Улучшение водородного топлива
Улучшение водородного топлива — это процесс использования смеси водорода и обычного углеводородного топлива в двигателе внутреннего сгорания , обычно в легковом или грузовом автомобиле, с целью улучшить экономию топлива , выходную мощность , выбросы или их комбинацию. Методы включают водород, получаемый посредством электролиза , хранение водорода в автомобиле в качестве второго топлива или преобразование обычного топлива в водород с помощью катализатора .
Было проведено большое количество исследований топливных смесей, таких как бензин и впрыск закиси азота . Смеси водорода и углеводородов не являются исключением. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Эти источники утверждают, что загрязнение выхлопными газами уменьшилось во всех случаях, и предполагают, что иногда возможно небольшое повышение эффективности.
в двигателе изменения в соотношении воздух-топливо , моменте зажигания , системах контроля выбросов , электронных системах управления Многие из этих источников также предполагают, что для получения каких-либо значимых результатов могут потребоваться и, возможно, других элементах конструкции. Модифицированное таким образом транспортное средство может не пройти обязательный контроль по борьбе с смогом . [ 9 ] Из-за присущей этим подсистемам сложности , необходимости современной конструкции двигателей и стандартов выбросов , такие заявления сторонников улучшения водородного топлива трудно обосновать и всегда оспариваются. [ 10 ]
специально не рассматривало продукты для улучшения водородного топлива На сегодняшний день Агентство по охране окружающей среды США , поскольку ни по одному исследовательскому устройству или коммерческой продукции не доступны отчеты в соответствии с «Программой оценки устройств для модернизации послепродажного обслуживания автомобилей». [ 11 ] Однако они отмечают, что установка таких устройств часто предполагает незаконное вмешательство в систему контроля выбросов автомобиля, что может привести к значительным штрафам. [ 12 ]
У Министерства окружающей среды Канады есть исследовательская работа по этому вопросу. В ходе испытаний, проведенных в их лаборатории в 2004 году, они не обнаружили улучшения эффективности двигателя или экономии топлива. [ 13 ]
Есть также множество комплектов вторичного рынка, доступных для продажи за пределами США. Установка этих комплектов за пределами США не может противоречить законам тех стран, где они установлены.
Электролиз
[ редактировать ]Улучшение водородного топлива путем электролиза (с использованием автомобильных генераторов ) было предложено для использования в грузовых автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] хотя конструкции, основанные на электролизе, неоднократно проваливали тесты на эффективность и противоречат широко принятым законам термодинамики (т.е. сохранения энергии). Сторонники, продающие устройства (часто называемые «устройствами HHO»), утверждают, что динамика часто истолковывается неверно, и из-за химических свойств получаемой смеси можно добиться повышения эффективности таким образом, который не нарушает никаких научных принципов. законы. Многие тесты, проведенные группами по наблюдению за потребителями, показали отрицательные результаты. Поначалу этот метод может показаться кому-то привлекательным, поскольку легко не заметить потери энергии в системе в целом. Те, кто не знаком с электродинамикой, могут не осознавать, что электролитическая ячейка отбирает ток из электрической системы автомобиля, вызывая увеличение механического сопротивления в генераторе, что всегда приводит к снижению полезной мощности. [ 9 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Поскольку для отделения водорода от кислорода требуется больше энергии, чем можно было бы получить при сжигании водорода, полученного этим методом, часто утверждается, что концепция такого устройства прямо нарушает первый и второй законы термодинамики . [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Денежные призы были предложены продавцам или промоутерам этих устройств, чтобы продемонстрировать, что их заявления об увеличении экономии топлива верны, при этом очень немногие продавцы приняли вызов, и ни одно устройство не выдержало испытаний. [ нужна ссылка ] .
Катализ
[ редактировать ]Арвин Меритор , поставщик автомобильных технологий первого уровня, в свое время экспериментировал с технологией плазменного риформинга, которая будет использовать водород, получаемый из топлива, для повышения эффективности сгорания двигателя и снижения выбросов NOx . [ 26 ] двигателя на 20–30% увеличение теплового КПД В этой ссылке говорится, что возможно . Однако для этого необходимо, чтобы двигатель был модифицирован для работы в сверхбедной области графика зависимости степени сжатия от коэффициента эквивалентности воздух/топливо (лямбда), а также других модификаций. Эта технология не будет работать в качестве модернизации немодифицированной технологии двигателя. Это исследование проводилось совместно со Слоанской автомобильной лабораторией Массачусетского технологического института . В конце концов, подразделение, проводившее это исследование, было продано инвестиционной компании. [ 27 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Техническая записка НАСА , май 1977 г., « Выбросы и общее энергопотребление многоцилиндрового поршневого двигателя, работающего на бензине и водородно-бензиновой смеси » (по состоянию на 6 апреля 2022 г.)
- ^ Транспортные средства с водородными двигателями внутреннего сгорания. Архивировано 12 декабря 2012 г. в archive.today Национальной лаборатории Айдахо.
- ^ Г. Фонтана; Э. Галлони; Э. Джаннелли; М. Минутилло (январь 2002 г.). «Оценка производительности и расхода топлива бензинового двигателя, обогащенного водородом, при работе с частичной нагрузкой». Серия технических документов SAE (2002–01–2196): 4–5.
- ^ Матур Х.Б.; Дас ЛМ (1991). «Рабочие характеристики двигателя SI, работающего на водороде, с использованием впрыска в коллектор по времени». Международный журнал водородной энергетики . 16 : 115–127. дои : 10.1016/0360-3199(91)90038-К .
- ^ Пер Тунестал; Магнус Кристенсен; Патрик Эйневолл; Тобиас Андерссон; Бенгт Йоханссон (январь 2002 г.). «Добавление водорода для улучшения способности сжигания обедненной смеси в камерах сгорания медленного и быстрого природного газа». Серия технических документов SAE (2002–01–2686): 7–8.
- ^ Цолакис А., Мегаритис А., Вышински М.Л., «Применение реформинга топлива из выхлопных газов в двигателях с воспламенением от сжатия, работающих на смесях дизельного и биодизельного топлива» Energy & Fuels 17 (6): 1464–1473, ноябрь-декабрь 2003 г.
- ^ Юген Конг; Сэм Крейн; Палак Патель; Билл Тейлор (январь 2004 г.). «Регенерация ловушки NO x с помощью бортового устройства для генерации водорода». Серия технических документов 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 документов SAE (2004–01–1270): 11–12.
- ^ Перейти обратно: а б Автомобили с водным двигателем: модификация водородного электролизера не может увеличить расход топлива на галлон , Майк Аллен, 7 августа 2008 г., Popularmechanics.com
- ^ «Федеральный реестр::Запросить доступ» . разблокировать.federalregister.gov . Проверено 10 октября 2023 г.
- ^ См. список устройств, протестированных в рамках оценки устройств по экономии газа и сокращению выбросов Агентства по охране окружающей среды.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США, «Устройства и присадки для улучшения экономии топлива и снижения загрязнения - действительно ли они работают?»
- ^ Бартон, П.Дж. (2004) Исследование выбросов выхлопных газов тяжелых транспортных средств и расхода топлива с использованием генератора водорода JetStar™. Министерство окружающей среды Канады, Отчет ERMD № 2004-32v2]
- ^ Название компании
- ^ Журнал Wired: Дальнобойщики выбирают водородную энергию
- ^ «Корпоративный сайт GreenChek Technology» . Проверено 12 февраля 2009 г.
- ^ Greenville News Lookout 4 You: Water 4 Gas не позволяет увеличить пробег. Архивировано 24 сентября 2008 г. на Wayback Machine.
- ^ «Заявления о конверсии водорода проверены - Видео» . 3 Новости . Проверено 4 октября 2011 г.
- ^ Дэвид Вуд (17 июля 2008 г.). « Схема «Запускай свой автомобиль на воде» может оставить потребителей полностью мокрыми» . По делам потребителей .
- ^ Аллен, Майк (2 июля 2008 г.). «Правда об автомобилях с водным двигателем: дневник механика» . Популярная механика . Проверено 21 мая 2012 г.
- ^ Водный автомобиль Genepax: слишком хорошо, чтобы быть правдой? Ага
- ^ Профессор сомневается в утверждениях о водных автомобилях - Ведущий эксперт по альтернативным видам топлива бросает воду на заявления японской компании о том, что она разработала первый в мире автомобиль, работающий только на воде. Профессор Теодосиос Коракианитис из Лондонского университета королевы Марии говорит, что воды самой по себе недостаточно, чтобы завести машину. [1]
- ^ Болл, Филип (14 сентября 2007 г.). «Горящая вода и другие мифы» . Новости природы . дои : 10.1038/news070910-13 . S2CID 129704116 . Проверено 8 декабря 2008 г.
(...) окончательный вердикт термодинамики: вода не является топливом. Такого никогда не было и никогда не будет. Вода не горит. Вода уже сгорела — это отработанное топливо. Это выхлоп. (...) А еще есть бедный Стэнли Мейер, изобретатель «автомобиля с водяным двигателем». (...) Как еще можно добыть энергию путем сжигания воды, как не через мифическое вещество?
- ^ РУКОВОДСТВО ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА В КОММЕРЧЕСКИХ АВТОМОБИЛЯХ (PDF) (Отчет). Министерство транспорта США. Ноябрь 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2008 г. Проверено 3 августа 2008 г.
- ^ Шадевальд, Роберт Дж. (2008). Их собственные миры - Краткая история ошибочных идей: креационизм, плоская Земля, энергетическое мошенничество и дело Великовского . Кслибрис. ISBN 978-1-4363-0435-1 .
- ^ Двигатель внутреннего сгорания, обогащенный водородом, может улучшить экономию бензинового топлива на 20–30%
- ^ ArvinMeritor продаст свою группу технологий выбросов