Применение водорода в двигателях внутреннего сгорания

Предложено техническое решение, способствующее снижению расхода основного углеводородного топлива, улучшению технико-экономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания воздействием на процесс сгорания топливовоздушной смеси минимальной эффективной массовой долей добавки водорода в топливовоздушную смесь. Высокая скорость сгорания водородовоздушной смеси оказывает положительное влияние на повышение эффективности рабочего процесса. Воспламенение водорода происходит при достаточно широких пределах концентрации в воздухе. Пределы воспламенения: для водорода α = 0,15-10; для бензина α = 0,27-1,7; для метана α = 0,65-2,0. Низкий предел воспламенения делает возможной работу двигателя на различных режимах с широким изменением состава смеси. Вопросы, связанные с аккумулированием водорода на борту автомобиля, его хранением, взрывобезопасностью и многие другие, существенно тормозят развитие серийного производства автомобилей, работающих на водородном топливе. В связи с чем в качестве реальной альтернативы предложен метод применения малых добавок водорода в топливовоздушную смесь. Описанное техническое решение позволяет вырабатывать на борту автомобиля водород и без аккумулирования использовать его как добавку к основному топливу в двигателях внутреннего сгорания. Техническим результатом является снижение расхода углеводородного топлива (нефтяного происхождения) и повышение экологичности автомобиля вследствие снижения выброса вредных веществ в отработавших газах.

Hydrogen application in internal combustion engines

A technical solution has been proposed to reduce the consumption of basic hydrocarbon fuel, to improve the technical, economic and environmental performance of internal combustion engines by affecting the combustion process of the fuel-air mixture with a minimum effective mass fraction of hydrogen additive in the fuel-air mixture. The burning rate of hydrogen-air mixtures is an order of magnitude greater than the burning rate of similar mixtures based on gasoline or diesel fuel, compared with the former, they are favorably distinguished by their greater detonation stability. With minimal additions of hydrogen to the fuel-air charge, its combustion time is significantly reduced, since hydrogen, having previously mixed with a portion of the air entering the cylinder and burning itself, effectively ignites the mixture in its entirety. Issues related to the accumulation of hydrogen on board the car, its storage, explosion safety, etc., significantly inhibit the development of mass production of cars using hydrogen fuel. The described technical solution allows the generation of hydrogen on board the car and without accumulation to use it as an additive to the main fuel in internal combustion engines. The technical result is to reduce the consumption of hydrocarbon fuels (of petroleum origin) and increase the environmental friendliness of the car due to the reduction of the emission of harmful substances in exhaust gases.