Vodíkový motor: vlastnosti, výhody a nevýhody

Článek o vodíkovém motoru: historie, vlastnosti jeho provozu, výhody a nevýhody používání, modely automobilů. Na konci článku – video o motoru na vodě.

Obsah článku:

„Vodík je palivem budoucnosti“ – s touto zprávou se vodíkové ICE zavádějí do odvětví dopravy a letectví.

Není náhodou, že vodík zaujímá vedoucí pozici mezi všemi ostatními zdroji alternativní energie – je co nejšetrnější k životnímu prostředí, má obnovitelný zdroj a má také nejvyšší účinnost ve srovnání s klasickými motory na benzín a naftu.

Kromě nepopiratelných výhod má však vodíkový motor také řadu nevýhod, které zatím neumožňují jeho masivní a úplné nahrazení „škodlivých“ benzínových a naftových motorů.

Trochu historie

Vodíkový motor: vlastnosti, výhody a nevýhody

Lidstvo začalo uvažovat o potřebě chránit životní prostředí poměrně nedávno, ale vědci začali přemýšlet o výměně konvenčního spalovacího motoru mnohem dříve.

Takže z ruky vědce Françoise Isaaca de Rivaza, rodáka z Francie, byl první vodíkový motor vyroben v roce 1806. V roce 1841 získala Británie první patentovou dohodu na výrobu vodíkového motoru a v roce 1852 němečtí vědci schopný vytvořit spalovací motor pracující na směsi vzduch-vodík.

Plány na zavedení vodíkových motorů však zmařily benzínové motory, které se rozšířily po roce 1870.

Na vodík jako na alternativní palivo si vzpomněli znovu až v roce 1941 v obleženém Leningradu. Poté sovětský technik B. Shelishch použil „koktejl“ vzduch-vodík k vystřelení balónů.
Potom byl vodík znovu zapomenut, dokud v 70. letech nezavítala na dveře celosvětová palivová krize. Na konci 70. let uvedla automobilka BMW na trh své první auto na vodík a poté následovaly další společnosti, například American General Motors a Ford, japonská Honda a další.

Jakmile však krize ustoupila, zájem o vodík jako zdroj energie opět opadl. A nyní, o několik desetiletí později, si lidstvo znovu pamatovalo svou existenci, kterou usnadnila nejen aktivace ekologů, ale také růst cen pohonných hmot.

Charakteristickým znakem vodíkových motorů

Vodíkový motor: vlastnosti, výhody a nevýhody

Strukturálně se vodíkový motor příliš neliší od standardního spalovacího motoru. Obsahuje také písty, spalovací komoru a mechanismus ojnice s klikou. Jaký je tedy rozdíl?

Faktem je, že vodíkové motory používají jiný způsob dodávky palivové směsi a jejího následného spalování. Spalování vodíku navíc trvá mnohem méně času než v případě paliv na bázi ropy. Rozdíly jsou nevýznamné a na první pohled se může zdát, že není obtížné převést konvenční ICE na vodíkové, ale není tomu tak.

Řada problémů s používáním vodíkového motoru:

  1. Je obtížné získat vodík. Není žádným tajemstvím, že je obsažen ve vodě a je právem považován za nejrozšířenější chemický prvek na světě, i když ve své čisté formě prakticky není zastoupen. To znamená, že vůz musí být vybaven speciální instalací uzavřeného typu – elektrolyzérem, který je odpovědný za štěpení vody a umožnění výroby vodíku. V praxi je však taková instalace obtížná, což značně ovlivňuje její konečné náklady.
  2. Vzhledem k vysoké teplotě komprese vodík snadno reaguje s různými kovovými prvky elektrárny a dokonce s motorovým olejem.
  3. I malý únik vodíku při kontaktu s ohřátým potrubím způsobí požár. Proto se dnes při výrobě vodíkových motorů používají pouze rotační elektrárny, protože snižují riziko požáru díky větší vzdálenosti mezi sacím a výfukovým potrubím.

Většina problémů však byla dosud vyřešena, a to nejen na rotačních zařízeních, ale také v motorech využívajících pístové mechanismy, což umožňuje, aby vodík zůstal nejslibnější náhradou za benzín / naftu.

Vodíkový motor: vlastnosti, výhody a nevýhody

Foto: Riversimple Rasa
Zatímco vědci pokračují v hádání o současných problémech spojených s používáním vodíkových motorů, počet automobilů na vodíkový pohon stále roste. Nejznámějšími vozy na vodíkový pohon jsou:

  1. Toyota Mirai FCV – vůz byl poprvé představen v roce 2013, ale do prodeje se dostal až v roce 2015. Dostupné válce poskytovaly „dojezd“ asi 500 km.
  2. BMW 750hL, jehož koncepční verze byla představena již v roce 2000. Vůz je vybaven speciální nádrží na vodík, jejíž rezerva je dostatečná pro ujetí vzdálenosti 300 km.
  3. Honda Clarity je další automobil, který místo klasického paliva používá vodík. Hlavními výhodami modelu je jeho velkolepý vzhled a působivá, na standardy vodíkových automobilů, výkonová rezerva 589 km.
  4. Riversimple Rasa je malé vodíkové auto původem z Velké Británie. Jeho hlavním rysem byla nízká hmotnost (něco přes 500 kg) a impozantní výkonová rezerva asi 500 km.

Kromě toho výrobci i nadále představují vodíkové koncepční vozy, mezi něž patří Audi H-tron Quattro, vodíkový Mercedes GLC, nákladní automobil Nikola One od společnosti Nikola Motor, superauto H2 Speed ​​od designového domu Pininfarina a mnoho dalších.

Závěr

Přes řadu nevýhod se vodík může stát nejslibnějším zdrojem čisté energie na příštích 30–40 let. Musíme jen najít efektivní metodu pro výrobu vodíku a vyvinout infrastrukturu pro jeho dodávku konečnému spotřebiteli a lidstvo pak navždy zapomene nejen na palivo, ale také na ekologickou krizi.

Video o motoru na vodě: