Sara Serrano i Andrea Guerrero

L’hidrogen és un element químic que a temperatura ambient es

pot trobar com hidrogen diatòmic (un gas inflamable i inodor). És

l’element més lleuger i més abundant de l’univers: en ell, té una

funció fonamental. Les estrelles estan formades per aquest gas

durant la major part dels seus cicles, al igual que l’aigua i alguns

compostos químics. És l’element més abundant de la naturalesa.

Un vehicle d'hidrogen és un automòbil que utilitza hidrogen diatòmic

com a font primària d'energia per a funcionar.

Aquests automòbils utilitzen generalment l'hidrogen en un d'aquests dos

mètodes: combustió o conversió de pila de combustible.

• Combustió: l'hidrogen es crema en un motor d'explosió, de la mateixa

forma que la gasolina.

• Conversió de pila de combustible: l'hidrogen es converteix en

electricitat a través de piles de combustible que mouen motors

elèctrics.

El primer vehicle fou fabricat per BMW.

• No contamina ni consumeix recursos naturals.

• És gairebé absolutament silenciós.

• La combustió de l’hidrogen és neta, evitant la contaminació

del mediambient.

• L’hidrogen és un recurs molt abundant al món.

• Elevat cost d’energia.

• Hi ha molt pocs cotxes i són molt cars.

• És inflamable quan s’allibera.

• Requereix sistemes d’emmagatzematge costosos i poc

desenvolupats.

Gairebé tots els grans fabricants estan treballant en nous models que

inclouen el motor d’hidrogen

• Honda FCX

• BMW 745 H

• Nissan X-Trail FCV

• Toyota High Lander FCHV

• Opel Zafira d’hidrogen 3

• Mercedes Classe B Fuel Cell

Un nou i revolucionari sistema de producció d'electricitat és el de

l'anomenada cèl·lula o pila de combustible que funciona amb

hidrogen. En la cèl·lula, aquest gas es combina i reacciona amb l'oxigen

de l'atmosfera i produeix vapor d'aigua; aquesta reacció produeix

energia elèctrica. Amb l'electricitat generada amb aquest sistema es

poden fer funcionar motors elèctrics per a moure els vehicles. Així

doncs, els vehicles propulsats mitjançant aquest sistema, com que són

elèctrics, no emeten fums contaminants. L'hidrogen està

emmagatzemat en uns contenidors recarregables que no representen

cap perill.

Existeixen dos tipus bàsics de motor de combustió que utilitzen

hidrogen com a combustible.

1. Quatre temps (motor típic de combustió interna)

2. Motor Wankel.

El disseny d’aquest motor és bàsicament el mateix que el d’un

motor de benzina (amb pistons, vàlvules i altres sistemes).

Aquests motors permeten aprofitar les característiques que

presenta el hidrogen com a combustible:

• Alta velocitat de fluïdesa de la benzina.

• Alt nombre d’octans molt efectius (de 95 o 98).

• No arriba a formar ozons perquè no té cap toxicitat.

1. Primer temps o admissió: la vàlvula d’escapada queda tancada, mentre que la d'admissióestà oberta.

2. Segon temps o compressió: A arribar al final de la carrera inferior, la vàlvula d'admissióes tanca, comprimint-se el gas que contenia la càmera per l’ascens del pistó.

3. Tercer temps o explosió: Al arribar al final de la carrera superior el gas ha aconseguit lapressió màxima. Una vegada iniciada la combustió, aquesta progressa ràpidamentincrementant la temperatura a l’interior del cilindre i expandint els gasos que empenyenel pistó.

4. Quart temps o escapada: El pistó empeny lentament, fent un moviment ascendent, elsgasos de la combustió que surten per la vàlvula d’escap que queda oberta. Al arribar alpunt màxim de carrera superior es tanca la vàlvula d’escap i s’obre la d'admissió,reiniciant-se el cicle.

És un tipus de motor de combustió interna que fa servir rotors

en compte dels pistons dels motors convencionals. Va ser

inventat per Fèlix Wankel.

• No dóna problemes d’auto encès, ja que la càmera de combustió

presenta una geometria adequada per la combustió de l’hidrogen

(té una relació volum/superfície molt elevada).

• Els gasos no provocarien problemes al motor Wankel perquè quan

els gasos freds entren, la càmera ja està buida i els gasos d’escap es

troben lluny.

• Es desenvolupa una alta potencia en comparació amb la seva mida,

cosa que permet tenir un sistema motriu d’alta potencia sense

emissions i amb una mida reduïda.

• L’oli de lubrificar es troba en contacte amb la mescla de

combustible i d’aire, cosa que fa que a la combustió, no només

es cremi l’hidrogen, sinó que també ho fa l’oli.

• Dos problemes:

1. Desaparició del lubricant (cosa que farà que el consum

augmenti)

2. Afectarà a les emissions del motor.

• No té la característica dels motors de pistó d’actuar com a fre

(comunament anomenat fre-motor

• Dieseling: es produeix a causa de la precisió del punt de

combustió, ja que, en cas de retardar-se una mica, pot passar

que la combustió comenci abans de que el rotor giri per si

mateix i pot provocar danys.

És possible trobar autobusos amb aquesta font d’energia en algunes

grans ciutats.

L’autobús d’hidrogen funciona a partir d’uns dipòsits que es carreguen

amb hidrogen i oxigen i tot seguit es produeix una reacció a partir de la

pila, que emet calor i vapor d’aigua. L’energia que genera aquesta calor

fa funcionar el motor sense contaminar i el vehicle es mou.

Aquests dipòsits es troben a sobre l’autobús, i aquest sistema fa que el

trajecte sigui molt més estable i silenciós.

http://www.motordehidrogeno.net/

http://www.empordacustom.com/index.php?option=com_content&view=article&id=14%3Amotors-de-2-i-4-temps-funcionament-basic&catid=19%3Amecanica&Itemid=24&lang=ca

http://www.slideshare.net/NereaAndrea/motors-dhidrogen

http://ca.wikipedia.org/wiki/Hidrogen

http://www.ecologia.cat/eco/index.php?option=com_content&view=article&id=62&Itemid=89

http://www.slideshare.net/vhidrogenpc/vehicles-dhidrogen#btnNext