پیشرانه هیدروژنی عملکرد بهتری در مقایسه با موتور احتراقی دارد؟

به گزارش مجله وتورلد، پیشرانه هیدروژنی از گاز هیدروژن به اسم سوخت جایگزین در پیشرانه های احتراقی استفاده می نمایند. با توجه به مزایایی از جمله آلایندگی کمتر و انرژی بیشتر و نسبت مخلوط سوخت به هوای مناسب می تواند گام بزرگی برای صنعت خودرو باشد. دانشمندان تا به امروز کوشش نموده اند از هیدروژن به اسم سوخت جایگزین در حمل ونقل جاده ای استفاده نمایند. اما این موضوع هنوز کاملا تحقق پیدا ننموده است و فرصت ها با سرعت بسیار زیادی از بین می رود.

پیشرانه هیدروژنی عملکرد بهتری در مقایسه با موتور احتراقی دارد؟

خبرنگاران - استفاده از هیدروژن در پیل های سوختی هیدروژنی برای فراوری برق بدون آلایندگی هنوز هم ظرفیت زیادی دارد. ولی انگیزه فراوری پیشرانه های احتراق داخلی بهره مند از سوخت هیدروژن کاهش یافته است. باوجوداین، بعضی خودروسازان همچنان به این موضوع علاقه دارند. برای نمونه، توسعه پیشرانه هیدروژنی سه سیلندر تویوتا در یاریس GR و استفاده از آن برای تأمین نیروی کرولا اسپرت که در مسابقات 24 ساعته فوجی به کار رفت.

هیدروژن سوخت تمیزتری است؟

هیدروژن در مقایسه با بنزین یا گازوئیل سوخت تمیزتری است. اما فقط در سیستم پیل سوختی برای فراوری برق کاملا بدون آلایندگی می گردد. وقتی هیدروژن در پیشرانه احتراقی سوزانده گردد، کاملا سوخت تمیز و بدون آلایندگی نیست. اگرچه فرایند سوختن هیدروژن در چنین پیشرانه هایی باعث فراوری هیدروکربن های نسوخته (HC) و مونوکسیدکربن (CO) یا دی اکسیدکربن (CO2) نمی گردد، اکسیدهای نیتروژن (NOx) از آن به دست می آید. هوا 78 درصد نیتروژن دارد و در احتراق اکسیده می گردد و می سوزد تا NOx سمی فراوری گردد. البته اندازه آن به اندازه گرم شدن اجزای احتراق بستگی دارد و در اینجا پیشرانه های هیدروژنی می توانند از مزایایی برخوردار شوند.

هیدروژن بسیار کمتر از بنزین یا گازوئیل گیج نماینده است و در طیف وسیعی از نسبت هوا به سوخت مخلوط و سوزانده می گردد. در نتیجه، پیشرانه هیدروژنی می تواند با مخلوط بسیار رقیق کار کند (هوای بیشتر و سوخت کمتر) و هنوز هم اندازه NOx بسیار کمتری از بنزین یا دیزل فراوری می نماید. با استفاده از فناوری موجود می توان اندازه آلایندگی گازهای خروجی این پیشرانه ها را تا حد بسیار زیادی کاهش داد.

البته این حقایق مجذوب نماینده به عوامل مختلفی بستگی دارد. اگرچه هیدروژن از نظر وزنی اندازه زیادی انرژی به همراه دارد، چگالی اش بسیار کمتر از سوخت های مایع است. بنابراین، پیشرانه هایی که سوخت در درگاه ورودی آن ها تزریق می گردد (در آن سوخت به منیفولد ورودی تزریق و در خارج از سیلندرها با هوا مخلوط می گردد)، درمقایسه با بنزین به طور درخورتوجهی انرژی کمتری با سوخت هیدروژن فراوری می نمایند. تزریق مستقیم باعث بهبود امور می گردد و در ترکیب با توربوشارژ با هندسه متغیر، پیشرانه های احتراقی با سوخت هیدروژن را به دوام و زیست پذیری بیشتری می رساند.

پیشرانه های هیدروژنی نیروی بیشتری فراوری می نمایند؟

دراین میان، همچنان مشکل دیگری هم وجود دارد. پیشرانه های هیدروژنی توربوشارژ تزریق مستقیم مدرن می توانند با افزایش نسبت هیدروژن در مخلوط سوخت و هوا، انرژی بیشتری درمقایسه با پیشرانه بنزینی معادل فراوری نمایند. اما سطح NOx افزایش می یابد. در غیر این صورت، پیشرانه های هیدروژنی اساسا پیشرانه های بنزینی اصلاح شده ای هستند که در شیوه فراوری از بعضی قطعات قوی تر و سیستم های تزریق مستقیم هیدروژن بهره می برند. هیدروژن را می توان تا فشار هفتصد بار در همان مخازن گاز فشرده استفاده شده در وسایل نقلیه پیل سوختی ذخیره کرد.

برنامه های تحقیقاتی اخیر نشان می دهد با استفاده از فناوری متناسب با وسایل نقلیه سنگین و خودروهای سواری، امکان استفاده از وسایل نقلیه مجهز به پیشرانه احتراقی تقریبا بدون آلایندگی در شرایط واقعی وجود دارد. دانشگاه صنعتی گراتس با همکاری شرکت بوش، با پیشرانه توربوشارژ دولیتری احتراق جرقه ای نتایج دلگرم نماینده ای به دست آورده است. ریکاردو برنامه ای تحقیقاتی در زمینه پیشرانه های هیدروژنی را برای وسایل نقلیه سنگین راهنمایی می نماید.

با توجه به نزدیک بودن به فناوری و روش های فراوری موجود، سوزاندن این گاز فراوان و سبک تر از هوا می تواند گام عظیم و مفیدی برای فناوری خودرو کاملا برقی ایجاد و توسعه شبکه هیدروژنی موردنیاز برای وسایل نقلیه پیل سوختی را تشویق کند.

منبع: زومیت

منبع: بیت ران
انتشار: 16 مرداد 1400 بروزرسانی: 16 مرداد 1400 گردآورنده: vetworld.ir شناسه مطلب: 1781

به "پیشرانه هیدروژنی عملکرد بهتری در مقایسه با موتور احتراقی دارد؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "پیشرانه هیدروژنی عملکرد بهتری در مقایسه با موتور احتراقی دارد؟"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید