Инженеры из американского Исследовательского института Southwest Research Institute (SwRI) разработали надежную методику тестирования для изучения случайного преждевременного воспламенения в водородных двигателях внутреннего сгорания. Это открытие предоставляет автомобильной промышленности инструменты для создания более чистых и эффективных технологий.
Преждевременное воспламенение, или неконтролируемое сгорание топливовоздушной смеси до подачи искры, нарушает работу двигателя и может привести к его серьезному повреждению. Хотя низкий порог воспламенения водорода считался одним из факторов риска, исследователи из SwRI сосредоточились на изучении роли смазочного масла в этом процессе.
«В водородных ДВС преждевременное воспламенение происходит чаще, чем в бензиновых двигателях, хотя его последствия и мягче по сравнению с интенсивными событиями, которые могут вызвать серьезные механические повреждения в бензиновых аналогах», — отметил Викки Каласкар, ведущий инженер департамента силовых установок SwRI. Исследование показало, что если в бензиновых моторах главной причиной самовоспламенения являются химические присадки в масле, то для водородных двигателей решающими факторами становятся летучесть самого смазочного материала и степень сжатия.
Разработанная инженерами SwRI новая методика испытаний дает четкое представление о влиянии смазочных материалов на преждевременное воспламенение и открывает путь для дальнейшей работы. Это поможет усовершенствовать методы количественной оценки проблемы, разработать стратегии ее предотвращения и оценить эффективность коммерческих смазочных материалов для водородных ДВС.
Данное исследование подтверждает лидирующие позиции SwRI в области водородных инноваций. Институт уже реализовал такие проекты, как программа Clean Highly Efficient Decarbonized Engines (CHEDE-9) и создание полнофункционального большегрузного тягача Class-8 с водородным двигателем. Кроме того, SwRI сотрудничает с Техасским университетом в Сан-Антонио для интеграции машинного обучения и искусственного интеллекта для обнаружения преждевременного воспламенения в режиме реального времени.
Свои выводы команда инженеров представит на симпозиуме по вопросам преждевременного воспламенения, самовоспламенения, реакционной способности и детонации (SPARK), который состоится 2 декабря 2025 года в Детройте. Проект был профинансирован за счет программы внутренних исследований и разработок SwRI, в рамках которой институт в 2024 году инвестировал более 11 миллионов долларов в технологии будущего.