Покорение стихии.

Водород считают самой чистой альтернативой нефтяному углеводородному топливу, применяемому в двигателях внутреннего сгорания. Первый в мире серийный водородный автомобиль представляет Максим КОЛОСКОВ.

Перед вами — результат двадцати восьми лет эволюции водородных технологий BMW / БМВ. Автомобиль почта ничем не отличается от баварского «длинного» флагмана ВМW 760Li / БМВ 760Li, разве что шильдиками Hydrоgen да накладкой с двумя круглыми соплами на нижней части заднего бампера. Двигатель бивалентный (конек BMW / БМВ, такая схема применялась еще на ее водородных машинах 1984 года), то есть, способен работать как на водороде, так и на бензине. Это неоспоримый плюс и сейчас, в ХХl веке, когда заправки для водородных автомобилей уже появились, но их счет в мире идет на десятки. При работе на водороде ВМW Нуdrogen 7 выделяет водяной па с небольшими примесями (образующиеся при горении оксида азота сводятся к минимуму трех полосным катализаторов). Роскошь и элегантность почти без вреда для окружающей среды, не научноисследовательская лаборатория на колесах. Каждая деталь этого седана класса люк проверена на соответствие требованиям серийного производства.

Двигатель V12 рабочим объемом 5972 куб. см (260 л.c.), позволяющий Hydrogen 7 набирать с места «сотню» за 9,5 с и развивать максимум 230 км/ч, - прямой потомок мотора V12 от ВМW 760Li / БМВ 760Li (при том же объеме выдает 445 л.с., обеспечивая разгон 0-100 км/ч за 5, 6 с). Его системы регулирования фаз газораспределения VALVETRONIC и управления распредвалами DoppelVANOS оказались как нельзя более, кстати, для оптимизации процесса сгорания водорода. В смеси с воздухом он сгорает в десять раз быстрее бензина! Электронные «мозги» обеспечивают постоянство мощности двигателя вне зависимости от вида топлива.

Для бензина впрыск непосредственный, водородная смесь приготовляется во впускном коллекторе (тоже как в 1984-м). Соответственно, помимо форсунок, в «голову» двигателя интегрированы газовые впускные клапаны распылительного типа.Они - больше форсунок по размеру, поэтому высота мотора увеличилась, и на капоте появился дополнительный выступ.

BMW Hydrogen 7 Водородная «семерка» сохранила все свое имперское величие. Правда, лишилась спереди противотуманных фар из-за обширной системы охлаждения силового агрегата и люка на крыше из-за клапанов, отводящих избыточное давление паров водорода из криобака.

BMW / БМВ уже давно делает ставку на хранение водорода в автомобиле - в сжиженном виде. Потому -что при одинаковом объеме резервуара количество энергии, содержащейся в жидком водороде, на 75% выше, чем в газообразном, сжатом поп давлением 700 бар. Соответственно больше и запас хода автомобиля. При полной заправке ВМW Hуdrogen 7 способен проехать на бензине 500, на водороде — 200 км. Жидкая фаза обеспечивается при температурах ниже —253°С!

Низкотемпературный бак Hydrogen 7 вмещает до 8 кг (примерно 170 л) водорода. Бак расположен над задней осью автомобиля (так обеспечиваются показатели краш-тестов, достойные BMW 7 serie / БМВ 7 серии) и подвешен на конструкциях из углепластика (СFK) с низкой теплопроводностью. По сути это термос ХХI века. Если вместо водорода заправить его горячим кофе, бодрящий напиток перестанет обжигать губы через 80 суток. Между двумя стенками из нержавеющей стали находятся вакуум и отражающие пленки из алюминия и стекловолокна - слой толщиной 30 мм дает изоляционный эффект, как шуба из 17 м пенопласта!

Заправка жидким водородом осуществляется через отдельную горловину. От водителя требуется лишь открыть ее лючок с помощью кнопки на передней панели установить селектор автоматической коробки передач в положение «P» и подвести заправочный шланг к горловине. Остальное возьмет на себя электроника. Начнется слаженная работа множества систем по герметичной стыковке заправочного узла (BMW / БМВ совместно с фирмами Linde и Walther разработала стандарт для всего мира) и проверке выполнения длинного перечня условий. При отсутствии хотя бы одного заправка не начинается. Процесс заправки занимает не более 8 мин. Если водородный бак пуст или после продолжительной стоянки автомобиль нагрелся, возможна теплая заправка. Но потребуется гораздо больше времени для охлаждения бака до рабочей температуры. Проводить ее разрешается только персоналу заправочной станции.

Жидкий способ хранения водорода в наше время считается самым надежным. Однако длительное поддержание температуры, близкой к абсолютному нулю (-273, l5°С), в условиях планеты Земля невозможно. Жидкий водород испаряется, повышая давление в баллоне. При превышении отметки 5,1 бар срабатывает клапан отвода испарений. Газообразный водород разрежается в трубке Вентури, окисляется в катализаторе до водяного пара и сбрасывается под машину в одно из сопел той самой новой накладки поп задним бампером. Потери начинают ощущаться уже после 17 ч простоя автомобиля. Через девять дней наполовину заполненный криобак отдаст такое количество водорода в атмосферу, что оставшегося хватит лишь на 20 км. На случай быстрого испарения при повреждении теплоизоляции предусмотрены еще два стравливающих клапана. Один использует свойство сверхлетучести водорода (он в 15 раз легче воздуха) и находится на крыше - газ поднимается туда по трубкам в задних стойках кузова. Второй клапан срабатывает при более высоком давлении и выводит водород через второе сопло накладки. Над жидким водородом всегда существует подушка газообразного. Газ холодным поступает из бака в магистрали за счет разности давлений. Сперва в теплообменник, где он подогревается от системы охлаждения двигателя, и только потом из него приготовляется рабочая смесь. Газовая подушка используется и для запуска двигателя. Для повышения экологичности двигатель ВМW Hydrogen 7 автоматически заводится на водороде и только принудительно - на бензине.

Если давление в криобаке ниже 3 бар, необходимых для работы двигателя, часть нагретого газообразного водорода из теплообменника возвращается, от чего жидкий водород начинает испаряться, и давление повышается. За безопасностью водородного хозяйства следит комплексная многоуровневая система. Все резервуары и магистрали вы полнены с двойными стенками. Помимо аккумулятора, автомобиль оборудован еще двумя автономными батареями и дистанционной диагностикой: данные о давлении в баке, уровне топлива, напряжении в бортовой сети регулярно автоматически передаются в центр службы ВМW Hotline. Улавливаюшие утечку водорода датчики размешаются в пяти важнейших местах Hydrogen 7: в моторном отсеке, в крышке заправочной горловины в салоне и в багажнике. При обнаружении утечки яркие сигналы загораются не только на приборном щитке, но даже начинают светиться красным кнопки блокировки всех дверей! Начинает работать звуковое оповещение, двигатель переключается на бензин, боковые стекла автоматически открываются. Техническое обслуживание ВМW Hydrogen 7 должен проходить каждые три месяца, и настоятельно не рекомендуется держать его в тесных закрытых боксах. А вот в больших многоэтажных стоянках кратковременно — можно.

На ВМW 760Li / БМВ 760Li «водородный» ВМW Нydrogen 7 похож не только внешне. Габаритные размеры и колесная база у них идентичны. По сути своей это все тот же роскошный седан с богатейшей мультимедийной начинкой, отдельным телефоном сзади для босса и множеством технических новинок типа инфракрасного прибора ночного видения Night Vision, пришедшей из «Формулы 1» телеметрической системы измерения давления воздуха в колесах RDC, четырехзонального климат-контроля Нigh, учитывающего малейшие нюансы освещенности и температуры, и паже рулевого колеса с обогревом! Но цвет кузова у Нydrogen 7 особый — Вlue Water Мetallic.

От дополнительной водородной аппаратуры автомобиль, особенно в задней части, прилично погрузнел. Поэтому его задняя подвеска по стандарту снабжена усилителями из алюминия и стали, как у бронированного ВМW 760Li / БМВ 760Li, и доработанными пружинами, а вся ходовая по кругу — системой Adaptive Drive, гасяшей клевки и крены кузова посредством непрерывного изменения характеристик работы амортизаторов.Но главное, из всех BMW / БМВ только модель Нуdгogen 7 получила с кузов комбинированной конструкции из высокопрочной стали и угле пластика СЕК (того самого, на котором подвешен криобак), отличающегося еще и высокой жесткостью при малом весе. Благодаря CFK сухая масса Нуdrogen 7 (2460 кг) всего на 130 кг превышает таковую у ВМW 760Li / БМВ 760Li.

Но вот посадочных мест в салоне стало строго четыре. Задний центральный подлокотник установлен неподвижно, а заднее сиденье сдвинуто вперед на 115 мм по сравнению с ВМW 760Li / БМВ 760Li и на 25 мм назад по сравнению с ВМW 760Li / БМВ 760Li. Что не дает повода говорить о тесноте для коленей задних пассажиров. Приборный щиток тоже слегка е изменился. Помимо привычных указателей, на нем появились отдельная шкала уровня водорода в баке в килограммах и двойная горизонтальная гистограмма, указывающая запас хода для обоих видов топлива. При движении на бензине можно красиво перейти на экологически чистое топливо с помощью одного нажатия клавиши справа на рулевом колесе, при этом на приборном щитке загорится символ Н 2. Красота! Но стоит разобраться, так ли уж бережет окружающую среду водород в наши дни.

Этот газ сейчас получают в основном из коды путем электролиза. А электричество добывается сжиганием в тепловых электростанциях нефтяных углеводородов... Стоп-стоп, что-то не то! Можно подойти к проблеме по-другому. В Англии подсчитали: чтобы полностью перевести автомобили королевства на водород, всю береговую линию по периметру надо покрыть ветряками или построить больше сотни АЭС! Можно использовать солнечные батареи, однако производство фотоэлементов из кремния - очень «грязное» дело.

Замкнутый круг! Но прогресс налицо: как некогда спорили о пользе мирного атома, сейчас ведут дискуссии о безвредном водороде. Одно хорошо, что запасов его много: Вселенная состоит из водорода на 70%. Существует так же теория нашего геолога В. Ларина о том, что внутренние сфера земли состоят из металлогидридов. Некоторые металлы как губки поглощают водород и при нагреве отдают. И действительно: водород обильно выделяют вулканы, и тек тонические разломы. Поэтому надо лишь пробурить скважину в месте, где земная кора потоньше. Однако массовый переход человечества на водородное топливо ввиду неизбежных утечек может стать гибельным. Есть еще и теория В. Сыворотникова, согласно которой озоновый слой атмосферы разрушается как раз из-за водородной дегазации Земли. Несмотря на то, что ВМW Hydrogen 7 — единственный в мире водородный седан класса «F», прошедший предсерийную подготовку по обязательной в BMW / БМВ технологии создания продукта Рroduсtentstehungsprozess (РЕР) и получивший допуск к эксплуатации в соответствии со стандартом D/ЕDЕ (Германия/ЕЭК), его не пустят в свободную продажу. Все экземпляры на условиях лизинга передадут в пользование избранному кругу потребителей для дальнейшего изучения и совершенствования технологий хранения, впрыска и заправки водорода по программе CleanEnergy.

Однако сборка ВМW Нуdrogen 7 осуществляется в условиях серийного производства на заводе BMW / БМВ в Дингольфинге параллельно с моделями BMW 7 serie / БМВ 7 серии, BMW 6 serie / БМВ 6 серии и BMW 5 Serie / БМВ 5 Серии. Двигатель производят на моторном заводе в Мюнхене. Может, лед все-таки тронулся? А теперь посчитаем. В среднем на 100 км ВМW Hydrogen 7 расходует 13,9 л бензина марки Super Plus (RON 98), что обходится в 18,07 евро, или 3,6 кг жидкого водорода, что стоит уже 28,80 евро. За полный водородный бак и всего 200 км пробега придется выложить 64 евро... Кусается, однако!