УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ ГАЗ-3102 ПУТЕМ ПЕРЕВОДА ЕГО НА ВОДОРОД
Михальченко М.А. (БГИТА, г.Брянск, РФ)
Научный руководитель работы - д.т.н., профессор Рогалев В.В.
Improvement of ecological characteristics of the engine of the car gas-3102 by its transfer into hydrogen
К современным автомобильным двигателям предъявляются жесткие требования по ограничению токсичности отработавших газов. Кроме того, запасы углеводородного топлива иссякают, поэтому ведущие двигателестроительные фирмы мира разрабатывают двигатели, в которых в качестве топлива используется водород.
Водород – самый распространенный в природе элемент. Водород бесцветен, не имеет запаха, не ядовит, обладает высокой теплотворной способностью (120 000 кДж/кг; для сравнения эта величина для бензина составляет 43 930 кДж/кг, для дизельного топлива – 42 700 кДж/кг), обладает малой вязкостью, продукты его сгорания (водяной пар) не токсичны. Водород Н2 – экологически чистое топливо, что особенно важно при эксплуатации автомобилей в черте города.
В настоящее время широкое распространение двигателей, работающих на водороде, сдерживает высокая стоимость водорода по сравнению со стоимостью углеводородного топлива. Водород может производиться из любого органического топлива или воды под действием электрической энергии, вырабатываемой ядерными или солнечными станциями, причем в этом процессе вырабатывается также и кислород. Запасы сырья для производства водорода неисчерпаемы. Для разложения воды при температуре 17 °С и атмосферном давлении требуется напряжение 1,5…2 В и для производства 1 м3 водорода необходимо всего 0,9 л воды. При этом водород и кислород достигают очень высокой чистоты (99,99 %). В перспективе водород можно будет получать прямым термическим разложением воды при температурах около 1,5 тыс. °С, что более экономично и позволяет непосредственно использовать теплоту термоядерного реактора.
Автомобиль с двигателем, работающим на водороде, является экологически чистым транспортным средством, в чем и состоит главное достоинство применения водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Автомобильные двигатели, работающие на водороде, при внедрении их в массовое производство позволят решить многие экономические и экологические проблемы. Поэтому перевод двигателей внутреннего сгорания на новое альтернативное топливо – водород – актуальный вопрос двигателестроения.