Сравнительные физико-химические и моторные свойства топлив для дизелей:

Показатели	Дизельное топливо по ГОСТ 305-82	Биотопливо из рапса (метиловый эфир)
Плотность при 150С, кг/м3	847	879
Вязкость при 400С, мм2/с	2,4	2,5
Низшая теплота сгорания, МДж/кг	42,5	34
Цетановое число	46	50
Содержание серы, % масс.	0,250	0,005
Зольность, % масс.	0,025	0,008

Водород. Водород является одним из наиболее энергоемких топлив, его низ­шая теплота сгорания почти в 3 раза выше, чем нефтяных моторных топлив и составляет 120 МДж/кг. Однако из-за малого стехиометрического соотношения и низкой плотности водорода тепло­творность водородно-воздушной смеси стехиометрического состава будет ниже, чем топливовоздушных смесей традиционных топлив, что повлечет за собой снижение мощности поршневого двигателя при пере­воде его на водород.

Особенности рабочего процесса двигателей, работающих на водороде, определяются главным образом свойствами водородно-воздушной смеси, а именно: пределами воспламенения, температурой воспламе­нения, скоростью распространения фронта пламени, расстоянием гаше­ния пламени. Все эти свойства водорода на порядок лучше, чем в углеводородных топливах.

С точки зрения моторных свойств топлива наибольший интерес пред­ставляет нижний предел воспламенения, так как он позволяет оценить степень эффективного обеднения топливовоздушной смеси и опреде­ляет способ регулирования мощности двигателя. Для водорода он в несколько раз выше, чем для углеводородных топлив. Даже при низких температурах возможно качественное регулирование мощности двигателя, что позволяет получить высокую топливную эко­номичность по сравнению с бензиновым двигателем в широком диапа­зоне нагрузок и частот вращения.

При организации рабочего процесса с воспламенением от искры большой интерес представляет энергия воспламенения топливовоздуш­ной смеси, значение которой зависит от состава. Максимальное значе­ние энергии соответствует границам воспламенения, а минимальное - стехиометрическому составу. При стехиометрическом со­ставе энергия, необходимая для воспламенения водорода, примерно в 10 раз ниже той, которая необходима для углеводородных топлив, и составляет всего лишь 0,2 МДж, по сравнению с 0,25 МДж, соответственно.

При переводе существующих двигателей на водородное топливо следует счи­таться с возможностью существенного повыше­ния механических и тепловых нагрузок на детали двигателя. Причина этого — высокая скорость сгорания водорода. Скорость распространения ла­минарного пламени для водорода в несколько раз выше, чем для углеводородных топлив. Рас­четные и экспериментальные данные, получен­ные при испытаниях двигателей, работающих на водороде, показали, что скорость распростра­нения турбулентного пламени в первом прибли­жении пропорциональна скорости ламинарного пламени, соответственно, меньше продолжитель­ность сгорания. При отсутствии специаль­ных мероприятий это приводит к повышению давления и температуры в цилиндре двигателя.

Таким образом, для получения всех преиму­ществ, которые потенциально дает водородное топливо, необходимо учесть весь комплекс фак­торов, которые могут вызвать изменение параметров рабочего процесса ДВС, обуславливающих ухудшение мощностных, экономических и экологических показате­лей, и наметить пути их устранения или компен­сации.