Студенческая команда из Великобритании разработала и запустила водородный двигатель внутреннего сгорания

Участники команды Bath Hydrogen из британского Университета Бата стали первыми в мире студентами, создавшими водородный двигатель внутреннего сгорания (H₂ ICE). Их работа примечательна тем, что в настоящее время в продаже нет двигателя внутреннего сгорания, работающего на водороде, хотя крупные производители автомобилей разрабатывают эту технологию. Цель команды Bath Hydrogen – с помощью этого двигателя установить рекорд наземной скорости.

Команда Bath Hydrogen состоит из 15 студентов третьего и четвертого курсов, изучающих такие курсы, как машиностроение, автомобилестроение, интегрированное машиностроение и электротехника. Команда была сформирована как продолжение Team Bath Racing, одной из самых успешных гоночных команд Великобритании в соревнованиях Formula Student, которая была ликвидирована в 2022 году после решения сосредоточиться на гоночных автомобилях с нулевым уровнем выбросов.

Двигатель Bath Hydrogen представляет собой модифицированную версию одноцилиндрового бензинового двигателя, подаренного компанией Vanguard, спонсором команды. Установка была выбрана в качестве испытательного стенда из-за ее относительной простоты, возможности адаптации и щедрой поддержки компании. Команда модернизировала двигатель при помощи спонсоров Link Engine Management, предоставившей специальный электронный блок управления (ECU), и Clean Air Power, предоставившей новые топливные форсунки, специфичные для водорода.

Проект начался в прошлом году как групповой бизнес-проект, являющийся частью исследований членов команды. Вначале никто из них не имел предварительных знаний о водородном топливе или о том, что необходимо, чтобы воплотить двигатель в жизнь. Команда Bath Hydrogen решила сосредоточиться на создании гоночного автомобиля с водородным двигателем, учитывая, что водород  потенциально является топливом с нулевым выбросом углерода, а также предстоящий запрет на продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей с 2035 года.

Водород имеет множество преимуществ перед бензином в качестве топлива (главным из которых является отсутствие образования CO₂ в месте использования), однако он также создает множество проблем. Водород имеет очень высокую плотность энергии на единицу массы, но очень низкую плотность энергии на единицу объема, что затрудняет хранение достаточного количества топлива в автомобиле. Решением этой проблемы является хранение водорода в виде сжатого газа при очень высоком давлении или в виде жидкости при температуре около -250°C, что представляет значительные трудности по сравнению с бензином.

Испытательный двигатель помог команде усовершенствовать свои методы и возможности перед тем, как в следующем учебном году приступить к работе по адаптации 2,3‑литрового двигателя Ford Ecoboost для использования водородного топлива, используя знания, полученные при разработке текущего прототипа двигателя. Агрегат Ford будет установлен на гоночном автомобиле Ginetta G20, который будет использоваться для установления различных рекордов наземной скорости для двигателя внутреннего сгорания, работающего на водороде.

Испытательный стенд, на котором установлен прототип двигателя, работает на открытом воздухе и с помощью панели дистанционного управления, чтобы соответствовать требованиям безопасности.

Другие гоночные команды Университета Бата – Team Bath Racing Electric и Team Bath Zero, разрабатывающие гоночный электрический мотоцикл, продолжают работать и участвовать в Formula Student и аналогичных соревнованиях.

Источник