Роторно-поршневой двигатель на водороде показал поразительный КПД
В основе конструкции H2Starfire роторно-поршневой двигатель, лишенный, однако, привычной планетарной передачи и уплотнителя поршня. Вместо них у него два вала противоположного вращения, которые обладают крайне плотной посадкой без трения (допуск менее 0,1 мм), с керамическим и титановым слоями для предотвращения утечки сжатого газа, и препятствуют деформации деталей под действием температуры.
Водород не самое удобное из альтернативных видов топлива. Получать его методом паровой конверсии метана дешево, но вредит окружающей среде, а чистый способ расщепления воды невыгоден экономически. После получения водород еще нужно хранить под высоким давлением, либо при температуре около абсолютного нуля – и даже тогда его крошечные молекулы постепенно проникают сквозь стенки металлических контейнеров.
Но когда речь заходит об использовании водорода в качестве топлива, он может заменить бензин и избавить от неприятного запаха, вибрации и шума. Многие компании видят будущее за водородными ДВС. Для них и был разработан Astron H2Starfire. При помощи двух вращающихся в противоположные стороны роторов он позволяет полностью обойтись без охлаждения, снизить массу и упростить конструкцию, а также достичь теплового КПД свыше 60%.
Для сравнения: тепловой КПД обычного автомобиля приближается к 20%, то есть, около 80% энергии, которая выделяется в процессе сгорания, расходуется впустую в виде тепла. У самых мощных гоночных автомобилей этот показатель может приближаться к 50%.
Помимо высокого КПД двигатель не выделяет никаких оксидов азота. Воздух поступает через переднюю половину двигателя, где сжимается до 14-21 бар и смешивается с водородом. В задней части смесь поджигается, газ расширяется и вращает вал, а чистая вода испаряется с противоположной стороны. Все это происходит при вращении на 270 градусов со скоростью от 1000 до 25 000 оборотов в минуту.
Как https://newatlas.com/technology/h2starfire-rotary-engine/ New Atlas, при этом двигатель остается компактным: 29 х 32 х 44 см и весит 54 кг. Его мощность составляет 400 л. с. (298 кВт), крутящий момент 678 Н*м.
Чтобы представить скептической публике доказательства, Astron построила и протестировала частичный прототип и засняла процесс на видео.
Компания Rocket Lab успешно https://hightech.plus/2024/08/12/rocket-lab-uspeshno-ispital... первые статические огневые испытания нового многоразового метанового двигателя Archimedes. Во время теста двигатель достиг 102% своей номинальной мощности.