JCB Hydromax رکورد سرعت خودروهای هیدروژنی را در دشتهای نمکی بنویل، یوتا ثبت کرد. این خودرو از دو موتور احتراق داخلی هیدروژنی توسعهیافته توسط JCB بهره میبرد و برای دستیابی به سرعتهای بالا طراحی شده است.
چرایی استفاده از احتراق هیدروژنی
JCB، سازندهٔ بریتانیایی ماشینآلات سنگین، برای کاهش انتشار کربن بهجای اتکا صرف بر باتری، مسیرهای جایگزینی را دنبال کرده است. پس از ارزیابی پیلهای سوختی و نشاندادن هزینه و حساسیت آنها در محیطهای سخت، توسعهٔ موتور احتراق هیدروژنی از سال 2020 آغاز شد. معرفی کلی شرکت را میتوانید در صفحهٔ JCB در ویکیپدیا بخوانید.
پیشینهٔ استفاده از هیدروژن در پیشرانههای احتراقی
سوزاندن هیدروژن در موتورهای احتراق داخلی سابقه دارد اما با چالشهایی مانند تغییر در بازده و سازگاری مواجه بوده است. برای مثال بیامو در سال 2006 نسخهای از موتور V12 را برای هیدروژن آماده کرد که کاهش توان و افزایش مصرف را نشان داد. تویوتا نیز نمونههایی برای مسابقات استقامتی آزمود. بررسی فنی بیشتر در صفحهٔ Hydrogen internal combustion engine قابل مشاهده است.
راهکاری که JCB به کار بست
JCB از تجربیات طراحی موتورهای دیزلی خود استفاده کرده و بخش عمدهای از معماری را حفظ نموده است. تفاوت اساسی در نحوهٔ تزریق و مدیریت احتراق است: هیدروژن با فشار و دمای متفاوتی به سیلندر وارد شده و احتراق با شمع انجام میشود. برای جبران چگالی انرژی پایین هیدروژن، موتورهای Hydromax توربوشارژ شدهاند تا در دورهای پایین نیز توان و کشش مناسبی ارائه دهند.
پیکربندی دو موتوره
Hydromax از دو موتور احتراق هیدروژنی استفاده میکند تا همزمان توان بالاتر و پایداری حرارتی و مکانیکی بهتری فراهم شود. این پیکربندی به توزیع بار بین واحدها کمک کرده و امکان عملکرد قابلاطمینان در سرعتهای بالا را میسر میسازد؛ مولفهای کلیدی برای ثبت رکوردها.
بنویل و سابقهٔ سرعت زمینی
دشتهای نمکی بنویل محلی شناختهشده برای رکوردهای سرعت زمینی است. هرچند رکورد مطلق سرعت زمینی همچنان متعلق به Thrust SSC از سال 1997 است (Thrust SSC)، ثبت رکورد جدید در دستهٔ خودروهای هیدروژنی نشانگر پیشرفت در بهکارگیری هیدروژن در کاربردهای عملی است.
پیامدهای فنی و عملی برای تجهیزات سنگین
- عملیپذیری میدانی: هدف JCB ارائهٔ راهحلی قابلاعتماد در شرایط مزرعه و سایتهای ساختمانی است، جایی که پیلهای سوختی هنوز با چالشهایی مواجهاند.
- نیاز به زیرساخت: گسترش استفاده از هیدروژن نیازمند شبکهٔ توزیع، ذخیرهسازی و ایستگاههای سوخترسانی مناسب برای هیدروژن فشرده یا مایع است.
- مزیت برای تولیدکنندگان تجهیزات سنگین: موتورهای احتراق هیدروژنی میتوانند مسیر انتقال از دیزل به سوخت پاکتر را با حداقل تغییرات در برخی قطعات و فرآیندها تسهیل کنند.
چشمانداز
عملیشدن هیدروژن در کاربردهای صنعتی فراتر از آزمایشهای کنترلشده و مسابقات، مستلزم کاهش هزینهٔ تولید هیدروژن کمکربن، توسعهٔ زیرساخت سوخترسانی و افزایش دوام اجزای موتور در شرایط واقعی است. ثبت رکورد توسط Hydromax گام مهمی در این مسیر به حساب میآید؛ در صورت توسعهٔ مناسب زیرساختها، پذیرش این فناوری شتاب خواهد گرفت.
منابع مرتبط: صفحات ویکیپدیا دربارهٔ JCB، موتور احتراق هیدروژنی و Thrust SSC.
