Maotera hidrogen. Ny fomba fiasa sy ny fatiantoka

Ny motera fandoroana anatiny dia tsy niseho ho herinaratra misaraka. Fa kosa, ny maotera mahazatra dia vokatry ny fanatsarana sy fanatsarana ny motera hafanana. Vakio ny fomba nisehoan'ilay singa, izay zatra hitantsika teo ambanin'ny saron'ireo fiara. amin'ny lahatsoratra iray misaraka.

Saingy, rehefa niseho ny fiara voalohany nisy maotera fandoroana anatiny, dia nahazo fiara mandeha irery ny zanak'olombelona izay tsy mila famahanana tsy tapaka, toy ny soavaly. Betsaka ny zavatra niova tamin'ny motera nanomboka ny taona 1885, saingy misy fihemorana iray mijanona tsy miova. Mandritra ny fandoroana ny fangaro amin'ny lasantsy (na solika hafa) sy ny rivotra, zavatra manimba be loatra no mivoaka mandoto ny tontolo iainana.

Raha talohan'ny nahatongavan'ireo fiara mandeha ho azy dia natahotra ireo mpanao maritrano ny firenena eropeana sao ho tototry ny tain-tsoavaly ny tanàna lehibe, ankehitriny miaina rivotra maloto ny mponin'ny megacities.

Ny fanamafisana ny fenitra momba ny tontolo iainana amin'ny fitaterana dia manery ireo mpanamboatra fiara hamorona powertrain madio kokoa. Ka orinasa maro no liana tamin'ny haitao natsangana teo aloha Anjos Jedlik - sarety mandeha irery amin'ny herin'ny herinaratra, izay niverina tamin'ny 1828. Ary androany ity haitao ity dia nanjary mafy orina tokoa teo amin'ny tontolon'ny fiara fa tsy hahagaga anao na iza na iza amin'ny fiara elektrika na hybrid.

Fa ny tena mamporisika dia ireo foibe famokarana herinaratra, ny hany fisokafany dia ny rano fisotro. Moteur hidrogen izy io.

Inona no atao hoe motera hydrogène?

Ity dia karazana motera izay mampiasa hidrôzenina ho solika. Ny fampiasana an'io singa simika io dia hampihena ny fihenan'ny harenan'ny hydrocarbon. Ny antony faharoa mahaliana ny fametrahana toy izany dia ny fihenan'ny fahalotoan'ny tontolo iainana.

Miankina amin'ny karazana motera ampiasaina amin'ny fitaterana, ny fiasan-dry zareo dia tsy mitovy amin'ny motera fandoroana anatiny mahazatra na hitovy.

Tantara fohy

Ny motera fandoroana hidrogenena ao anatiny dia niseho tamin'ny vanim-potoana iray ihany rehefa novolavolaina sy nohatsaraina ny fitsipiky ny ICE. Injeniera frantsay ary mpamorona no namorona ny endriny manokana amin'ny motera fandoroana anaty. Ny lasantsy nampiasainy tamin'ny fivoarany dia hidrogen, izay miseho vokatry ny herinaratra ao amin'ny H₂A. Tamin'ny taona 1807 dia niseho ny fiara hydrogène voalohany.

Isaac De Rivaz tamin'ny 1807 dia nametraka patanty ho an'ny fampandrosoana traktera ho an'ny fitaovan'ny miaramila. amin'ny maha-herinaratra azy dia nanolo-kevitra ny hampiasa hidrogen izy.

Piston ny herinaratra ary ny fanetsiketsehana tao anatiny dia vokatry ny fiforonan'ny tsipika tao anaty varingarina. Marina, ny famoronana voalohany ny mpamorona dia mila famoronana spark. Roa taona monja dia namarana ny asany izy, ary teraka ny fiara mpitondra hidrôzenina mandeha irery.

Saingy, tamin'izany fotoana izany, ny fampandrosoana dia tsy nomena lanja, satria ny entona dia tsy mora raisina sy mitahiry toy ny lasantsy. Ny motera hidrogen dia nampiasaina tao Leningrad nandritra ny sakana tamin'ny tapany faharoa tamin'ny 1941. Na izany aza, tsy maintsy ekentsika fa tsy singa hydrogène fotsiny ireo. Ireo dia milina fandoroana GAZ mahazatra, saingy tsy nisy solika ho azy ireo, fa be kosa ny lasantsy tamin'izany fotoana izany, satria balaonina izy ireo.

Tamin'ny tapany voalohan'ny taona 80, firenena maro, tsy ny eropeana ihany, fa koa i Amerika, Russia ary Japon, no nanandrana nanandrana tamin'ity karazana fametrahana ity. Ka tamin'ny 1982, niaraka tamin'ny asa niarahan'ny orinasa Kvant sy ny orinasan'ny fiara RAF, nisy motera mitambatra niseho, izay nihazakazaka tamin'ny fifangaroan'ny hidrôzenina sy ny rivotra, ary bateria 5 kW / h no nampiasaina ho loharano angovo.

Nanomboka teo dia nisy ny andrana avy amin'ny firenena samy hafa hampiditra ireo fiara "maintso" ho ao anaty ny lamin'ny maodelin'izy ireo, fa amin'ny ankabeazan'ny toe-javatra dia ny fiara toy izany no mijanona ao amin'ny sokajy prototype na manana fanontana voafetra tokoa.

Ahoana ny fomba fiasany

Hatramin'izao dia maro ny motera miasa amin'ity sokajy ity, isaky ny tranga tsirairay dia hiasa araka ny fotokeviny manokana ny zavamaniry hidrogen. Diniho ny fomba fiasan'ny fanovana iray izay afaka manolo ny maotera fandoroana anatiny mahazatra.

Amin'ny motera toy izany dia tena hampiasaina ny sela solika. Izy ireo dia karazan-tsarimihetsika mampandeha fihetsiketsehana elektrika. Ao anatin'ny fitaovana dia mihombo ny hidrôzenina ary ny vokatr'izany dia ny famoahana herinaratra, etona rano ary azota. Ny dioksidan'ny karbaona dia tsy alefa amin'ny fametrahana toy izany.

Ny fiara mifototra amin'ny singa mitovy amin'izany dia ny fiara elektrika ihany, ny bateria ao anatiny ihany no kely kokoa. Ny sela solika dia mamokatra angovo ampy hampiasana ny rafitry ny fiara rehetra. Ny hany fampitandremana dia ny manomboka ny fiandohan'ny dingana ka hatramin'ny famokarana angovo dia mety maharitra 2 minitra. Saingy ny vokatra avo indrindra amin'ny fametrahana dia manomboka aorian'ny hafanan'ny rafitra, izay maharitra ampahefatry ny adiny ka hatramin'ny 60 minitra.

Mba tsy hiasa poakaty ny toby famokarana herinaratra, ary tsy ilaina ny manomana mialoha ny fitaterana ho an'ny dia, apetraka ao ny bateria mahazatra. Eo am-pamiliana dia averina indray izy io noho ny fahasitranana, ary ilaina amin'ny fananganana fiara fotsiny izany.

Ny fiara toy izany dia miaraka amin'ny varingarina misy volavolan-tsolika samy hafa, ao no amonoana hidrôzenina. Miankina amin'ny maody familiana, ny haben'ny fiara sy ny herin'ny fametrahana herinaratra, gazy iray kilao dia mety ho ampy 100 kilaometatra amin'ny dia.

Karazana motera hidrogen

Na dia maro aza ny fanovana ny maotera hidrôzenina, dia mizara roa izy rehetra:

• Karazana singa miaraka amin'ny sela solika;
• Maotera fandoroana anatiny novaina, namboarina hiasa amin'ny hidrogen.

Andao hodinihintsika tsirairay ny karazany tsirairay: inona avy ireo fiasa asehony.

Ny zavamaniry miorina amin'ny sela solika hidrôzenina

Ny sela solika dia mifototra amin'ny fitsipiky ny batterie, izay anaovana dingana elektrokimia. Ny hany maha samy hafa ny analogue hidrogen dia ny fahombiazany avo kokoa (amin'ny tranga sasany, mihoatra ny 45 isan-jato).

Ny sela solika dia efi-trano tokana anaovana singa roa: ny codeo sy ny anoda. Samy elektroda dia platinum (na palladium) mifono. Misy membrane eo anelanelan'izy ireo. Mizara roa ny efitrano. Oxygène dia atolotra amin'ny lavaka amin'ny cathode, ary hydrogène kosa omena ny faharoa.

Vokatr'izany dia nisy ny fanehoan-kevitra simika, ary ny vokatr'izany dia ny fitambaran'ny molekiola oksizena sy hidrogen hamokatra herinaratra. Ny voka-dratsin'ny fizotrany dia ny rano sy ny azota navoaka. Ny electrodes cell fuel dia mifandray amin'ny tariby elektrika ao anaty fiara, ao anatin'izany ny motera elektrika.

Maotera fandoroana hidrogen ao anatiny

Amin'ity tranga ity, na dia antsoina hoe hidrogen aza ny motera, dia manana rafitra mitovy amin'ny ICE mahazatra izy io. Ny mahasamihafa azy fotsiny dia tsy ny lasantsy na ny propane no mandoro, fa ny hidrogen. Raha fenonao hidrôzenina ny varingarina, dia misy olana iray - hampihena ny fahombiazan'ny singa mahazatra mahazatra amin'ny 60 isan-jato io gazy io.

Ireto misy olana vitsivitsy hafa amin'ny fifindrana amin'ny hidrogen raha tsy manatsara ny maotera:

• Rehefa voafintina ny HTS dia hiditra amin'ny fiota simika amin'ny alàlan'ny vy ny gazy izay anaovana ny efitrano fandoroana sy ny piston, ary matetika io koa dia mety hitranga amin'ny menaky ny motera. Noho io antony io dia misy fitambarana hafa miforona ao amin'ny efitrano fandoroana, izay tsy mitovy amin'ny fahaizana manokana mandoro tsara;
• Ireo banga ao amin'ny efitrano fandoroana dia tsy maintsy lavorary. Raha any amin'ny toerana misy ny famoahana solika farafahakeliny farafahakeliny ny solika, dia hirehitra mora foana ny entona rehefa mifandray amin'ny zavatra mafana.

Masinina ho an'ny Clarity Honda

Noho ireo antony ireo dia azo ampiharina kokoa ny fampiasana hidrôzenina ho solika ao anaty motera rotary (inona ny mampiavaka azy, vakio eto). Ny fisotroan-dronono sy ny setroka isan-karazany amin'ny singa toy izany dia samy hafa no misy azy, ka tsy mafana ny entona ao amin'ny fidirana. Ataovy izany, raha havaozina maoderina ireo motera mba hialana amin'ny olan'ny fampiasana solika mora vidy sy mora kokoa amin'ny tontolo iainana.

Mandra-pahoviana ny androm-piainan'ny sela solika?

Manerana an'izao tontolo izao ankehitriny, ny fiara toy izany dia tena tsy fahita firy, ary mbola tsy ao anatin'ny andiany izy ireo, sarotra ny milaza hoe inona ny loharanon-karena an'io angovo io. Mbola tsy manana traikefa amin'izany ireo mpanao asa tanana.

Ny hany azo ambara dia ny filazan'ny solontenan'ny Toyota, ny sela misy solika ao amin'ny fiaran'izy ireo mpamokatra Mirai dia afaka mamokatra angovo tsy an-kijanona hatramin'ny 250 kilometatra. Aorian'ity tsangambato ity dia mila manara-maso ny fahombiazan'ny fitaovana ianao. Raha toa ka niharihary fa nihena ny zava-bitany dia ovaina ao amin'ny foibe serivisy nahazo alàlana ny sela solika. Marina, tokony hisy ny manantena fa handray vola mendrika amin'izany ny orinasa.

Iza amin'ireo orinasa efa manamboatra sa hanao fiara hidrôzenina?

Orinasa maro no mirotsaka amin'ny fampivelarana ny tarika herinaratra tia tontolo iainana. Ireto ny marika fiara, ao amin'ny biraon'ny famolavolana izay efa misy ny safidy miasa, vonona ny hiditra amin'ny andiany:

• Mercedes-Benz dia crossover GLC F-Cell, ny fanombohan'ny varotra dia nambara tamin'ny taona 2018, fa hatreto dia orinasa sy ministera vitsivitsy any Alemana ihany no nahazo izany. Ny unit protector hydrogen prototype prototype, ny GenH2, dia naseho vao tsy ela;
• Hyundai - prototype Nexo nampidirina roa taona lasa izay;
• BMW dia prototype an'ny hydrogen Hydrogen 7, izay navoaka tamin'ny tsipika fivorian'ny fiangonana. Ny andiana kopia 100 dia nijanona teo amin'ny sehatry ny fanandramana, saingy efa zavatra io.

Anisan'ireo fiara fitahirizana entana azo vidiana any Amerika sy Eropa ny maodely Mirai sy Clarity avy amin'ny Toyota sy Honda. Ho an'ny orinasa hafa, ity fampiroboroboana ity dia mbola amin'ny kinovan'ny sary, na amin'ny prototype tsy miasa.

toyota mirai

Fahazavan'ny Honda

Ohatrinona ny vidin'ny fiara mandeha amin'ny hidrôzenina?

Ny vidin'ny fiara hidrôzenina dia mendrika. Ny anton'izany dia ireo metaly sarobidy izay ao anatin'ny elektrôdra selan'ny solika (palladium na platinum). Ary koa, ny fiara maoderina dia manana rafitra fiarovana tsy tambo isaina ary fanamafisana ny fiasan'ny singa elektrika, izay mitaky loharanon-karena ihany koa.

Na dia ny fikojakojana fiara toy izany aza (mandra-pahatongan'ny fotoana mahasolo ny sela solika) dia tsy lafo lavitra noho ny fiara tsotra amin'ny taranaka faramparany. Misy firenena manohana ny famokarana hidrogen, nefa na eo aza izany, tsy maintsy mandoa vola 11 sy sasany dolara isaky ny kilao ny entona ianao. Miankina amin'ny karazana motera, io dia mety ho lava amin'ny kilometatra zato eo ho eo.

Fa maninona no tsara kokoa ny fiara hidrôzenina noho ny fiara mandeha amin'ny herinaratra?

Raha maka zavamaniry hidrôzenina misy sela solika ianao, dia fiara mitovy amin'izany no hitovy amin'ny fiara elektrika izay zatra hitantsika eny amin'ny arabe. Ny maha samy hafa azy fotsiny dia ny fiaran'ny herinaratra dia avy amin'ny tambajotra na avy amin'ny fantsona amin'ny tobin-dasantsy. Ny fitaterana hidrogen dia miteraka herinaratra ho azy.

Raha ny vidin'ny fiara toy izany dia lafo kokoa. Ohatra, ny maodely Tesla modely dia mitentina 45 $. Ny analogy hidrogen avy any Japon dia azo vidiana amin'ny 57 unit. Ny Bavaria kosa dia mivarotra ny fiarany amin'ny solika "maintso" amin'ny vidiny 50 dôlara.

Raha raisintsika ny maha-azo ampiharina dia mora kokoa ny mameno lasantsy ny fiara (haharitra dimy minitra eo ho eo) toy izay miandry antsasak'adiny (miaraka amin'ny famahanana haingana, izay tsy avela ho an'ny karazan-bateria rehetra) ao amin'ny toeram-piantsonanay. Io no miampy ny zavamaniry hidrôzenina.

Miampy iray hafa - ny sela solika dia tsy mila fikojakojana manokana, ary tena lehibe ny fiainan'izy ireo miasa. Raha ny momba ny fiara mandeha amin'ny herinaratra, ny batterie goavany dia mitaky fanoloana afaka dimy taona eo ho eo noho ny fisian'ny tsingerin'ny fandefasana sarany. Amin'ny hafanana mangatsiaka, ny bateria amin'ny fiara elektrika dia alefa haingana be kokoa noho ny amin'ny fahavaratra. Saingy ny singa amin'ny fihenan'ny oxygen hydrogen dia tsy mijaly amin'izany ary mamokatra herinaratra.

Inona ny vinavinan'ny fiara hidrôzenina ary rahoviana no ho hita eny an-dalana izy ireo?

Any Eropa sy Etazonia dia efa hita ny fiara hidrôzenina. Na izany aza, mbola ao amin'ny sokajy te hahafanta-javatra izy ireo. Ary ankehitriny dia vitsy ny fanantenana.

Ny antony lehibe mahatonga ity karazana fitaterana ity tsy ho feno hameno ny lalan'ny firenena rehetra dia ny tsy fahampian'ny fahaiza-mamokatra. Voalohany, ilaina ny fametrahana famokarana hidrogen. Ankoatr'izay, ilaina ny hahatratra ambaratonga toy izany, ankoatry ny fisakaizana amin'ny tontolo iainana, dia misy solika ihany koa ho an'ny ankamaroan'ny mpamily fiara. Ho fanampin'ny famokarana an'ity gazy ity dia ilaina ny mandamina ny fitaterana azy (na dia izany aza dia azonao ampiasaina soa aman-tsara ireo làlambe izay itaterana ny methane), ary koa fampitaovana tobin-tsolika famenoana misy terminal mety.

Faharoa, ny mpanamboatra fiara tsirairay dia tsy maintsy manamaivana tanteraka ny tsipika famokarana, izay mitaky fampiasam-bola be. Ao anatin'ny toekarena tsy milamina noho ny fipoahan'ny valanaretina manerantany, dia vitsy no handray izany loza izany.

Raha mijery ny hafainganan'ny fivelaran'ny fitaterana herinaratra ianao, dia haingana be ny fizotry ny laza. Na izany aza, ny antony mahatonga ny lazan'ny fiara elektrika dia ny fahaizana mitsitsy amin'ny solika. Ary matetika io no antony voalohany ividianan'izy ireo, fa tsy mba hitandrovana ny tontolo iainana. Raha ny hidrogen dia tsy ho azo atao ny manangona vola (farafaharatsiny izao), satria angovo be lavitra no laniny amin'ny famokarana azy.

Tombony sy fatiantoka lehibe amin'ny motera hidrôzenina

Noho izany, andao hamintina. Ny tombony azo avy amin'ny motera gazy hidrogen dia misy ireto manaraka ireto:

• Famoahana am-pitoerana tontolo iainana;
• Fandidiana mangina ny herinaratra (herin'ny herinaratra);
• Raha mampiasa sela solika dia tsy ilaina ny fikojakojana matetika;
• Mameno solika haingana;
• Raha ampitahaina amin'ny fiara mandeha amin'ny herinaratra dia miasa milamina kokoa ny rafitra fampiroboroboana sy ny angovo na dia amin'ny maripana be aza.

Na dia tsy azo antsoina hoe zava-baovao aza ny fampandrosoana, na izany aza, dia mbola manana lesoka maromaro ihany izay mitaona ny mpamily antonony hijery azy am-pitandremana. Ireto ny sasany amin'izy ireo:

• Mba handrehitra ny hidrôzenina dia tsy maintsy apetraka amin'ny toe-piainana gazy izy io. Miteraka fahasahiranana sasany izany. Ohatra, ny compresseur lafo vidy manokana dia takiana amin'ny famoahana entona maivana. Misy ihany koa ny olana amin'ny fitehirizana sy fitaterana solika sahaza azy, satria mora mirehitra izy io;
• Ny varingarina, izay hapetraka ao anaty fiara, dia mila zahana tsindraindray. Mba hanaovana izany dia mila mitsidika ivon-toeram-pitsaboana manokana ny mpamily, ary vidiny fanampiny io;
• Ao anaty fiara hydrogène dia tsy ampiasaina ny bateria goavambe iray, na izany aza, ny fametrahana azy dia mbola milanja am-pahendrena ihany, izay misy fiatraikany lehibe amin'ny toetra mampiavaka ny fiara;
• Hidrogen - mirehitra na dia kely aza, ka ny lozam-pifamoivoizana misy fiara toy izany dia hiaraka amin'ny fipoahana matotra. Noho ny fihetsika tsy tompon'andraikitra amin'ny mpamily sasany amin'ny fiarovana azy ireo sy ny ain'ny mpampiasa lalana hafa, dia mbola tsy afaka mivoaka amin'ny arabe ireo fiara toy izany.

Raha dinihina ny tombotsoan'ny zanak'olombelona amin'ny tontolo madio dia antenaina fa hisy ny fandrosoana amin'ny resaka famaranana ny fitaterana "maintso". Rehefa mitranga anefa izany dia ny fotoana ihany no hiteny.

Mandritra izany fotoana izany, jereo ny fanadihadihana video an'ny Toyota Mirai:

Hoavy momba ny hidrôzenina? Toyota Mirai - FAMERENANA FENO SY NY TOETRA | LiveFEED®

Fanontaniana sy valiny:

Nahoana no mampidi-doza ny motera hydrogène? Mandritra ny fandoroana ny fangaro hydrogène, ny motera dia mafana kokoa noho ny mandritra ny fandoroana lasantsy. Vokatr'izany dia misy ny mety hisian'ny fahatapahan'ny piston, valves ary ny overloading ny fitaovana.

Ahoana ny famenoana ny fiara hidrôzenina? Ny fiara toy izany dia entin'ny hidrôzenina amin'ny toe-javatra misy gazy (entona liquefied na compressed). Mba hitahiry solika, dia voatsindry ho 350-700 atmosfera, ary ny mari-pana dia mety hahatratra -259 degre.

Ahoana no fiasan'ny motera fandoroana anatiny? Ny fiara dia misy karazana bateria. Mandalo takelaka manokana ny oksizenina sy ny hidrôzenina. Ny vokatr'izany dia fanehoan-kevitra simika miaraka amin'ny famoahana ny etona rano sy ny herinaratra.