Ford tworzy spalinowy silnik na wodór
Opublikowano: 8 stycznia 2023

Jak podaje portal Hydrogen Fuel News, powołując się na informacje Muscle Cars and Trucks, Ford złożył w amerykańskim urzędzie patentowym wniosek o przyznanie patentu na rozwiązanie dla swojego spalinowego silnika zasilanego wodorem. Firma zapowiedziała, że będzie rozwijać technologie przyjazne dla środowiska w dwóch wariantach. Model E ma reprezentować samochody elektryczne zasilane bateriami, Z drugiej strony prowadzone będą prace nad usprawnieniem silników spalinowych. Jako jedną z metod zapowiedziano zastosowanie silnika spalinowego na wodór.

Ford obrał inną drogę wprowadzania wodoru do napędu aut, niż większość firm. Zwykle konstruuje się bowiem samochody elektryczne napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi. Silnik Forda będzie natomiast jednostką spalinową z turbodoładowaniem zasilaną wodorem. Będzie też przypominał silniki zasilane tradycyjnym paliwem.

Jak podaje Wirtualna Polska na swoim portalu Autokult, by zastosować wodór jako paliwo dla silnika spalinowego, Ford musiał rozwiązać wiele problemów technologicznych.

Jako że wodór znacznie chętniej ulega detonacji niż benzyna, bardzo ważną kwestią jest odpowiednie sterowanie mieszanką paliwowo-powietrzną. Opatentowany przez Forda silnik korzysta z turbodoładowania i bezpośredniego wtrysku, który pozwoliłby kontrolować dawkę paliwa. Dokładniejszy nadzór nad powietrzem pozwoliłaby z kolei sprawować zmienna recyrkulacja spalin – pisze WP.

We wniosku patentowym zaprezentowano rozwiązanie z jednym cylindrem – podaje WP – co nie oznacza, że ich liczba może się zwiększać wraz z rozwojem konstrukcji. Ośmiocylindrowa jednostka – zdaniem portalu – mogłaby stanowić alternatywę dla modelu Mustang.

Hydrogen Fuel News, zauważa natomiast, że zastosowanie zaproponowanego przez Forda bezpośredniego wtrysku umożliwi uzyskanie z wodoru o 15 procent więcej mocy niż z benzyny.

Nad silnikami spalinowymi zasilanymi wodorem pracowały również inne koncerny, między innymi BMW i Toyota. Ta ostatnia chce przystosować do nowego paliwa jednostkę benzynową z Yarisa GR.

Szereg nowatorskich rozwiązań w silniku Forda

Jak pisze portal elektrowoz.pl: Ford chce opatentować takie sterowanie spalaniem (wybuchem) wodoru, żeby silnik mógł funkcjonować w szerokim zakresie stosunku paliwa do powietrza, który ma być odpowiedzią na aktualne zapotrzebowanie na moc. W regulowaniu pracy ma brać udział układ recyrkulacji spalin (zawór EGR), mechanizm zmiennych faz rozrządu, w opisie pojawiają się też dwa niezależne skoki zaworu dolotowego w trakcie jednego cyklu pracy.

Zastosowany w nowym silniku bezpośredni wtrysk umożliwi osobną kontrolę zawartości wodoru i powietrza w mieszance. Umożliwi to dostosowanie jej składu do potrzeb przy jednoczesnej możliwości kontroli temperatury spalania i zapobieganiu przedwczesnemu zapłonowi – pisze natomiast portal .Muscle Cars and Trucks, który jako pierwszy podał informacje o wniosku patentowym Forda. Zmiana składu mieszanki umożliwi zwiększenie oszczędności paliwa, gdyż bogatsza mieszanka trafi do cylindrów tylko, gdy potrzebne będzie uzyskanie większej mocy. Gdy zapotrzebowanie na moc będzie mniejsze, mieszanka zostanie zubożona.

Ford zaprezentował we wniosku patentowym założenie, że spalinowy silnik na wodór może być stosowany w pojazdach hybrydowych, łącznie z zasilaniem elektrycznym. Rozwiązanie takie jest jednak opcjonalne.

Jak na razie wniosek patentowy Forda – pisze Muscle Cars and Trucks – obejmuje tylko metodę spalania wodoru i kontrolę mieszanki paliwowej. Konieczne będą jeszcze prace nad stworzeniem kompletnego silnika, między innymi zaprojektowanie komór tłoków i głowicy. By zmaksymalizować wydajność, muszą one zostać dopasowane do specyfiki spalania wodoru. W silniku nim zasilanym na przykład stosunek średnicy cylindra do skoku może być większy, ponieważ nie występuje problem niespalonych węglowodorów.

Koncerny samochodowe poddawane są obecnie coraz większej presji związanej z ograniczeniem emisji CO2 do atmosfery. Dlatego można spodziewać się szybkich prac nad wdrażaniem różnych nowatorskich rozwiązań.

Wojciech Ostrowski