Автомобильное топливо и его применение: Автомобильное топливо и его применение

Альтернативное автомобильное топливо и способ его получения

Изобретение раскрывает альтернативное автомобильное топливо с октановым числом не менее 100,0 единиц, определенным по моторному методу, состоящее из этилового спирта и эфирной части, отличающееся тем, что в качестве эфирной части содержит простой циклический эфир — оксид пропилена, при следующем соотношении компонентов, об.%:

эфирная часть 5-10

этиловый спирт до 100

Также раскрывается способ получения альтернативного автомобильного топлива. Технический результат заключается в получении альтернативного автомобильного топлива, которое обладает октановым числом не менее 100 ед., определенным по моторному методу, низким содержанием промытых и непромытых смол (не более 5 мг/100 см³) и серы (не более 10 мг/кг), а также соответствует основным требованиям к характеристикам топлив для FFV-автомобилей по ASTM D5798, EN 15293 и ГОСТ Р 54290. 2 н.п ф-лы, 4 табл.

 

Изобретение относится к альтернативному топливу, предназначенному для использования в автомобилях, оснащенных двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием с универсальным потреблением топлива (FFV-автомобили) и способу его получения.

Этиловый спирт уже давно находит применение в качестве компонента различных видов моторных топлив. Его использование способствует уменьшению зависимости от ископаемых углеводородов и развитию сельского хозяйства или нефтехимии, снижению выбросов парниковых газов в жизненном цикле топлива. Важнейшим достоинством этанола является его способность к повышению стойкости топлива к детонации (октанового числа), а также, благодаря наличию атома кислорода, к более полному сгоранию топлива — тем самым снижается концентрация несгоревших углеводородов и монооксида углерода в отработавших газах. Кроме того, сгорание спирта происходит при более низкой температуре, чем бензина или дизельного топлива, поэтому при сгорании образуется намного меньше окислов азота. Все эти соединения нормируются стандартами ЕВРО.

Использование этанола известно еще с самых первых автомобилей, выпущенных в мире. Так знаменитый автомобиль Генри Форда — Форд-Т, выпускавшийся с 1908 по 1927 годы, был приспособлен для эксплуатации на трех видах топлива — бензин, керосин и спиртовое топливо. По сути дела, эти первые автомобили, произведенные в мире, имели универсальную топливную систему, которая и позволяла работать на разных топливах. В последствие такие топливные системы получили название flexible-fuel vehicle (FFV), что значит гибкие топливные автомобили. Под этим понимаются автомобили, работающие как на стандартном бензине, так и на любом виде этанолсодержащего топлива.

Топливная система FFV имеет два основных отличия от классических топливных систем. Первое отличие связано с тем, что спирт обладает высокой коррозионной активностью, особенно в присутствие воды, а также плохо влияет на обычные пластики и резиновые детали. Поэтому все детали двигателя должны быть заранее разработаны с учетом этих факторов. Второе отличие состоит в том, что, если при сгорании 1 килограмма бензина образуется примерно 43,6 МДж энергии, тогда как для спирта эта цифра составляет всего 30,6 МДж. Поэтому, для получения той же мощности двигателя необходимо подавать значительно больше спирта, чем бензина.

Топливная система FFV распознает наличие спирта и его количество в топливе и в зависимости от этого изменяет его подачу.

Этанолсодержащие топлива по концентрации этилового спирта можно разделить на 3 группы: стандартный бензин, содержащий до 5-15% (Е5-Е15), среднеэтанольные топлива — от 20 до 40% (Е20, Е30, Е40) и высокоэтанольные топлива для специальных автомобилей — от 50 до 100% спирта (Е85, Е100, ED95).

Считается, что для бензина, содержащего до 15% спирта никаких изменений в конструкции и регулировках двигателя практически не требуется. Мало того, в техническом регламенте на бензин предусмотрена добавка до 5% этанола.

Топлива с высоким содержанием этанола (более 50%), предназначенные для использования в автомобилях с универсальным потреблением топлива (flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобили, работающие как на стандартном бензине, так и на любом виде этанолсодержащего топлива). Эти автомобили получили значительное распространение в различных странах.

В США разработан стандарт ASTM D5798, который устанавливает требования к топливам, предназначенным для использования в FFV-автомобилях и содержащим от 51 до 83% об. этанола. Согласно этому стандарту денатурированный топливный этанол смешивается с углеводородной фракцией, удовлетворяющей требованиям ASTM D4814, однако состав этой фракции не регламентируется. В США топливо Е85 реализуется более чем на 3000 АЗС.

В Бразилии топливо Е85 получило наибольшее распространение, наряду с ними применяется топливо Е100, представляющее собой денатурированный этанол с пакетом присадок. В 2015 году 68% легкового автопарка Бразилии составляли автомобили с универсальным потреблением топлива, которые могут использовать топливо Е85 или стандартный бензин и их смеси.

Топливо Е85 также получило распространение в Канаде и Тайланде.

В странах Европейского союза топлива с высоким содержанием этанола (более 50% об.) должны соответствовать стандарту EN 15293. Согласно ему, денатурированный топливный этанол смешивается с товарным бензином, удовлетворяющим требованиям EN 228. Следует отметить, что общий уровень потребления топлив с высоким содержанием этанола ниже, чем в США, однако в некоторых государствах, например, в Швеции и Франции, он относительно высок.

В России имеется нормативно-техническая документация, необходимая для производства топлив с высоким содержанием этанола. ГОСТ Р 54290-2010 «Топливный этанол (Ed75-Ed85) для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Технические условия». Однако на данный момент подобные топлива в России не производятся.

Представленные данные по применению в различных странах топлив с высоким содержанием этанола подтверждают актуальность данного направления и практическую применимость изобретения.

Известна композиция топлива, в состав которой входят от 80 до 99% этанола и от 1 до 20% углеводородной фракции, которая включает в себя пентан, изопентан, бутан, изобутан и пропан. Дополнительно в составе может присутствовать вода от 1 до 20%.

(Патент GB 2433265, МПК C01L 1/02, C10L 1/16, опубл. 20.07.2007 г.)

Известна топливная композиция, состоящая из 15-25% об. низкооктановой фракции прямой перегонки нефти или газового конденсата, выкипающей внутри интервала температур НК-200°С и до 100% об.

этилового спирта, содержащего до 4% об. воды. (Патент РФ №2549179, МПК C10L 1/18, C10L 1/02 C10L 10/04, опубл. 20.04.2015 бюл. №11)

Наиболее близким по составу к заявляемому является топливо, состоящее из этилового спирта 54-85% масс, и углеводородной бензиновой фракции процесса гидрокрекинга, выкипающую в интервале температур 28-225°С до 100% масс.

(Патент RU 2605954, МПК C10L 1/182, C10L 1/18, C10L 1/06, опубл. 10.01.2017 бюл. №1)

Основным недостатком прототипа, как в прочем и остальных аналогов является то, что в их составе используются углеводородные бензиновые фракции, являющиеся производными нефти, а это значит, что топливные композиции будут расслаиваться в присутствии воды при понижении температуры окружающей среды. Помимо этого, в топливе будет присутствовать сера из бензиновой фракции и октановое число бензиновой фракции будет также влиять на октановое число топливной композиции в целом, поэтому если используются прямогонные или другие низкооктановые фракции, то октановое число всей композиции понизится, а использовать высокооктановые фракции дорого.

Наиболее близким способом получения альтернативного топлива является способ, в котором смешивается этиловый спирт от 54 до 85% масс, и углеводородная фракция Компоненты топлива смешиваются при температуре окружающей среды в смесителе в течение 20-30 минут.

(Патент RU 2605954, МПК C10L 1/182, C10L 1/18, C10L 1/06, опубл. 10.01.2017, бюл. №1)

Недостатком указанного изобретения является использование в составе топливной композиции углеводородной фракции.

Основной проблемой использования чистого этилового спирта в качестве моторного топлива является то, что его температура кипения составляет +78,4°С, тогда как у бензина температура начала кипения составляет +33°С. Это говорит о том, что у спирта более низкая испаряемость, чем у бензина и поэтому на чистом спирте могут возникнуть трудности с запуском холодного двигателя. Трудностей никаких не будет только в том случае, если температура окружающего воздуха достаточно высока. Если же температура воздуха ниже плюс 10°С, то запуск на таком топливе практически не возможен.

Поэтому в Бразилии, где температуры круглогодично высокие, можно использовать чистый спирт (так называемый Е100). В США и Европе более холодно, поэтому там, в качестве альтернативного топлива используется спиртовое топливо Е85, в котором содержится от 70 до 85% спирта, а остальное бензин или бензиновые фракции. Это позволяет улучшить испаряемость топлива и делает возможным запуск холодного двигателя до минус 25°С и ниже.

Согласно требованиям, на спиртовое топливо для FFV американского стандарта ASTM D5798, европейского EN 15293 и выпущенного на их основе Российского ГОСТ Р 54290 — 2010 для повышения испаряемости наряду с углеводородной частью можно использовать простые алифатические эфиры.

Техническим результатом заявляемого изобретения является разработка на основе этилового спирта и эфирной части, дешевого и доступного альтернативного автомобильного топлива и способа его получения. Это топливо отличается высокой детонационной стойкостью, не содержит серы и не расслаивается даже при сверхнизких температурах, при этом оно обладает хорошими пусковыми свойствами.

Указанный технический результат достигается тем, что в автомобильном топливе с октановым числом не менее 100,0 ед., определенным по моторному методу, состоящем из этилового спирта и эфирной части, согласно заявляемому изобретению автомобильное топливо в качестве эфирной части содержит простой циклический эфир — оксид пропилена, при следующем соотношении компонентов, об.%:

эфирная часть 5-10

этиловый спирт до 100

Указанный технический результат достигается также тем, что в способе получения альтернативного автомобильного топлива смешением этилового спирта с эфирной частью, согласно заявляемому изобретению в качестве эфирной части используют оксид пропилена с температурой кипения плюс 34,2°С и давлением насыщенных паров (ДНП) порядка 118 кПа, оксид пропилена смешивают с этиловым спиртом при температуре окружающей среды.

Поскольку в присутствии воды этиловый спирт обладает повышенной коррозионной активностью, то в топливо дополнительно рекомендуется вводить присадку с антиокислительными и антикоррозионными свойствами, хотя оксид пропилена как органическое основание и сам способен к значительному снижению коррозионной активности спирта.

Все компоненты топливной композиции, используемые в предлагаемом изобретении, производятся промышленностью.

Этиловый спирт может быть получен из сельскохозяйственных культур и отходов переработки древесины и сельского хозяйства (биоэтанол) или путем гидратации этилена (синтетический этиловый спирт). В настоящее время в России действуют следующие стандарты на этиловый спирт: ГОСТ Р 53200-2008 «Денатурированный топливный биоэтанол. Технические условия», ГОСТ Р 56146-2014 «Этанол денатурированный, используемый в качестве компонента топлива для двигателей с искровым зажиганием. Технические требования», ГОСТ EN 15376-2014 «Топлива автомобильные. Этанол в качестве компонента моторного топлива» и ГОСТ Р 51999-2002 «Спирт этиловый синтетический ректификованный и денатурированный. Технические условия».

Изобретение направлено, прежде всего, на относительную дешевизну, поэтому к спирту предъявляются минимальные требования с точки зрения содержания воды и соответственно его цены. Для данной композиции пригоден спирт с содержанием воды от 5 до 20% об.

В таблице 1 представлены основные характеристики этилового спирта. В качестве этилового спирта использованы два его вида с различным содержанием воды — 5 и 20% об.

В качестве эфирной части предлагается простой циклический эфир — оксид пропилена. Использование вместо углеводородной части эфирной вещь известная. В Российском ГОСТ Р 54290 — 2010 на топливо Ed75-Ed85 прямо указано, что наряду с углеводородной частью могут использоваться простые алифатические эфиры, поэтому основная новизна данного изобретения в том, что в спиртовой композиции используются не простые алифатические эфиры, а простой циклический эфир — оксид пропилена. В таблице 2 представлены основные характеристики оксида пропилена.

Главный фактор, предопределивший использование оксида пропилена, это его относительно низкая температура кипения плюс 34,2°С. Это позволяет при использовании всего 5% оксида пропилена получить такой же эффект, как и при использовании 15% товарного бензина к 85% этилового спирта. Для того, чтобы в этом убедиться, были произведены разгонки образцов топлив с использованием товарного бензина и оксида пропилена. Результаты разгонок представлены в таблице 3.

Результаты испытаний различных образцов топлива представлены в таблице 4.

Таким образом, за счет использования оксида пропилена можно использовать даже не обезвоженный этиловый спирт что позволяет существенно снизить стоимость композиции в целом, при этом топливо обладает высокой детонационной стойкостью и хорошей испаряемостью.

1. Альтернативное автомобильное топливо с октановым числом не менее 100,0 единиц, определенным по моторному методу, состоящее из этилового спирта и эфирной части, отличающееся тем, что в качестве эфирной части содержит простой циклический эфир — оксид пропилена, при следующем соотношении компонентов, об.%:

эфирная часть	5-10
этиловый спирт до	100

2. Способ получения альтернативного автомобильного топлива по п. 1 смешением этилового спирта с эфирной частью, отличающийся тем, что в качестве эфирной части используют простой циклический эфир — оксид пропилена с температурой кипения плюс 34,2°С и давлением насыщенных паров порядка 118 кПа, оксид пропилена смешивают с этиловым спиртом при температуре окружающей среды.

Презентация к уроку «Виды автомобильного топлива»

ТЕМА УРОКА

ВИДЫ АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА

ЦЕЛЬ УРОКА: ОЗНАКОМИТЬСЯ С ВИДАМИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА И ЕГО ОСНОВНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Актуализация опорных знаний:

1.Пояснить понятия:

а) «экологичность»;

б) «экономичность»;

в) «доступность». 2.Виды автомобильного топлива, которые Вы знаете.

Главные требования к автомобильному топливу:

-экологичность; -экономичность; -доступность.

Дизельное топливо (ДТ) получают путем грубой перегонки нефти.

Основные характеристики ДТ: — цетановое число (Л ─ 40…50) определяет способность этого топлива к самовоспламенению (способность топлива к воспламенению в камере сгорания) .

— прокачиваемость (амон. жидкотекучесть, вязкость, густота, плотность) ─ способность ДТ преодолевать путь между баком и форсунками.

Популярные марки:

• Дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид III

• Дизельное топливо летнее Л-0,2-62

• Дизельное топливо летнее Л-0,05-62

• D2 LO 0.2/62 GOST 305-82  Gas Oil

• Дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид II

ДТ доступный и экономичный вид топлива, однако, и наиболее «грязный».

Биодизель   —   биотопливо на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерификации (реакция образования сложных эфиров при взаимодействии кислот и спиртов)

Экологически чистый вид топлива.

Хорошие смазочные характеристики —

увеличение срока службы двигателя.

В холодное время года необходимо подогревать топливо, идущее из топливного бака в топливный насос, или применять смеси 20 % биодизеля и 80 % солярки марки В20.

Долго не хранится (около 3 месяцев)

Производство топлива из растений занимает сельскохозяйственные площади.

Бензин — продукт более тонкой (тщательной) перегонки нефти, чем ДТ

Основная характеристика бензина — октановое число (АИ-80…98)

Октановое число показывает способность бензина к

детонации.

Физико-химические и эксплуатационные показатели автомобильных бензинов .

Наименование показателя

Нормаль-80

ОЧММ

Регуляр-92

ОЧИМ

76

83

80

Премиум-95

Концентрация Pb, г/л, не более

85

Супер-98

92

0,01

Концентрация Mn, мг/л, не более

88

95

50

Концентрация фактических смол, мг/100 см³, не более

98

нет

Индукционный период бензина, мин, не менее

5

360

Массовая доля серы, %, не более

0,05

Объемная доля бензола, %, не более

5

Испытания на медной пластине

Внешний вид

Выдерживает, класс 1

Чистый, прозрачный

Плотность при 15°C

700-750

725-780

725-780

725-780

ПОПУЛЯРНЫЕ МАРКИ:

• Бензин АИ-91/92/93
• Бензин А-76/80
• Бензин автомобильный экспортный неэтилированный

А-92 (АИ-92)

• Бензин АИ-95/96
• Бензин автомобильный экспортный неэтилированный

А-95 (АИ-96)

Электричество ─ экологически чистое топливо (вид энергии). ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ: -ограниченный запас хода; -невысокая скорость; -отсутствие «электрозаправок»; ─долгое время ожидания для полного заряда батарей.

Природный газ (пропан)

более экологически чистый и дешёвый, чем бензин или дизельное топливо. ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ: -установка дополнительного оборудования; -опасность взрыва баллона; -недостаточное количество АЗС.

Спирт как топливо применяют только в специальных двигателях, например некоторых гоночных автомобилей. Однако во многие марки бензина добавляют спирт как присадку, чтобы увеличить октановое число.

Водород — чистый вид автомобильного топлива

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: — при сгорании водорода в двигателе образуется практически только вода, что делает двигатель на водородном топливе наиболее экологически чистым; -высокие энергетические свойства водорода (1 кг водорода эквивалентен почти 4,5 кг бензина; -неограниченная сырьевая база при получения водорода из воды.

Использование водорода : -можно использовать только сам водород; -можно использовать водород вместе с традиционными топливами; -можно применять водород в топливных элементах.

Проблемой использования водорода в качестве моторного топлива является его хранение на автомобиле.

Закрепление полученных знаний.   1. Основные требования к АТ. 2.Основные характеристики ДТ. 3. Основные характеристики бензина. 4. Преимущества и недостатки электричества, природного газа и водорода.  

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Проработать изученный материал по конспекту и других, рекомендованных источников информации.

Передовые приложения для автомобилей на топливных элементах, 2022 г. — Содержание

Технический документ

Разработка демонстрационного образца легкового коммерческого автомобиля с недорогим топливным элементом из печатных плат

2022-01-0696

29. 03.2022

Сегодня на рынке коммерческих автомобилей малой грузоподъемности преобладают автомобили с двигателями внутреннего сгорания, в первую очередь дизельные фургоны для доставки грузов, которые усугубляют проблемы с качеством воздуха в городах. Глобальная забота….

Технический документ

Динамическое моделирование системы управления воздухом на топливных элементах и ​​анализ влияния пульсаций крутящего момента двигателя

2022-01-0695

29.03.2022

Производительность воздушного компрессора существенно влияет на производительность системы топливных элементов. Поэтому необходимо срочно разработать высокопроизводительный воздушный компрессор для автомобилей на топливных элементах. В этой статье,….

Технический документ

Экспериментальный анализ процесса холодного пуска при температуре -30°C для автомобильной системы топливных элементов PEM

2022-01-0694

29. 03.2022

Система топливных элементов с протонообменной мембраной (PEMFC) считается одним из самых популярных источников энергии из-за ее высокой плотности энергии, быстрого динамического отклика и нулевого загрязнения. Однако звезда….

Технический документ

Управляемая данными многотипная и многоуровневая диагностика неисправностей систем топливных элементов с протонообменной мембраной с использованием алгоритмов искусственного интеллекта

2022-01-0693

29.03.2022

Чтобы повысить долговечность топливного элемента с протонообменной мембраной (PEMFC) в реальном сценарии применения на транспорте, исследованиям по диагностике неисправностей PEMFC уделяется большое внимание. С т….

Технический документ

Прогнозирование производительности водородных топливных элементов с протонообменной мембраной с использованием модели GRU

2022-01-0692

29.03.2022

В последние годы транспортные средства на топливных элементах привлекли больше внимания, поскольку преимущества отсутствия загрязнения окружающей среды и высокой плотности энергии, однако, стоимость и долговечность топливных элементов были . …

Технический документ

Разработка автобуса на топливных элементах следующего поколения: исследование влияния конфигурации и разработка стратегии управления

2022-01-0691

29.03.2022

Появление силовых агрегатов на топливных элементах открыло новые пути к нулевым выбросам парниковых газов в ряде секторов, включая общественный транспорт. Однако, пока эти технологии освоены….

Технический документ

Наблюдатель Калмана в адаптивном скользящем режиме для оценки влажности топливных элементов транспортных средств

2022-01-0690

29.03.2022

На эффективность и долговечность топливных элементов влияет внутреннее содержание воды. Поэтому активный контроль влажности имеет большое значение для автомобильных топливных элементов, особенно для самовлажных….

Технический документ

Multi-Stack System Fuel Cell Оптимизация распределения стеков на основе генетических алгоритмов

2022-01-0689

29. 03.2022

Высокая мощность и модульность являются тенденцией для систем топливных элементов. Подобно эволюции от одноцилиндровых к многоцилиндровым в обычных двигателях внутреннего сгорания, системы топливных элементов также должны…

Технический документ

Термическая проверка и исследование конструкции быстрого заполнения водородного бака

2022-01-0688

2022-03-29

Для транспортных средств на топливных элементах важно, чтобы водородный бак был компактным и содержал достаточное количество водорода для обеспечения приемлемого запаса хода, для которого необходимо повышать давление водорода в баке.

Технический документ

Динамическое прогнозирование долговечности топливных элементов с использованием нейронной сети с долговременной кратковременной памятью

2022-01-0687

29.03.2022

Прогнозирование характеристик долговечности является важной проблемой в исследованиях топливных элементов. Во время демонстрационной эксплуатации коммерческих автомобилей на топливных элементах в Китае этот вопрос привлек больше внимания. В т….

Технический документ

Разработка характеристик безопасности для стека FC в новой Toyota FCEV

2022-01-0686

29.03.2022

Новый электромобиль Toyota Mirai на водородных топливных элементах (FCEV) был запущен в декабре 2020 года. Создание недорогого и высокопроизводительного стека FC является важной целью разработки FCEV. В сам….

Технический документ

Численное сравнение характеристик четырех контуров охлаждения для топливных элементов с протонообменной мембраной (PEMFC)

2022-01-0685

29.03.2022

Топливные элементы с полимерно-электролитной мембраной (PEMFC) являются одними из наиболее многообещающих технологий в качестве устройств преобразования энергии для транспортного сектора из-за их способности устранять или значительно сокращать. …

Технический документ

Обнаружение эффективных факторов долговечности топливных элементов на основе больших данных

2022-01-0684

29.03.2022

По мере того, как данные становятся самым ценным ресурсом в мире, развитие индустрии связанных данных идет быстрее. В этом исследовании мы попытались выявить эффективные факторы долговечности топливных элементов….

Технический документ

Численное моделирование усовершенствованных материалов биполярных пластин для водородного топливного элемента PEM

2022-01-0683

29.03.2022

Топливные элементы с протонной обменной мембраной (PEMFC) на водородном топливе считаются одной из самых многообещающих технологий для полностью устойчивого производства электроэнергии в транспортном секторе благодаря д….

Журнальная статья

Последовательная оптимизация и испытание на долговечность двигателя на топливных элементах мощностью 41 кВт на основе стратегии регулирования температуры

2022-01-0682

29. 03.2022

Топливный элемент с протонообменной мембраной (PEMFC) считается реальным источником энергии в 21 веке из-за его характеристик высокой плотности энергии, низкого рабочего шума, отсутствия загрязнения воздуха, хороших ….

Технический документ

Влияние размера трансмиссии на выбросы от колыбели до могилы и деградацию топливных элементов в FCV с архитектурой увеличения запаса хода

2022-01-0681

29.03.2022

В связи с растущим интересом к транспортным средствам на водородных топливных элементах (FCV) для уменьшения воздействия автомобильного сектора на глобальное потепление, промышленность и производители автомобилей переходят на производство автомобилей на основе H3….

Электромобили на водородных топливных элементах

Электромобили на топливных элементах питаются от самого распространенного элемента во Вселенной: водорода. Хотя автомобиль на топливных элементах работает на электричестве, он работает иначе, чем автомобили с аккумуляторным питанием или гибридные автомобили с подключаемым модулем. В топливном элементе водород вступает в электрохимическую реакцию, производя электричество для питания автомобиля.

Как они работают

Автомобили на топливных элементах работают на сжатом газообразном водороде, который подается в бортовую «стеку» топливных элементов, которая не сжигает газ, а вместо этого преобразует химическую энергию топлива в электрическую энергию. Затем это электричество питает электродвигатели автомобиля. Выбросы выхлопных газов равны нулю, а единственными отходами является чистая вода.

Конструкция топливного элемента аналогична батарее. Водород поступает на анод, где контактирует с катализатором, способствующим разделению атомов водорода на электрон и протон. Электроны собираются токопроводящим коллектором, который подключен к высоковольтной схеме автомобиля, питая бортовую батарею и/или двигатели, вращающие колеса.

1. Блок топливных элементов — совокупность многочисленных топливных элементов, которые объединяют кислород и водород для выработки электроэнергии и питания электродвигателя
.

2. Топливный бак – Газообразный водород хранится в баках, армированных углеродным волокном, для подачи топлива в блок топливных элементов


3. Электродвигатель — приводит автомобиль в движение за счет энергии, вырабатываемой блоком топливных элементов
.

4. Аккумулятор – собирает энергию рекуперативного торможения и обеспечивает дополнительную мощность электродвигателю


5. Выхлоп – Побочным продуктом реакции, происходящей в блоке топливных элементов, является водяной пар, который выбрасывается через выхлоп

Производительность

Автомобили на водородных топливных элементах бесшумны, очень энергоэффективны, не производят вредных выбросов и имеют такой же запас хода и характеристики, что и бензиновые аналоги. Водители считают запас хода, время дозаправки, выбросы, мощность и производительность ценными характеристиками автомобиля.

Поощрения

Автомобили на топливных элементах имеют право на скидку в размере 5 000 долларов США (7 000 долларов США для покупателей, имеющих право на получение дохода) от Калифорнийского проекта скидок на чистые транспортные средства.