Прототип водородного гибрида создан на базе копейки BMW и оснащен сложной силовой установкой с бензиновым ДВС, электродвигателем, пакетом водородных топливных ячеек мощностью 5 кВт и блоком суперконденсаторов. Водородная составляющая силовой установки производит электричество,
К четверть вековому юбилею своего исследовательского подразделения Forschung und Technik, компания BMW представила публике два новых завершенных проекта – гибридный автомобиль на водородных топливных ячейках и компактный бортовой риформер для получения водорода из углеводородного топлива.
Прототип водородного гибрида создан на базе копейки BMW и оснащен сложной силовой установкой с бензиновым ДВС, электродвигателем, пакетом водородных топливных ячеек мощностью 5 кВт и блоком суперконденсаторов. Водородная составляющая силовой установки производит электричество, накапливающееся в суперконденсаторах большой емкости. Во время трогания с места и ускорении автомобиля они передают энергию на электродвигатель мощностью 82 кВт. Во время торможения и при равномерном движении по шоссе мотор переключается в режим генератора и восстанавливает емкость блока суперконденсаторов. На высоких скоростях используется штатный ДВС. Запас хода гибрида на электротяге не обнародован, но инженеры BMW на следующем этапе проработки проекта намерены увеличить его до нескольких сотен километров в городском режиме.
Пакет топливных ячеек располагается под капотом автомобиля, а электромотор заменяет задний дифференциал и установлен над задней осью. Блок суперконденсаторов интегрирован в центральный тоннель – там где у стандартной копейки BMW находится коробка и карданный вал. Бак для водорода делит штатное место с обычным топливным баком уменьшенной емкости. Мощность основного ДВС, приводящего передние колеса, составляет 88 кВт. Вес машины при этом вырос лишь на несколько килограммов.
Разработка низкотемпературных водородных топливных ячеек ведется BMW с 1997 года. Инженеры Forschung und Technik считают, что такие источники тока гораздо эффективнее обычных литий-ионных батарей. Выработка энергии в них происходит очень быстро – в течении пяти тысячных долей секунды она возрастает с нуля до максимума. Еще одна особенность технологии BMW – всесезонность. Даже после длительной стоянки при минусовой температуре водородные топливные ячейки требуют лишь 30-секундного прогрева и начинают работу. Во время тестов пакет выдержал без деградации несколько сотен холодных стартов. Срок эксплуатации узла – 5000 моточасов. КПД – 58%.
Вторая новинка Forschung und Technik – бортовой водородный риформер, установленный на такую же копейку BMW, только в пятидверном кузове. Его предназначение – максимальное снижение вредных выбросов в период запуска и прогрева бензинового или дизельного двигателя. Как он работает?
В риформере происходит превращение штатного топлива в синтгаз – смесь водорода, угарного газа и азота, которая во время холодного запуска вместе с воздухом подается в камеру сгорания вместо бензина. Это длится до тех пор, пока двигатель и катализатор автомобиля не прогреются до рабочей температуры. Во время газификации топлива риформер быстро нагревается и его тепло помогает прогреву ДВС. Сгорание синтгаза является экологически чистым процессом.
Риформер, представленный BMW, является прототипом будущей серийной системы. Перед инженерами стоит задача по снижению размеров и массы узла с нынешних пяти до полутора килограммов.
источник www.popmech.ru