Extras din laborator
CAPITOLUL 1
Hidrogenul combustibil pentru motoarele cu ardere internă
1.1. Studii asupra utilizării hidrogenului drept combustibil
În ultimii 25 de ani, s-au înregistrat numeroase progrese în materie de scădere a
emisiilor poluante și a consumului de combustibil la motoarele automobilelor. Supunânduse
normelor antipoluare din ce în ce mai severe, vehiculele elimină în atmosferă, noxe din
ce în ce mai puține, comparativ cu anii trecuți.
Cu toate acestea, problemele legate de poluarea aerului și ale efectului de seră sunt
departe de a fi rezolvate. Organizațiile și instituțiile internaționale, fac presiuni în direcția
măsurilor ce privesc reducerea emisiilor, practic a realizării vehiculelor cu „zero emisii
poluante” (ZEV). Pe de altă parte, combustibilii fosili sunt limitați, și sunt concentrați (cei
lichizi) în zona Orientului Mijlociu, o regiune relativ instabilă politic. Resursele mondiale
de țiței sunt estimate a răspunde necesităților omenirii pentru încă o perioadă de circa 40 de
ani. Dacă se ține cont de faptul că unele zone definite a fi „în tranziție” sunt în plină
dezvoltare a parcului auto (Europa de Est, China, ș.a.) se poate concluziona, că previziunea
cu privire la resursele de țiței trebuie scăzută la 20 de ani. Printre soluțiile imaginate este
cea legată de utilizarea hidrogenului, un gaz care prin ardere nu produce emisii poluante și
este foarte răspândit în natură, practic inepuizabil. Aflat în compoziția apei oceanelor, un
km cub de apă conține 113.108 tone de hidrogen.
1
Hidrogenul poate fi utilizat drept combustibil în două situații:
1. în motoarele cu ardere internă cu piston, și
2. în pilele de combustie.
Motoarele cu ardere internă pe bază de hidrogen cu aplicabilitate în domeniul auto
sunt destinate vehiculelor de putere și trebuie să îndeplinească câteva condiții: să ofere un
nivel echivalent de manevrabilitate și o rază de acțiune și de siguranță că vehiculele cu
combustibil convențional.
Primele lucrări și încercări legate de crearea motorului cu hidrogen, datează din
anul 1820 când reverendul Wiliam Cecil profesor al Universității Cambridge, a prezentat în
fața Cambridge Philosophical Society într-un document intitulat "Folosirea hidrogenului la
producerea de energie pentru instalatii mecanice." Motorul prezentat funcționa pe
principiul vacuumului, unde puterea este produsă cu ajutorul presiunii atmosferice, care
împinge un piston în direcția vacuumului. Vacuumul parțial este creat prin arderea unui
amestec hidrogen/aer, care se destinde și apoi este răcit. Cu toate că motorul funcționează
satisfăcător, motoarele cu vacuum nu sunt suficient de practice.
Alte cercetări semnificative aparțin germanului Nikolaus August Otto (1832- 1891),
considerat inventatorul motorului cu ardere internă în patru timpi (“Otto engine”). Se
presupune că a folosit un combustibil gazos sintetic având un conținut de peste 50%
hidrogen. Otto a făcut experimente și cu benzină, dar a considerat-o periculoasă.
Descoperirea carburatorului a marcat începutul folosirii sigure a benzinei, și începutul
declinului interesului pentru alți combustibili.
Cercetările lui Otto au fost continuate și perfecționate de inginerul german Wilhelm
Maybach (1846-1929). Un alt aspect alt preocupărilor privind folosirea hidrogenului, a fost
legată de ideea de a-l folosi drept combustibil în motoarele propulsoare ale dirijabilelor.
O altă personalitate cu preocupări în combustia cu hidrogen a fost inginerul german
Rudolf Erren, (“Erren engine”) care a avut cercetări finalizate cu patente înregistrate în
Marea Britanie, în 1930 și în USA, 1939, cu privire la motorul folosind hidrogenul. El
anticipa că hidrogenul se va folosi pentru propulsia autovehiculelor, dar și a submarinelor.
Preview document
Conținut arhivă zip
- Utilizarea hidrogenului la motoarele cu ardere interna.pdf