ідмінною особливістю водню є його високі енергетичні показники, унікальні кінетичні характеристики, екологічна чистота і практично необмежена сировинна база. За масової енергоємності водень перевершує традиційні вуглеводневі палива в 2,5-3 рази, спирти - в 5-6 разів, аміак - у 7 разів.
Якісне вплив на робочий процес ДВЗ водню визначається, перш за все, його властивостями. Він має більш високу дифузійної здатністю, більшою швидкістю згоряння, широкими межами займання. Енергія займання водню на порядок менше, ніж у вуглеводневих палив. Реальний робочий цикл визначає більш високий ступінь досконалості робочого процесу ДВЗ, кращі показники економічності та токсичності.
Щоб пристосувати існуючі конструкції поршневих ДВС, бензинових і дизелів до роботи на водні, як основному паливі, необхідні певні зміни, в першу чергу - конструкції топливоподающей системи. Відомо, що застосування зовнішнього сумішоутворення призводить до зменшення наповнення двигуна свіжим окислювачем, а значить і зниження потужності до 40%, через низької щільності і високої летючості водню. При використанні внутрішнього сумішоутворення картина змінюється, енергоємність заряду водневого дизеля може зростати до 12%, або може бути забезпечена на рівні, відповідному роботі дизеля на традиційному вуглеводневому дизельному паливі. Особливості організації робочого процесу водневого двигуна визначаються властивостями воднево-повітряної суміші, а саме: межами займання, температурою і енергією займання, швидкістю поширення фронту полум'я, відстанню гасіння полум'я.
Практично у всіх відомих дослідженнях робочого процесу водневого двигуна відзначається важкоконтрольованих займання воднево-повітряної суміші. Вплив на передчасне займання шляхом подачі води у впускний трубопровід або шляхом уприскування В«ХолодногоВ» водню досліджені і дають позитивні результати. p> Залишкові гази і гарячі точки камери згоряння інтенсифікують передчасне займання воднево-повітряної суміші. Це обставина вимагає додаткових заходів з попередження неконтрольованого займання. У той же час, низька енергія займання в широких межах коефіцієнта надлишку повітря дозволяє використовувати існуючі системи запалювання при перекладі двигунів на водень.
Самозапалювання воднево-повітряної суміші в циліндрі двигуна при ступені стиснення, відповідної дизелів, не відбувається. Для самозаймання цієї суміші необхідно забезпечити температуру кінця стиснення не менше 1023К. Можливо, займання повітряної суміші від запальний порції вуглеводневого палива, за рахунок збільшення температури кінця стиснення застосуванням наддуву або підігрівом на впуску повітряного заряду.
Водень як паливо для дизелів характеризується великою швидкістю поширення фронту полум'я. Ця швидкість може перевищувати 200 м/с і викликати виникнення хвилі тиску, що переміщається в камері згоряння зі швидкістю понад 600 м/с. Висока швидкість згоряння воднево-повітряних сумішей, з одного боку, повинна надав...
