Inneall hidrigine. Conas a oibríonn sé agus míbhuntáistí

Ní raibh innill dócháin inmheánaigh le feiceáil mar phúdaráin ar leithligh go suntasach. Ina ionad sin, tháinig an mótar clasaiceach chun cinn mar thoradh ar bheachtú agus feabhsú innill teasa. Léigh faoin gcaoi ar tháinig an t-aonad, a bhfuilimid cleachtaithe leis faoi chochall na ngluaisteán, de réir a chéile. in alt ar leith.

Mar sin féin, nuair a tháinig an chéad charr a raibh inneall dócháin inmheánaigh air, fuair an cine daonna feithicil féinghluaiste nach raibh gá le beathú leanúnach, cosúil le capall. Tá go leor rudaí athraithe i mótair ó 1885, ach tá míbhuntáiste amháin gan athrú. Le linn dócháin gásailín (nó breosla eile) agus aer a dhó, scaoiltear an iomarca substaintí díobhálacha a dhéanann truailliú ar an gcomhshaol.

Más rud é roimh theacht na bhfeithiclí féinghluaiste, go raibh eagla ar ailtirí tíortha Eorpacha go mbádh cathracha móra i ndumha capall, inniu bíonn áitritheoirí na meigeacán ag breathe aer salach.

Tá caighdeáin chomhshaoil ​​níos doichte le haghaidh iompair ag cur iallach ar mhonaróirí feithiclí powertrain níos glaine a fhorbairt. Mar sin, chuir go leor cuideachtaí spéis i dteicneolaíocht Anjos Jedlik a cruthaíodh roimhe seo - cart féinghluaiste ar tharraingt leictreach, a bhí le feiceáil siar i 1828. Agus inniu tá an teicneolaíocht seo bunaithe chomh daingean i saol na ngluaisteán nach gcuirfidh tú iontas ar dhuine ar bith le carr leictreach nó hibrideach.

Ach is é an rud atá an-spreagúil ná na gléasraí cumhachta, agus is é an t-aon scaoileadh díobh ná uisce óil. Is inneall hidrigine é.

Cad is inneall hidrigine ann?

Is cineál innill é seo a úsáideann hidrigin mar bhreosla. Laghdóidh úsáid na heiliminte ceimicí seo ídiú acmhainní hidreacarbóin. Is é an dara chúis atá leis an spéis i suiteálacha den sórt sin truailliú comhshaoil ​​a laghdú.

Ag brath ar an gcineál mótair a úsáidfear san iompar, beidh a oibriú difriúil ón inneall dócháin inmheánaigh clasaiceach nó beidh sé comhionann.

Stair Achomair

Bhí innill dócháin inmheánaigh hidrigine le feiceáil sa tréimhse chéanna nuair a bhí prionsabal ICE á fhorbairt agus á fheabhsú. Dhearadh innealtóir agus aireagóir Francach a leagan féin d’inneall dócháin inmheánaigh. Is é hidrigin an breosla a d'úsáid sé ina fhorbairt, atá le feiceáil mar thoradh ar leictrealú H.₂A. I 1807, bhí an chéad charr hidrigine le feiceáil.

Chomhdaigh Isaac De Rivaz sa bhliain 1807 paitinn d’fhorbairt tarracóra do threalamh míleata. mar cheann de na haonaid chumhachta, mhol sé hidrigin a úsáid.

Bhí loine san aonad cumhachta, agus tharla an adhaint ann mar gheall ar fhoirmiú spréach sa sorcóir. Fíor, bhí giniúint spréach láimhe de dhíth ar chéad chruthú an aireagóir. Tar éis dhá bhliain díreach, chuir sé a chuid oibre i gcrích, agus rugadh an chéad fheithicil hidrigine féinghluaiste.

Ag an am sin, áfach, níor tugadh tábhacht don fhorbairt, toisc nach bhfuil gás chomh furasta a fháil agus a stóráil le gásailín. Úsáideadh mótair hidrigine go praiticiúil i Leningrad le linn na blocáide ón dara leath de 1941. Mar sin féin, ní mór dúinn a admháil nár aonaid hidrigine amháin iad seo. Innill dócháin inmheánacha GAZ a bhí iontu seo, ní raibh ach breosla ann dóibh, ach bhí go leor gáis ann ag an am sin, ó chuir balúin iad chun cinn.

Sa chéad leath de na 80idí, gheall go leor tíortha, ní amháin na hEorpa, ach Meiriceá, an Rúis agus an tSeapáin freisin, triail a bhaint as an gcineál seo suiteála. Mar sin, i 1982, le comhobair an ghléasra Kvant agus fiontar gluaisteán an RAF, bhí mótar comhcheangailte le feiceáil, a rith ar mheascán hidrigine agus aeir, agus úsáideadh ceallraí 5 kW / h mar fhoinse fuinnimh.

Ó shin i leith, rinne tíortha éagsúla iarrachtaí feithiclí “glasa” a thabhairt isteach ina línte samhail, ach i bhformhór na gcásanna d’fhan feithiclí den sórt sin sa chatagóir fréamhshamhla nó bhí eagrán an-teoranta acu.

Conas a oibríonn sé

Ón lá atá inniu ann tá go leor mótair oibriúcháin den chatagóir seo, i ngach cás ar leith oibreoidh an gléasra hidrigine de réir a phrionsabail féin. Smaoinigh ar an gcaoi a n-oibríonn modhnú amháin ar féidir leis an inneall dócháin inmheánaigh clasaiceach a athsholáthar.

I mótar den sórt sin, is cinnte go n-úsáidfear cealla breosla. Is cineál gineadóirí iad a ghníomhaíonn imoibriú leictriceimiceach. Taobh istigh den fheiste, ocsaídítear hidrigin, agus is é toradh an imoibrithe ná leictreachas, gal uisce agus nítrigin a scaoileadh. Ní astaítear dé-ocsaíd charbóin i suiteáil den sórt sin.

Is í an fheithicil leictreach chéanna feithicil atá bunaithe ar aonad den chineál céanna, níl ach an ceallraí inti i bhfad níos lú. Gineann an cille breosla go leor fuinnimh chun gach córas feithicle a oibriú. Is é an t-aon caveat ná go dtógfaidh sé thart ar 2 nóiméad ó thús an phróisis go giniúint fuinnimh. Ach tosaíonn aschur uasta na suiteála tar éis don chóras téamh, a thógann sé idir ceathrú uair an chloig agus 60 nóiméad.

Ionas nach n-oibreoidh an gléasra cumhachta go neamhbhalbh, agus nach gá an t-iompar a ullmhú don turas roimh ré, suiteáiltear gnáthcheallraí ann. Agus é ag tiomáint, athmhuirearófar é mar gheall ar aisghabháil, agus teastaíonn sé go heisiach chun carr a thosú.

Tá carr den sórt sin feistithe le sorcóir de mhéideanna éagsúla, a ndéantar hidrigin a phumpáil ann. Ag brath ar an modh tiomána, méid an ghluaisteáin agus cumhacht na suiteála leictreachais, is féidir le cileagram amháin gáis a bheith go leor le haghaidh 100 ciliméadar taistil.

Cineálacha innill hidrigine

Cé go ndéantar roinnt modhnuithe ar innill hidrigine, tá dhá chineál acu uile:

• Cineál aonaid le cill bhreosla;
• Inneall dócháin inmheánaigh modhnaithe, oiriúnaithe chun obair ar hidrigin.

Déanaimis machnamh ar gach cineál ar leithligh: cad iad na gnéithe atá acu.

Gléasraí cumhachta bunaithe ar chealla breosla hidrigine

Tá an chill bhreosla bunaithe ar phrionsabal na ceallraí, ina dtarlaíonn próiseas leictriceimiceach. Is é an t-aon difríocht idir an analóg hidrigine ná a éifeachtúlacht níos airde (níos mó ná 45 faoin gcéad i gcásanna áirithe).

Is seomra aonair í an chill bhreosla ina gcuirtear dhá ghné: an catóide agus an anóid. Tá an dá leictreoid brataithe platanam (nó pallaidiam). Tá membrane suite eatarthu. Roinneann sé an cuas ina dhá sheomra. Soláthraítear ocsaigin don chuas leis an gcatóid, agus soláthraítear hidrigin don dara ceann.

Mar thoradh air sin, tarlaíonn imoibriú ceimiceach, agus is é an toradh atá air seo ná teaglaim de mhóilíní ocsaigine agus hidrigine le leictreachas a scaoileadh. Fo-iarmhairt den phróiseas is ea uisce agus nítrigin a scaoiltear. Tá na leictreoidí cille breosla ceangailte le ciorcad leictreach an ghluaisteáin, an mótar leictreach san áireamh.

Innill dócháin inmheánaigh hidrigine

Sa chás seo, cé go dtugtar hidrigin ar an inneall, tá struchtúr comhionann aige mar ghnáth-ICE. Is é an t-aon difríocht ná nach gásailín nó própán a dhóitear, ach hidrigin. Má líonann tú sorcóir le hidrigin, ansin tá fadhb amháin ann - laghdóidh an gás seo éifeachtúlacht aonaid thraidisiúnta thart ar 60 faoin gcéad.

Seo cúpla fadhb eile maidir le haistriú go hidrigin gan an t-inneall a uasghrádú:

• Nuair a bhíonn an HTS comhbhrúite, rachaidh an gás in imoibriú ceimiceach leis an miotal as a ndéantar an seomra dócháin agus an loine, agus go minic is féidir leis seo tarlú le hola innill. Mar gheall air seo, cruthaítear comhdhúil eile sa seomra dócháin, nach bhfuil difriúil ó thaobh cumais speisialta de chun sruthán go maith;
• Caithfidh na bearnaí sa seomra dócháin a bheith foirfe. Má tá sceitheadh ​​íosta ar a laghad ag an gcóras breosla, is furasta an gás a adhaint nuair a dhéantar teagmháil le rudaí teo.

Inneall do Honda Clarity

Ar na cúiseanna sin, tá sé níos praiticiúla hidrigin a úsáid mar bhreosla in innill rothlacha (cén ghné atá acu, léigh anseo). Tá iomaduithe iontógáil agus sceite na n-aonad sin suite ar leithligh óna chéile, agus mar sin ní théitear an gás ag an inlet. Bíodh sin mar atá sé, agus na hinnill á nuachóiriú d’fhonn teacht timpeall ar na fadhbanna a bhaineann le breosla níos saoire agus níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol a úsáid.

Cé chomh fada is atá saol seirbhíse na gcealla breosla?

Ar fud an domhain inniu, tá gluaisteáin den sórt sin fíor-annamh, agus níl siad sa tsraith go fóill, tá sé deacair a rá cén cineál acmhainne atá ag foinse fuinnimh ar leith. Níl aon taithí ag na ceardaithe ina leith seo go fóill.

Is é an t-aon rud is féidir a rá ná, de réir ionadaithe Toyota, go bhfuil cill bhreosla a gcarr táirgeachta Mirai in ann fuinneamh suas le 250 míle ciliméadar a ghiniúint gan bhriseadh. Tar éis na cloiche míle seo, ní mór duit monatóireacht a dhéanamh ar éifeachtacht na feiste. Má tá laghdú suntasach tagtha ar a fheidhmíocht, athraítear an chill bhreosla ag ionad seirbhíse údaraithe. Fíor, ba cheart a bheith ag súil go dtógfaidh an chuideachta méid réasúnta don nós imeachta seo.

Cé na cuideachtaí atá ag déanamh carranna hidrigine cheana féin nó atá ag dul a dhéanamh?

Tá go leor cuideachtaí ag forbairt aonad cumhachta atá neamhdhíobhálach don chomhshaol. Seo iad na brandaí uathoibríoch, sa bhiúró dearaidh a bhfuil roghanna oibre ann cheana, réidh le dul i sraitheanna:

• Is trasdul GLC F-Cell é Mercedes-Benz, ar fógraíodh tús a dhíolacháin in 2018, ach go dtí seo níl ach cúpla fiontar agus aireacht sa Ghearmáin tar éis é a fháil. Nochtadh aonad tarracóra cille breosla hidrigine fréamhshamhla, an GenH2, le déanaí;
• Fréamhshamhail Hyundai - Nexo a tugadh isteach dhá bhliain ó shin;
• Is fréamhshamhla é BMW den hidrigin hidrigine 7, a scaoileadh ón líne cóimeála. D'fhan baisc de 100 cóip sa chéim thurgnamhach, ach is rud é seo cheana féin.

I measc na ngluaisteán stoic is féidir a cheannach i Meiriceá agus san Eoraip tá na samhlacha Mirai agus Soiléire ó Toyota agus Honda, faoi seach. Maidir leis an gcuid eile de na cuideachtaí, tá an fhorbairt seo fós sa leagan líníochta, nó mar fhréamhshamhail neamh-oibre.

toyota mirai

Soiléire Honda

Cé mhéid a chosnaíonn carr faoi thiomáint hidrigine?

Tá costas carr hidrigine réasúnta. Is é an chúis atá leis seo ná na miotail lómhara atá mar chuid de leictreoidí cealla breosla (pallaidiam nó platanam). Chomh maith leis sin, tá carr nua-aimseartha feistithe le córais slándála gan áireamh agus le hoibriú eilimintí leictreacha a chobhsú, a éilíonn acmhainní ábhartha freisin.

Cé nach bhfuil sé i bhfad níos costasaí carr den sórt sin a chothabháil (go dtí go ndéantar na cealla breosla a athsholáthar) ná gnáthghluaisteán na glúine is déanaí. Tá tíortha ann a dhéanann urraíocht ar tháirgeadh hidrigine, ach fiú leis seo, beidh ort 11 dollar go leith in aghaidh an chileagraim gáis a íoc. Ag brath ar an gcineál innill, féadann sé seo a bheith go leor ar feadh achar timpeall céad ciliméadar.

Cén fáth go bhfuil gluaisteáin hidrigine níos fearr ná gluaisteáin leictreacha?

Má thógann tú gléasra hidrigine le cealla breosla, ansin beidh carr den sórt sin comhionann leis an gcarr leictreach a bhfuilimid cleachtaithe leis ar na bóithre. Is é an t-aon difríocht ná go ngearrtar an carr leictreach ón líonra nó ó chríochfort ag stáisiún gáis. Gineann iompar hidrigine féin leictreachas dó féin.

Maidir le costas carranna den sórt sin, tá siad níos costasaí. Mar shampla, cosnóidh samhlacha Tesla sa chumraíocht bhunúsach ó 45 míle dollar. Is féidir analógacha hidrigine ón tSeapáin a cheannach le haghaidh 57 míle aonad. Os a choinne sin, díolann Bavarians a gcarranna ar bhreosla “glas” ar phraghas $ 50.

Ag smaoineamh ar phraiticiúlacht, tá sé níos éasca an carr a líonadh le gás (tógfaidh sé timpeall cúig nóiméad) ná fanacht leathuair an chloig (le muirearú tapa, nach bhfuil incheadaithe do gach cineál cadhnraí) sa charrchlós. Seo móide plandaí hidrigine.

Rud breise eile is ea nach gá cothabháil a dhéanamh ar chealla breosla go háirithe, agus tá a saol oibre measartha mór. Maidir le feithiclí leictreacha, beidh gá lena gceallraí ollmhóra a athsholáthar i gceann cúig bliana toisc go bhfuil go leor timthriallta scaoilte muirir aici. I sioc, scaoiltear an ceallraí i bhfeithiclí leictreacha i bhfad níos gasta ná sa samhradh. Ach ní fhulaingíonn an eilimint ar imoibriú ocsaídiúcháin hidrigine as seo agus táirgeann sí leictreachas ar bhealach cobhsaí.

Cad iad na hionchais do charranna hidrigine agus cathain a fheicfear iad ar an mbóthar?

San Eoraip agus sna Stáit Aontaithe, is féidir an carr hidrigine a fháil cheana féin. Mar sin féin, tá siad fós sa chatagóir fiosracht. Agus inniu níl mórán ionchais ann.

Is é an chúis is mó nach líonfaidh an cineál iompair seo bóithre na dtíortha go léir go luath ná an easpa cumais táirgthe. Ar dtús, is gá táirgeadh hidrigine a bhunú. Thairis sin, is gá leibhéal den sórt sin a bhaint amach go bhfuil sé, chomh maith le cairdiúlacht comhshaoil, ina bhreosla atá ar fáil d’fhormhór na ngluaisteán. Chomh maith le táirgeadh an gháis seo, is gá a iompar a eagrú (cé gur féidir leat na mórbhealaí ar a n-iompraítear meatán a úsáid go sábháilte), chomh maith le críochfoirt chuí a thabhairt do go leor stáisiún líonta.

Ar an dara dul síos, beidh ar gach uathoibritheoir línte táirgeachta a nuachóiriú go dáiríre, rud a éilíonn infheistíocht mhór. I ngeilleagar éagobhsaí mar gheall ar ráig eipidéim dhomhanda, is beag duine a ghlacfaidh rioscaí den sórt sin.

Má fhéachann tú ar luas fhorbairt an iompair leictrigh, tharla an próiseas mórchóirithe go han-tapa. Mar sin féin, is é an chúis atá leis an tóir a bhíonn ar ghluaisteáin leictreacha ná an cumas sábháil ar bhreosla. Agus is minic gurb é seo an chéad chúis go gceannaítear iad, agus ní ar mhaithe leis an gcomhshaol a chaomhnú. I gcás hidrigine, ní bheifear in ann airgead a shábháil (anois ar a laghad), toisc go gcaitear i bhfad níos mó acmhainní fuinnimh chun é a tháirgeadh.

Buntáistí agus príomhbhuntáistí innill hidrigine

Mar sin, déanaimis achoimre. Cuimsíonn na buntáistí a bhaineann le hinnill a bhreoslaítear le hidrigin na tosca seo a leanas:

• Astaíochtaí atá neamhdhíobhálach don chomhshaol;
• Oibriú ciúin an aonaid chumhachta (tarraingt leictreach);
• I gcás cille breosla a úsáid, ní gá cothabháil go minic;
• Athbhreoslú tapa;
• I gcomparáid le feithiclí leictreacha, oibríonn an córas tiomána agus an foinse fuinnimh ar bhealach níos cobhsaí fiú amháin i dteochtaí reo.

Cé nach féidir núíosach a thabhairt ar an bhforbairt, mar sin féin, tá roinnt easnaimh ann fós a spreagann an gnáth-ghluaisteán féachaint air go cúramach. Seo cuid acu:

• Ionas go n-admhaíonn hidrigin, caithfidh sé a bheith i riocht gásach. Cruthaíonn sé seo deacrachtaí áirithe. Mar shampla, teastaíonn comhbhrúiteoirí costasacha speisialta chun gáis éadroma a chomhbhrú. Tá fadhb ann freisin le breosla a stóráil agus a iompar i gceart, toisc go bhfuil sé an-inlasta;
• Caithfear an sorcóir, a shuiteálfar ar an gcarr, a sheiceáil go tréimhsiúil. Chun seo a dhéanamh, beidh ar an tiománaí cuairt a thabhairt ar ionad speisialaithe, agus is costas breise é seo;
• I gcarr hidrigine, ní úsáidtear ceallraí ollmhór, áfach, tá meáchan réasúnta fós sa tsuiteáil, rud a théann i bhfeidhm go mór ar shaintréithe dinimiciúla na feithicle;
• Hidrigin - adhaint ag an spréach is lú, agus mar sin beidh pléascadh tromchúiseach ag gabháil le timpiste ina mbeidh carr den sórt sin. I bhfianaise dhearcadh mífhreagrach roinnt tiománaithe maidir lena sábháilteacht féin agus saol úsáideoirí eile bóithre, níor cheart feithiclí den sórt sin a scaoileadh saor ar na bóithre go fóill.

I bhfianaise spéis an chine daonna i dtimpeallacht níos glaine, is féidir linn a bheith ag súil go ndéanfar dul chun cinn maidir leis an iompar “glas” a thabhairt chun críche. Ach nuair a tharlaíonn sé seo, ní bheidh ach am ag insint.

Idir an dá linn, féach ar an léirmheas físe ar an Toyota Mirai:

Todhchaí ar hidrigin? Toyota Mirai - ATHBHREITHNIÚ IOMLÁN agus Sonraíochtaí | LiveFEED®

Ceisteanna agus Freagraí:

Cén fáth go bhfuil inneall hidrigine contúirteach? Le linn dócháin an mheascáin hidrigine, téann an t-inneall suas níos mó ná le linn dó gásailín a dhó. Mar thoradh air sin, tá dóchúlacht ard ann go ndéanfar brístí, comhlaí agus ró-ualú an aonaid a dhó.

Conas carr hidrigine a athbhreoslú? Breoslaítear carr den sórt sin le hidrigin i riocht gásach (gás leachtaithe nó comhbhrúite). Chun breosla a stóráil, tá sé comhbhrúite go 350-700 atmaisféir, agus is féidir leis an teocht -259 céim a bhaint amach.

Conas a oibríonn inneall dócháin inmheánaigh hidrigine? Tá an carr feistithe le cineál ceallraí. Gabhann ocsaigin agus hidrigin trí phlátaí speisialta. Is é an toradh imoibriú ceimiceach le scaoileadh gal uisce agus leictreachais.