Системы питания двс на альтернативных видах топлива.

Газ. Двигатели газобаллонных автомобилей могут работать на различных природных и промышленных газах, которые могут находиться как в сжатом, так и в сжиженном виде в специальных баллонах.

В основном в качестве такого газа используется метан. В баллонах сжатый газ находится под давлением порядка 20 МПа.

Сжиженный газ - это, как правило, смесь пропана и бутана, находится в жидком состоянии в баллоне при более низком давлении порядка 1,6 – 2 МПа. Сжиженный газ в баллоне не должен занимать весь объем, часть газа должна находиться в газообразном состоянии, чтобы не произошло разрушения баллона при увеличении объема жидкости вследствие нагрева.

По сравнению с жидким нефтяным топливом газ обладает некоторыми преимуществами при использовании его в качестве топлива для ДВС. Во-первых, газ дешевле жидкого топлива. Во-вторых, он лучше смешивается с воздухом, образуя однородную горючую смесь, и обеспечивает более полное сгорание, поэтому в отработавших газах газобаллонных автомобилей содержится меньше вредных веществ. Кроме того, газ в отличие от бензина не разжижает моторное масло, а это гарантирует уменьшение износа деталей двигателя. Антидетонационная стойкость газа выше, чем бензина. В то же время смесь газа с воздухом имеет меньшую теплоту сгорания и стандартный двигатель при работе на газе будет иметь меньшую мощность, чем тот же двигатель при работе на жидком топливе. Несмотря на некоторые недостатки, газобаллонные автомобили получают все большее распространение в мире.

Перед тем, как подать газ в камеру сгорания, нужно снизить его давление, для чего используют специальные редукторы. Сжиженный газ предварительно переводится в газообразное состояние с помощью испарителя – специального теплообменника, подключенного к системе охлаждения двигателя.

Электричество. Электродвигатель автомобиля работает по принципу электромагнитной индукции. Электромобили мало чем отличаются от обычных автомобилей. Основными частями электромобиля являются:

Электродвигатель; Контроллер; Аккумуляторные батареи.

Все электродвигатели могут питаться от источника постоянного напряжения или источника переменного напряжения. чаще всего именно от источника постоянного напряжения. Батареи, которые используются в таких машинах, создают на выходе значение в 96-192 Вольта. Этого вполне достаточно для создания ЭДС. для подключения электродвигателя переменного тока используется трехфазная схема. Современные модели электромобилей отличаются тем, что в них сам электродвигатель соединен напрямую с колесом. Такая конструкция позволяет в значительной степени улучшить управляемость машины.

Электродвигатель любого автомобиля, работающего на его основе, запитывается от аккумуляторной батареи. Стоимость такого оборудования достаточно велика, что сказывается на цене самого авто.

Свинцово-кислотные батареи на сегодняшний день считаются самыми дешевыми, которые создаются для автомобилей. Их высокая популярность в основном связана с тем, что их можно вторично перерабатывать. Никель-металлгибридные варианты сегодня стоят намного дороже, чем свинцовые, но при этом их производительность на порядок выше. Самый оптимальный вариант именно для электромобиля — это литий-ионные батареи, которые долго держат заряд, но при этом остаются небольшими по размеру. Они не так широко распространены, так как их стоимость наиболее высокая из всех представителей питающих батарей для электродвигателя.

Водород. При использовании водорода в обычном двигателе внутреннего сгорания возникает ряд проблем. Во-первых, при высокой температуре и сжатии водород вступает в реакцию с металлом, из которого сделан двигатель, и даже с моторным маслом. Кроме того, в случае даже небольшой утечки при контакте с раскаленным выпускным коллектором он неизбежно загорится. Поэтому, кстати, для работы на водороде используют роторные двигатели, конструкция которых подразумевает удаленность впускного коллектора от выпускного, что позволяет уменьшить риск возгорания.

ДВС на водороде имеет КПД ниже, чем у двигателей на топливных элементах, однако тот факт, что для получения 1 кВт энергии водорода нужно меньше, чем бензина, позволяет смириться с пониженным коэффициентом полезного действия.

 

Сжиженный водород хранится в специальном баке при низкой температуре. Запаса водорода хватает примерно на 300 километров. В случае если он израсходован, двигатель автоматически переключается на питание от дополнительного бака с бензином.