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燃气发动机(氢气发动机)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-26 04:24   点击:300  编辑:admin   手机版

1. 氢气发动机

氢发动机汽车原理:

1、氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎,即氢燃料电池;

2、它的原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导到正极,成为电能驱动电动机;

3、质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题,高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢;

2. 氢燃料发动机

氢气不含有碳,燃烧后不产生CO2。氢气可以通过太阳能、风能等可再生能源获得,被认为是理想的能源或能源载体。氢气作为内燃机燃料时,极易实现稀薄燃烧,排放污染物少,热效率高。

目前,以色列Aquarius Engines推出一款新型氢发动机,仅重10kg,并采用与最初获得专利的单活塞线性发动机相同的技术,但其不同之处在于该发动机无需依赖氢燃料电池和化石燃料,仅靠氢气即可运行。

氢燃料发动机的氢气燃烧速度比汽油快,响应性好,具有优异的环保性能,同时还可以实现包括汽车的声音和振动在内的“操控汽车的乐趣”。

3. 氢气发动机原理

工作原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。

 电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。 燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶。 由于多了这么一个发电装置,氢燃料电池车的续航里程就有了显著的提升,另外加氢的时间一般只需5分钟,比充电时间快了许多倍。

4. 燃烧氢气的汽车

氢能源在汽车燃料的应用主要有两种途径: 氢能源内燃机和氢气燃料电池。 说白了就是传统汽车和电动车的区别,所以氢内燃机可以说是烧氢气的,而燃料电池是电动的。 这两种优劣性如何呢? 首先是氢能源内燃机, 它的原理和普通汽油内燃机一样,不过为了适应气体,将喷气系统的压力增强了一些已以及其他方面等等。宝马研制的氢能源内燃机氢能源内燃机和传统内燃机相比优势也很大,宝马研制的内燃机目标是达到42%的热效率和100KW/L的升功率,和大部分传统汽车相比,已经是位居前列了。 不过它的缺点更加致命,首先是氢能源的储存,这是所有氢能源应用的掣肘,为了储存方便,一般氢气要以液态储存(沸点:-253℃),这要求极高性能的绝热层,几乎无法做到的。在现在的条件下,如果车不使用,氢能源会在半个月内挥发殆尽。而现在金属氢化物和有机氢储存都在研究之中,成本较高,目前还没有应用。 其次,虽然氢能源十分清洁,产物只有水,但是氢气燃烧产生的高温足以使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物NOx,造成环境污染。

而另一种途径:氢燃料电池,就要更具优势一点。 氢氧燃料电池原理 燃料电池作为广义上电池的一种,也具有电池的所有优点:转换效率高,比能量高,容量大,功率范围广……所以现在大部分氢能源汽车基本都是朝这个方向去的。 和氢内燃机相比,优点就很明显,因为没有卡诺循环的限制,转换效率很高,转换率一般能达到60%,竞争力更强。卡诺循环给出了热机效率的极限值 同时,燃料电池也不会产生高温,所以不会产生NOx,不会对环境造成污染。 如此,氢燃料电池和氢内燃机相比,更具有优势。 最后,在现在的条件下,氢能源的应用是不成熟的。氢气的产生,储存都面临着种种困难。氢能源的广泛应用还要等很久很久以后了……

5. 氢气发动机为什么不普及

氢气虽然高效,清洁,但难运输难制备,成本高。

6. 氢能发动机

需要,原型机都是汽油机,氢能发动机是使用了液态氢而已。

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