Авто на водні. HHO-генератор водню на авто

Автомобілебудування є одним з найбільш перспективних напрямків промисловості. Світові концерни прагнуть вкладати чималі гроші в розвиток нових технологій, які в майбутньому повинні поліпшити експлуатаційні якості транспортних засобів. Найменший зміна в принципах роботи автомобіля здатне кардинально змінити його динаміку, ходові якості, а також рівень безпеки. При цьому найбільш значні зміни обіцяють альтернативні джерела палива і, зокрема, авто на водні, які вже сьогодні можна спостерігати в лінійках передових виробників. Незважаючи на появу серійних моделей такого типу, конструктори все ще знаходяться в пошуках найкращого застосування водню. Але той факт, що впровадження даного палива в алгоритм дії двигуна приносить цілий ряд переваг, беззаперечний.

Специфіка водневих автомобілів

Далеко не завжди перехід від традиційних технологій до нових рішень дозволяє досягти поліпшення якісних показників експлуатації транспорту. Так відбувається з електромобілями, які хоч і вважаються екологічно чистим і порівняно економним видом технічного засобу, але мають багато недоліків, серед яких незадовільна динаміка. У свою чергу, авто на водні при умови збалансованого пристрою паливних елементів може зберегти і гідності машин з класичними двигунами, і забезпечити кілька нових переваг. Інтерес до цього виду палива з боку виробників обумовлений можливістю підвищення екологічності транспорту, а також економією енергоносія. Порівняно із звичайними двигунами внутрішнього згоряння агрегати на водні практично не викидають шкідливі речовини. Такого результату можна досягти лише за умови повного позбавлення від традиційних моторів, а в цьому випадку будуть помітні і скорочення в потужності.

Комбінація водню і ДВС

На сьогоднішній день автовиробники використовують кілька концепцій застосування водню. Однією з найпоширеніших є гібридний варіант, при якому відбувається поєднання двигуна внутрішнього згорання і водневих елементів. Спочатку концептуальні авто на водні, виконані з таким підходом, відрізнялися невисокою потужністю. Однак останні розробки демонструють зворотну ситуацію, коли силовий потенціал збільшується на 10-15%. Але, знову ж таки, підвищення потужності нівелює перевагу у вигляді екологічної чистоти та вартості утримання машини. Є й інший негативний фактор від використання водню в системі ДВС. В процесі експлуатації паливо вступає в реакцію з елементами конструкції, що істотно скорочує робочий ресурс матеріалів силового агрегату.

Технічні характеристики машин на водні

Першим серийником, який забезпечувався водневою силовою установкою, є чотиридверний седан Mirai від концерну Toyota. Розробники використовували нестандартну конфігурацію, в основу якої начинки являє електромотор, підключений до перетворювача водню. У підсумку гібридна машина забезпечує 151 к. с., максимальну швидкість 180 км/год і розгін до «сотні» за 9 сек. При цьому одна заправка дозволяє долати майже 500 км, що дуже непогано для першого авто на водні. Технічні характеристики водневих кросоверів також вражають – наприклад, Hyundai Intrado отримав акумулятор на 36 кВт*год, що забезпечує хід до 600 км. Але найважливіше, що шкідливі викиди в даному разі зведені до нуля. Компанії вже сьогодні пропонують водневі машини з привабливими робочими даними. Серед зупиняють цей прогрес факторів можна відзначити лише відсутність інфраструктури, що дозволяє використовувати нові технології широкій масі споживачів.

Генератори водню

Поки великі виробники освоюють високотехнологічні двигуни, що задіють водень в якості джерела енергозабезпечення, в середній ланці спостерігається поширення допоміжних генераторів, що дозволяють переробляти паливні елементи даного типу. Оскільки основною метою використання нових видів палива є підвищення екологічності процесу та зниження вартості харчування, то в деяких випадках для цього достатньо впровадити в конструкцію тільки відповідний реактор. Таку функцію, зокрема, виконує HHO-генератор водню на авто, який також називають газовим перетворювачем. При цьому існує два різновиди таких установок – з рідкими і сухими компонентами. З точки зору ефективності, вигідніший другий варіант, так як рідкі елементи потребують великих обсягів струму, підвищуючи розміри батареї.

Принцип роботи водневих реакторів

Пристрій генератора включає в себе фільтри, шланги, елементи живлення, клапани та систему контролю. Дана інфраструктура призначена для того, щоб в процесі роботи двигуна забезпечувалося змішування основного палива і водневої суміші. Справа в тому, що звичайний ДВС навіть у найкращих виконаннях не здатний гарантувати повне згоряння бензину. Спеціальний реактор водню для авто оптимізує процес роботи клапанів, підвищуючи інтенсивність компресії і, відповідно, обсяги згоряння. У момент стиснення суміші поршнем воднева суміш збільшує октанове число, тим самим сприяючи ефективному спалюванню пального. Існують різні технологічні підходи до реалізації цього процесу, але всі вони, в тій чи іншій мірі, скорочують обсяг шкідливих викидів в атмосферу і економлять витрата основного палива.

Авто на водні своїми руками

Монтаж виконується в підкапотному просторі з наступним підключенням енергопостачання від бортової мережі. Газ подається через систему повітряного паркану, при цьому не вимагаючи створення спеціальної врізки для паливного каналу. Важливо відзначити, що паливом для таких генераторів виступає розчин на основі питної соди і дистильованої води. В залежності від комплектації пакету установка водню на авто може ускладнитися за рахунок включення електродів, що забезпечують більш ефективне розщеплення сумішей. Однак подібні пристрої поки зустрічаються тільки на експериментальних концептах. Для рядового користувача набагато важливіше забезпечувати постачання машини якісним розчином з поправкою на сезонність. Наприклад, щоб агрегат не замерз в зимовий час, рекомендується додавати до складу ізопропіловий спирт.

Позитивні відгуки про водневих машинах

З точки зору екологічних організацій і самих виробників, переваги використання водню очевидні. Що стосується кінцевого споживача, то для нього вигода від застосування нових паливних елементів поки не так виражена. Проте найбільш вдалі зразки автомобілів такого типу демонструють економію при експлуатації, що в майбутньому може стати одним з головних факторів популярності даної техніки. У плані динамічних якостей і потужності генератор водню для авто викликає суперечливі судження, але і тут є позитивні зрушення. Раціональний витрата палива дає не тільки економію, а й підвищення продуктивності силової установки – відповідно, в деяких випадках підвищується і потужність.

Негативні відгуки

Навіть якщо справа стосується передових розробок у цій області, користувачам доводиться стикатися з проблемами нерозвиненої інфраструктури. Як і у випадку з іншими версіями гібридів, водневі машини вимагають обслуговування на спеціальних станціях. Звичайно, є і моделі, які працюють на розчинах, що поставляються в балонах. Але в даному випадку зазначаються жорсткі умови зберігання, дотримання яких вимагає водень на авто. Відгуки з критикою окремо відзначають модернізовані машини, які працювали на традиційних двигунах. Справа в тому, що інтеграція водневих установок часто призводить до швидкого зносу найближчих вузлів і деталей.

Порівняння з альтернативними технологіями

Як відзначають фахівці, рано чи пізно в світовому автопромі будуть переважати технології, що відповідають високим нормам екологічної безпеки. Поряд з водневими концептами, на цю роль претендують електромобілі, різні гібриди, моделі, що працюють на рідкому азоті і т. д. Але, на відміну від перерахованих концепцій, той же HHO-генератор водню на авто є найбільш простим у технічній реалізації. Якщо для електродвигуна розробникам часто доводиться створювати нову конструкцію у просторі з двигуном, то впровадження водневого реактора під силу будь-якій сучасній автомайстерні. Інша справа, що генератор не можна розглядати як найкращий приклад використання альтернативного палива для транспорту.

Висновок

Водень як джерело для постачання силової установки транспорту використовували ще на зорі появи перших автомобілів. Однак висока продуктивність класичних двигунів внутрішнього згоряння затьмарила розробки такого роду. Власне, і в наші дні по цілому ряду параметрів авто на водні не здатні конкурувати зі звичними моделями. Актуальність цього напряму зумовлена відсутністю забруднюючих атмосферу речовин. Є і певні переваги в інших нюансах експлуатації, але вони не є принциповими для виробників. Якщо ж говорити про жертви, на які доведеться йти творцям водневих автомобілів, то вони, швидше за все, обмежаться скромною потужністю і внесенням конструкційних елементів, які можуть вплинути на ергономіку.