По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 629.331

Разработка переспективных силовых агрегатов

В. А. Грушников канд. техн. наук, ВИНИТИ РАН, г. Москва, Россия, e-mail: mach04@viniti.ru

Целью всех исследователей и разработчиков силовых агрегатов в виде двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобильных транспортных средств (АТС) является достижение минимально возможных на сегодняшний, а лучше завтрашний, день удельных потреблений энергии и выбросов вредных веществ. Среди ряда подобных примеров инновационных решений выделяется разработка водородного ДВС.

Литература:

1. Hofer F., Raser B., Scmidt M., Kabza A. Wassestoffmotor und -Brennstoffzelle im schweren Nutzfahrzeug // MTZ: Motortechnische Zeitschrift. — 2022, Vol. 83, №2-3. — S. 28-29, 33.

2. Europäische Komission. Ein europäischer Grùner Deal. Online: https:// ec.europa. eu/info/strategy/priorities-2019-2024/European-green-deal_de, aufgerufen: 2. Dezember 2021.Die Bundesregierung: Ziel der Bundesregierung: https:/www. Bundesregierung.de/breg-de/themen/klimaschutz/klimaziele-und-sektoren-1669268, aufgerufen. 2. Dezember 2020.

3. Eichlseder H., Klell M., Trattner A. Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik. Wiesbaden, Springer Vieweg, 2012.

4. Steinmill J., Pfùtzenreuter L Steuergeräte-, Funktionsentwicklung und Applikation für Wasserstoff-Verbrennungsmotoren // MTZ extra, 2021, Aug. — S. 12, 13, 17.

Поскольку удельная теплота сгорания (удельная теплоемкость) водорода равна 120,9 МДж/кг (14270 Дж/кг·К), водородные ДВС и топливные элементы (ТЭ) для тяжелых коммерческих АТС становятся все более востребованными и применяемыми, пока, правда, главным образом, в экспериментальных реализациях [1]. Для сравнения, этот энергетический показатель у метанола составляет 19,9 МДж/кг, у каменного угля — 29,3 МДж/кг, у метана — 35,5 МДж/кг (2483 Дж/кг·К), у дизтоплива — 42,6 МДж/кг (2010 Дж/кг·К) и у бензина — 44,5 МДж/кг 2090 Дж/кг·К),

Так, например, исследовательский институт AVL со штаб-квартирой в австрийском Граце совместно с Центром исследований солнечной энергетики и водородного топлива (ZSW) земли Баден-Вюртемберг (ФРГ) в рамках совместного изыскательского проекта интенсивно осуществляют разработку водородного ДВС. Он предназначен для использования на тяжелых грузовых и вместительных пассажирских коммерческих АТС. Целью проектной разработки является повышение потенциала эффективности водородного ДВС на шасси с более 16 т грузопдъмности и с годовым пробегом около 116 000 км как с распределенной, так и с непосредственной схемой впрыска водорода для прямого привода коммерческого автомобиля с существующей стандартной трансмиссией.

Компания AVL использовала 12,8-литровый ДВС, работающий на природном газе, в качестве основы для разработки и установила своей целью достижение мощности на уровне 350 кВт. Реализацией водородного ДВС преследуется стремление снизить выбросы CO2 и обеспечить высокий уровень надежности поршневой машины в виде ДВС с повышенной тепловой нагрузкой его компонентов. По данным AVL, тяжелые коммерческие автомобили с полезной нагрузкой более 3,5 т ответственны за 240 млн т выбросов CO2 в Евросоюзе в 2019 г. Эта невероятная, казалось бы, масса выбросов парниковых газов соответствует примерно четверти всех выбросов CO2, связанных с дорожным движением, в Еврсоюзе.

Помимо очевидного использования водорода в качестве топлива для электромобилей на топливных элементах (ТЭ), водород также может использоваться в качестве топлива для ДВС, но и то и другое требует развития инфраструктуры заправки резервуаров и топливных баков, соответственно. В ближайшие десятилетия водородные ДВС и водородные ТЭ будут использовать одну и ту же заправочную инфраструктуру, а это означает, что водородная технология ДВС и ТЭ прокладывает себе магистральную дорогу к сектору грузовых перевозок с нулевым выбросом оксидов углерода. На этом фоне и на основе полученных результатов компания AVL хорошо подготовлена к решению предстоящих задач в области развития производства водородного ДВС.

Для Цитирования:
В. А. Грушников, Разработка переспективных силовых агрегатов. Автотранспорт: эксплуатация-обслуживание-ремонт. 2023;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: