Необычный турбонаддув решил проблему токсичности водородных ДВС

Двигатели на водороде не образуют углекислого газа, но в их выхлопе содержится много оксидов азота – токсичных газов, при накоплении в атмосфере способных вызвать кислотные дожди.
Рома Назаров
Рома Назаров
Необычный турбонаддув решил проблему токсичности водородных ДВС
Cummins
Для Cummins оксиды азота (NOx) больная тема: в 2024 году этот производитель двигателей был оштрафован властями США на $1,7 миллиарда, когда выяснилось, что он мухлил с выхлопами дизельных двигателей в пикапах Ram.

Теперь компания стремится очистить репутацию с помощью водородных двигателей. С безопасностью их выхлопа существуют сложные инженерные проблемы. Водород горит иначе, чем бензин или дизельное топливо, продуцируя довольно много NOx.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Теоретически известно, что образование оксидов азота сильно зависит от температуры горения топлива. Поэтому для того, чтобы сделать двигатель экологичнее, температуру в камерах сгорания надо понизить. Делают это следующими способами:

  • увеличивают долю воздуха в топливо-воздушной смеси, получая обедненную смесь,
  • изменяют геометрию двигателя, чтобы добиться более равномерного горения по всему объему цилиндра,
  • применяют «умную» стратегию, переходя от богатых к бедным смесям в зависимости от режима работы двигателя.
турбонаддув для двигателя на водороде
Cummins
шильдик Cummins Turbo Diesel
Cummins
Продолжение ниже Продолжение

Турбонаддув для водорода

Чтобы реализовать эти подходы на практике, Cummins разработал особый турбокомпрессор, получивший название CCS H2 ICE. Чтобы избежать турбоямы и обеспечить хорошие условия горения, инженеры применили конструкцию турбины с изменяемой геометрией и регулируемыми соплами. Она компенсирует более низкую плотность энергии и более высокую потребность в воздушном потоке водорода по сравнению с нефтяными видами топлива, объясняет пресс-релиз компании.