Водородный двигатель сравнялся с дизелем по тяге: SwRI создал новый ДВС для грузовиков

Новый двигатель внутреннего сгорания на водороде получил характеристики по крутящему моменту, сопоставимые с дизельными силовыми установками, и рассчитан на среднетоннажные коммерческие грузовики. Разработку завершили специалисты Southwest Research Institute (SwRI), которые в течение двух лет создавали и испытывали многоцилиндровый силовой агрегат.

В основе проекта лежит обычный поршневой ДВС с искровым зажиганием, но вместо бензина он работает на водороде. Инженеры переработали впускной тракт с учётом более быстрого горения водорода, увеличили впускной клапан и установили специальные форсунки. За подачу дополнительного воздуха отвечает турбонагнетатель, благодаря которому двигатель способен развивать высокий крутящий момент на низких оборотах — именно этот режим особенно важен для грузовиков.

Одной из главных технических проблем стало преждевременное воспламенение водорода. Из-за низкой энергии воспламенения топлива горячие детали или остаточные газы в цилиндре могут вызвать горение ещё до появления искры. Поэтому разработчики отдельно настраивали процессы впрыска, зажигания, наддува и формирования топливовоздушной смеси.

Конструкция двигателя основана на ранее разработанной архитектуре с камерой сгорания типа pent-roof, которую адаптировали для водорода. Сначала инженеры отработали процессы на одноцилиндровом агрегате, после чего перешли к многоцилиндровой версии и интеграции всех систем. В SwRI заявляют, что двигатель можно устанавливать в шасси среднетоннажного коммерческого грузовика, обеспечивая уровень тяги и мощности, сопоставимый с дизельными моторами.

При этом водородный ДВС нельзя считать полностью безвыбросным. При сгорании самого топлива практически не образуется CO₂, однако производство водорода может сопровождаться выбросами углекислого газа, а в цилиндрах при высокой температуре могут формироваться оксиды азота. Поэтому итоговые экологические показатели зависят не только от двигателя, но и от происхождения водорода и системы очистки выхлопа.

Источник: swri