Шабанов Александр Викторович – канд. техн. наук, научный сотрудник Экспертного совета
пос. Автополигон, г. Дмитров 141830, Московская область
Shabanov A.V. – PhD (Eng), researcher of the Expert Council
Avtopoligon, Dmitrov 141830, Moscow Region
Дунин Андрей Юрьевич – д-р техн. наук, доцент, заместитель заведующего кафедрой «Теплотехника и автотракторные двигатели»
г. Москва 125319
Dunin A.Yu. – D.Sc. (Eng), associate professor, deputy head of the Department of Heat Engineering and Automotive Engines
Moscow 125319
Шатров Михаил Георгиевич – д-р техн. наук, профессор кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели»
г. Москва 125319
Shatrov M.G. – D.Sc. (Eng), professor of the Department of Heat Engineering and Automotive Engines
Moscow 125319
Введение (постановка задачи и актуальность). В статье рассмотрены направления совершенствования транспортных силовых установок и двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с помощью применения газогенераторов водорода.
Цель исследования – анализ различных методов хранения водорода для его использования в транспортных силовых установках, применяемых в технике и на транспорте, а также анализ развития направления использования газогенераторов водорода.
Методология и методы. Анализ информации о производстве и использовании водорода как перспективного топлива для автотранспортных средств. Оценка эффективности методов генерирования водорода из аммиака методом парового риформинга и термическим пиролизом метана.
Результаты. Выполненный анализ методов хранения водорода и его применения в различных сферах техники показал, что использование водорода в составе синтез-газа открывает дополнительные возможности в совершенствовании характеристик силовых установок и энергоэффективности его применения. Подтверждена перспективность аммиака как энергоносителя водорода для тепловых генераторов. Проведённые расчёты показали, что тепловые затраты энергии на генерирование водорода от его сжигания в ДВС составляют 10,7%.
Практическая значимость. Генерирование водорода из аммиака с последующей его подачей в камеру сгорания ДВС обеспечивает высокую эффективность рабочего процесса дизеля. А наличие на борту автомобиля аммиака упрощает организацию каталитического процесса селективного восстановления NOx в дизельном двигателе до экологически безопасного уровня.
Introduction (problem statement and relevance). The article reviews directions of improvement of transport power plants and internal combustion engines (ICE) when using hydrogen gas generators.
The purpose of the study is to analyze various methods of storage of hydrogen to use it in motor vehicle or transport power plants implemented in machinery and in motor vehicles, as well as to analyze directions of development of hydrogen gas generators usage.
Methodology and research methods. Analysis of information about production and use of hydrogen as a promising fuel for motor vehicles. Assessment of efficiency of methods of hydrogen generation from ammonia, by the method of steam reforming and by means of methane thermal pyrolysis.
Results. The accomplished analysis of the methods of hydrogen storage and application in various fields of machinery has shown that use of hydrogen as part of synthesis gas opens up additional opportunities in improvement of power plant characteristics and energy efficiency of its application. The prospectivity of ammonia as a hydrogen energy carrier for thermal generators is shown. The calculations conducted have shown that thermal expenditure of energy for hydrogen generation from its combustion in the ICE amounts to 10.7%.
Practical significance. Generation of hydrogen from ammonia with its subsequent supply to the ICE combustion chamber ensures high efficiency of the diesel operation process. Meanwhile, the availability of ammonia in-vehicle simplifies the organization of the catalytic process of selective reduction of NOx in the diesel engine to the ecologically safe level.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.