Компания Porsche разработала и испытала водородный поршневой двигатель мощностью около 600 лошадиных сил. Весь агрегат был спроектирован в виртуальной среде на базе бензинового двигателя V8 4,4, параметры которого затем были загружены в цифровой двойник одной из моделей Porsche. Виртуальный водородный спорткар Нюрбургринга проехал за 8 минут 20 секунд, разогнавшись до скорости 261 километр в час.
Выбросы можно уменьшить разными способами. Проще всего перевести автомобили на электрическую тягу. Но можно пойти и другим путем. Например, использовать в двигателях внутреннего сгорания не углеводородное топливо, а синтетическое (не нефтяное) или водород. Более того, даже в случае с водородом потребуется мало изменений в конструкции, при этом будут получены практически нулевые выбросы и сохранены обычные сенсорные ощущения.
Тойота добилась наибольшего успеха в этом. Японцы заставили турбомотор G16E-GTS от GR Yaris работать на водороде и вместе с механиками Yamaha построили прототип водородного V8 5.0 от купе Lexus RC F.
Теперь Porsche присоединялся к водородной гонке. На базе бензинового V8 4.4 инженеры сконструировали водородный двигатель внутреннего сгорания и испытали его на Нюрбургринге. Правда, испытания проводились в виртуальной среде, с использованием компьютерного моделирования.
Фактически у немцев был только массив данных, описывающих параметры мотора. Виртуальный двигатель внутреннего сгорания получил более высокую степень сжатия и оригинальную систему наддува, поскольку для чистого сгорания водорода требуется в два раза больше воздуха, чем для бензинового двигателя. Из четырех предложенных вариантов мы выбрали схему с двумя ступенями компрессора, установленными на одном валу.
Схема наддува с электрической турбиной и компрессорами, установленными близко друг к другу, позволила получить необходимые характеристики водородного двигателя внутреннего сгорания.
Воздух проходит через первый компрессор, охлаждается в интеркулере и повторно сжимается во втором. При такой компоновке отдача составляет 598 лошадиных сил, потребление водорода снижено на пять процентов, а выбросы оксидов азота и вовсе ниже порогов стандарта Евро-7. Их концентрация в кубометре воздуха составляет 40 мкг, что соответствует уровню окружающего воздуха.
В таком виде двигатель «установили» на цифровую модель автомобиля весом 2650 килограммов — и отправили на виртуальную «Северную петлю». Трассу машина проехала за 8 минут 20,2 секунды, но это довольно много даже для кроссовера. Так, Audi RS Q8 (600 л.с., 800 Нм) промчался по Северной петле за 7:42.253, а Porsche Cayenne Turbo GT (640 л.с., 850 Нм) — за 7:38.925.
Автомобили будущего, которым не нужен бензин
