fjuwil ta' l-idroġenu, l-avvanz tat-tqabbid mhuwiex meħtieġ.