химический каталог




Применение водорода для автомобильных двигателей

Автор А.И.Мищенко

тили подвода охлаждающей жидкости при заправке; 7 — гидридные патроны; 5 — распределитель теплоносителя; 9, 10 — система выпуска ОГ с глушителем; 11 — накопительная емкость; 12, 13 — заправочные вентили; 14 — предохранительный клапан.

ли высокого давления устанавливается предохранительный клапан 11, регулируемый на критическое давление в системе.

Водород, диссоциирующий из гидрида, собирается в накопительной емкости 7, откуда после снижения давления в редукторе 3 поступает в двигатель через дозирующее устройство 2. При длительной стоянке автомобиля гидридный бак отключается от системы питания двигателя вентилем 4.

Зарядка гидрида водородом производится через вентиль 5, при этом охлаждение может осуществляться либо проточной водой, либо воздухом. В процессе заправки водород вступи в реакцию с интерметаллидом, образуя гидрид. При этом оС' вобождается теплота в количестве, пропорциональном поглО' щенному водороду:

Q. = (4;8)

96 ?

где т — масса поглощенного водорода, кг; qs — тепловой эффект реакции образования гидрида, кДж/кг Н2.

Например, в случае заправки 650 кг FeTi, в решетке которого разместится 10 кг водорода, выделится теплота Qs = = 149,2 • 103 кДж. Если допустить, что в процессе зарядки температура аккумулирующего вещества поднимается на 50 °С, то в этом случае количество тепла, подлежащее удалению

7

ог,нго Выход

Рис. 54. Принципиальная схема комбинированной энергоустановки с ДВС и гидриднымн аккумуляторами водорода:

' — ДВС; 2 — дозирующий орган; 3 — редуктор; 4 — распределитель теплоиоси-¦Мя, 5,6 — вентили подвода охлаждающей жидкости при заправке; 7 — низкотемпературные гидридные блоки; 8,9 — заправочные веитилн; 10 — иысокотем-"ературный гидридный блок; // — накопительная емкость; 12 — распределитель О Г; 13 — система выпуска ОГ; 14 — предохранительный вентиль.

(4.9)

чз гидридного бака, составит

AQS = Qs — mHCvM = 20 475 кДж, где Ср — массовая теплоемкость (согласно работе [89] для FeTi Ср = 0,63 кДж/кг • К); т„ — масса интерметалли-Да, кг; А/ — изменение температуры в процессе заправки.

Таким образом, без внешнего охлаждения может быть поглощено до 15 % общего количества водорода и, следовательно, 85 % тепла нужно выводить из гидридного аккумулятора 8 процессе заправки.

Схема энергоустановки с подводом тепла к гидриду из си-стемы охлаждения двигателя (рис. 53) аналогична предыдущей

7 3-12бв 97

схеме. Принципиальное ее отличие состоит в конструктивном исполнении гидридного аккумулятора, определяемом типом теплоносителя. Исполнение гидридного аккумулятора в виде отдельных элементов представляется более целесообразным как с точки зрения рациональной компоновки, так и с точки зрения снижения времени заправки гидрида водородом.

Комбинированные схемы с низкотемпературным и высокотемпературным гидридом представляют собой, как правило,

Таблица 10. Сравнительныз энергетические характеристики источников энергии

Удельная энергия с

Удельная энергия кпд учетом КПД двига- Источник энергии двигате- теля

Вт.ч/кг | Вт.ч/л ля, %

Вт • ч/кг Вт • ч/л

Электрохимический

аккумулятор:

свинцовый 40 80 70 28 56

сульфидно-

литиевый <150 <250 70 105 175

серебряно-

цинковый <150 _ 80 120 ._

Металлогидриды:

комбинацию двух первых схем (рис. 54). Высокотемпературный блок должен располагаться вблизи выхлопного патрубка двигателя, выполняя одновременно функции основного глушителя. Оба блока работают на общую накопительную емкость, при этом низкотемпературный блок отключается от системы охлаждения двигателя при заданном давлении в накопительной емкости, что исключает его работу на тех режимах работы двигателя, на которых обеспечивается эффективная работа высокотемпературного блока.

Практическое состояние работ по использованию металло-гидридов в качестве автомобильных аккумуляторов водород3 показывает, что для реализации этого направления имеются достаточно обоснованные предпосылки: простота и надежность конструкций; высокая степень безопасности в эксплуатации; относительно низкая стоимость. И хотя массовые показатели этого типа аккумуляторов еще достаточно высоки, все же>

S8

сравнивая энергетические характеристики электрохимических

и металлогидридных аккумуляторов водорода (табл. 10), можно констатировать, что последние имеют в несколько раз более высокую массовую и объемную энергоемкости, а это значит, что уже в ближайшем будущем представляется целесообразным применение водородных автомобилей для городского и местного транспорта, а также для специальных целей.

6. ТЕПЛОМАССООБМЕН В МЕТАЛЛОГИДРИДНОМ АККУМУЛЯТОРЕ ВОДОРОДА

Переменный характер режимов работы автомобильного двигателя предопределяет довольно жесткие требования к аккумуляторам по динамике выделения водорода. Обеспечение этих требований представляется одной из основных задач при разработке конструкций металлогидридных аккумуляторо

страница 36
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

Скачать книгу "Применение водорода для автомобильных двигателей" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить стеллаж из стали из оцинкованной стали
театр эстрады 24 февраля 2017 года спектакль номер 13
Elcano SP-1472
сколько стоит заправить домашний канде

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.02.2017)