Vodíkový automobil

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Tankování vodíkového vozu.

Vodíkový automobil je takový automobil, který využívá pro svůj pohon, vodík. Vozidla převádějí chemickou energii vodíku na energii mechanickou a to buď přímým spalováním vodíku v pístovém či rotačním spalovacím motoru nebo reakcí vodíku s kyslíkem v palivovém článku a výrobou elektřiny pro pohon elektromotoru vozidla.

Přímé spalování vodíku v motoru[editovat | editovat zdroj]

Nákres prvního automobilu sestrojený Francois Isaac de Rivaz

Vodíkový spalovací motor pracuje stejně jako benzínový, nebo naftový motor. U zážehového typu motoru se vodíkové palivo vstřikuje do sání nebo do spalovacího prostoru a zažehne zapalovací svíčkou. U vznětového motoru se vodíkové palivo vstřikuje pod vysokým tlakem do spalovacího prostoru.

Historie[editovat | editovat zdroj]

François Isaac de Rivaz sestrojil roku 1806 pístový spalovací motor s elektrickým zapalováním. Palivem pro tento motor byla směs plynného vodíku a vzduchu. Roku 1807 motor namontoval na vozidlo ze čtyřmi koly vzdáleně podobné dnešním automobilům. Tento motor, s takzvaným volným pístem, je považován za první spalovací motor na světě. Roku 1808 si nechal motor patentovat. Tento motor postavil roku 1813 ještě na jedno vozidlo dlouhé šest metrů.[1]

V roce 1820 vydal reverend W.Cecil knihu On the application of hydrogen gas to produce a moving power in machinery. V knize je popsán vakuový motor, který je poháněn pomocí atmosférického tlaku a podtlaku vzniklého explozí po smíchání vodíku a vzduchu.

Konstruktér a vynálezce Nicolaus August Otto kolem roku 1880 použil pro svůj motor jako palivo syntetický plyn tvořený z 50% vodíkem.[2]

Hydroelektrárenská společnost v Norsku v roce 1933, upravila nákladní vozidlo pro pohon na vodík. Vodík se vyráběl přímo na vozidle.

Boris Schelishch v letech 1941 až 1944 za druhé světové války při obléhání Leningradu, přestavěl 200 nákladních vozidel GAZ AA na pohon vodíkem.[1]

Současnost[editovat | editovat zdroj]

BMW Hydrogen 7

Ke spalování vodíku se využívají upravené konvenční čtyřtaktní zážehové nebo vznětové pístové motory.

Prototyp BMW H2R

BMW

Vozidlo BMW Hydrogen 7, je automobil, který dovede spalovat jak vodík tak benzín. Má dvanáctiválcový čtyřdobý spalovací motor o objemu 5972 cm3 a výkonu 260 koní.

BMW H2R je prototyp určený k překonání rychlostních rekordů mezi automobily na vodíkový pohon.

Automobilka BMW v roce 2009 vyvinula motor spalující vodík s účinností 42%. Motor má vstřikovače, které dodávají vodík pod tlakem 300 barů. Proto je motor vznětový a nemusí mít zapalovací svíčku.[3]

Mazda

Mazda vodíkový motor vyvíjí od 90 let. Vodík jako palivo používá u upraveného Wankelova motoru v modelu RX-8 Hydrogen RE. U Wankelova motoru nedochází k zpětnému zášlehu do sacího potrubí o proti běžnému pístovému motoru. V roce 2004 vozidlo bylo schváleno pro provoz na pozemních komunikacích. Od roku 2006 je Mazda začala komerčně pronajímat. Dalším modelem používající vodíkový Wankelův motor je Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid. Toto vozidlo využívá vodíkový rotační motor k výrobě elektrické energie pro elektromotor. Při tomto řešení je dosažena delší dojezdová vzdálenost.[4]

Mazda RX-8 Hydrogen

Ford

Automobilka Ford vyvinula nákladní vozidlo Ford F-250 Super Chiev, které je vybaveno přeplňovaným motorem V10. Motor pracuje se třemi druhy paliva. Vodík, benzín a E85. V roce 2004 bylo představeno vozidlo H2 ICE Shuttle Bus, který měl deseti válcový přeplňovaný motor s obsahem 6,8 litrů. Maximální výkon byl 140kW

Výhody vodíkových motorů proti benzínovým[editovat | editovat zdroj]

  • široký rozsah hořlavosti
  • vyšší kompresní poměr
  • snadné míchání vodíku se vzduchem
  • nízké emise ( podle bohatosti směsi i nulové emise )
  • nekonečný zdroj vodíku

Nevýhody vodíkových motorů proti benzínovým[editovat | editovat zdroj]

  • neexistující dostatečná výroba vodíku
  • velmi málo čerpacích stanic ( v České republice jedna neveřejná )
  • náročná přeprava vodíku ( zkapalněný vodík se přepravuje při - 253 °C )
  • předčasné vznícení směsi paliva ( podle druhu palivové systému )
  • objemné palivové nádrže ( nízká hustota vodíku a tím i větší spotřeba )

Vodíkový palivový článek[editovat | editovat zdroj]

Vozidla vybavená vodíkovým palivovým článkem jsou elektrická vozidla, které generují elektrickou energii z palivových článků. Elektrická energie vzniká chemickou reakcí vodíku a kyslíku ze vzduchu, kdy odpadním produktem je vodní pára. O této problematice pojednává článek Palivový článek.

Novodobé vozy na vodíkový palivový článek[editovat | editovat zdroj]

  • Honda FCX Clarity
  • Hyundai Nexo [5]
  • Nissan X-Trail FCV
  • Opel HydroGen4
  • Mercedes-Benz GLC F-CELL[6]
  • Toyota Mirai
  • TriHyBus - autobus

Galerie[editovat | editovat zdroj]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b VOKÁČ, Luděk. První vodíkové auto je starší než všechna na benzin, je mu 205 let. Fotografie Roman Švidrnoch. auto.iDNES.cz [online]. MAFRA, a. s., 2012-02-22 [cit. 2018-04-20]. Dostupné online. (česky) 
  2. VODÍKOVÝ SPALOVACÍ MOTOR NA ZÁKLADĚ ZÁŽEHOVÉHO SPALOVACÍHO MOTORU HYDROGEN INTERNAL COMBUSION ENGINE BASED ON SI ENGINE - PDF. docplayer.cz [online]. [cit. 2018-04-21]. Dostupné online. 
  3. VOKÁČ, Luděk. Budoucnost je podle BMW vodíková. Nový motor funguje jako diesel. iDNES.cz [online]. 2009-07-08 [cit. 2018-04-21]. Dostupné online. 
  4. Mazda RE Hydrogen - Jedeme na vodík !. www.automobilrevue.cz [online]. 2008-11-03 [cit. 2018-04-21]. Dostupné online. (česky) 
  5. gin. Korejské auto na vodík. Trhy & ekonomika. Právo. Borgis, a.s., 18. 4. 2018, roč. 28, čís. 90, s. 17. ISSN 1211-2119. (česky) 
  6. Mercedes-Benz GLC F-CELL má být první dostupné auto na vodík. Deník.cz. 2016-06-14. Dostupné online [cit. 2018-04-21]. (česky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]