Качество бензинов, получаемых при гидрогенизации каменных углей, зависит от режима переработки, качества исходного сырья. Например, качество получаемого бензина следующее: плотность при 20 °C — 0,748-103 кг/м3, до 100 °C выкипает 38% бензина, температура конца кипения — 180 °C, октановое число по моторному методу — 69,5. Данный бензин требует повышения октанового числа.

Для решения энергетической и экологической проблемы необходимо, чтобы перспективные топлива имели достаточные сырьевые ресурсы, возможность массового производства, технологическую и энергетическую совместимость с транспортными силовыми установками, приемлемые токсические и экономические показатели, были безопасны и безвредны в эксплуатации. Потенциальные источники получения топлив для автомобилей делят на две группы. К первой группе относятся химические продукты, получаемые из традиционных горючих ископаемых, которые могут быть использованы в современных двигателях внутреннего сгорания без их значительной модификации. К ним относятся газы (нефтезаводов, коксовый, сланцевый, подземной газификации и др.), углеводородные газы (природные, сжиженные), водород, различные спирты, а также топливные смеси, например, смеси топлив со спиртами, водотопливные смеси, топливно-водородные смеси. Применение таких смесей позволяет значительно снизить токсичность отработавших газов и повысить экономичность автомобилей. Ко второй группе относятся энергоносители, представляющие собой искусственные средства мобильного-аккумулирования энергии. В качестве сырья используются нетрадиционные ресурсы: ядерное топливо, солнечная энергия, энергия атмосферы и гидросферы и» др.

Ближайшими заменителями топлив для двигателей внутреннего сгорания следует, вероятно-, считать низкомолекулярные спирты — метанол и этанол, в перспективе — водород. Эти топлива являются наиболее реальными. Их можно использовать в качестве добавок к топливам и как самостоятельное топливо. Запасы спиртов восполнимы, что имеет немаловажное значение. Метанол можно получать из угля, природного газа, известняка, бытовых отбросов, отходов лесного хозяйства и другого сырья. Высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения двигателя. При работе на-метаноле к. п. д. двигателя выше по сравнению с бензиновые двигателем благодаря меньшему теплоотводу в цилиндрах, более низкой температуре отработавших газов.

Применение в чистом виде таких топлив, как аммиак, вторичные и третичные спирты, эфиры и т. п., вероятно, не найдут применения по ряду причин. Но они используются в качестве добавок к бензинам, что ведет к значительной экономии бензинов. На практике чаще всего применяются третичный и вторичный бутиловый спирт (ВБС). метилтретичнобутиловый эфир (МТБЭ) и их смеси. Эти соединения обладают высокой теплотой сгорания, значительным октановым числом, высокой водоустойчивостью, т. е. практически отсутствует проблема расслоения бензоспиртовой смеси, присущая смесям с этанолом, бутанолом и метанолом. Добавка метилтретичнобутилового эфира и вторичного бутанола к базовым бензинам позволяет

Продолжаются работы по изысканию возможности и пользования в качестве топлива или добавок к топливе высокоэнергетических смесей, таких как топливно-металлические суспензии алюминия и бора, элементоорганичские смеси, в частности, соединения водорода с бором пентаборан и декаборан. Для их использования необходимо решить ряд трудностей и проблем.

Использование водорода в качестве топлива требует решения ряда серьезных задач. Прежде всего, размещение запаса водорода на автомобиле. Существует несколько возможных вариантов хранения водорода на автомобиле. Например, в баллонах при давлении 15—40 МПа. Баллон занимают большой объем и имеют большую массу. Для пробега автомобиля ГАЗ-24 в т чение рабочего дня необходимо примерно 4 кг водород Таким образом, общая масса составит около 640 кг. Kpoме того, баллоны о водородом взрывоопасны при авариях.

Водород можно хранить в криогенных резервуарах с специальной изоляцией. Он находится в сжиженном состоянии при температуре —252,4 °C и давлении, близком к атмосферному. Сжижение водорода потребует больших затрат.

Водород обладает способностью проникать через толщу металла. С повышением температуры и давления диффузия водород в металлы возрастает; жидкий водород может вызвать разложение некоторых металлов, особенно при низких температурах. Водородно-воздушная смесь имеет большую область воспламенения (4—75% по объему) и взрываемости (18,3—74% по объему). Температура воспламенения водорода составляет 590 °C. В табл. 36 приведены показатели качества водорода в сравнении с такими же показателями качества бензина. При работе двигателя на водородном топливе имеются некоторые особенности в его рабочем процессе. Водород сильно отличается по физикохимическим и моторным качествам от традиционных топлив Он воспламеняется с воздухом в широком диапазоне, даже если коэффициент избытка воздуха равен 10. Поэтому водород обеспечивает устойчивую работу двигателя на всех скоростных режимах при составе смеси от а = 0,2 до ^ == 5. Водородные двигатели имеют высокие значения эффективного коэффициента полезного действия. Но эффективная мощность его ниже по сравнению с бензиновым двигателем Объясняется это более низкой плотностью водорода уменьшением наполнения двигателя топливом. Перевод бензинового двигателя на водород ведет к снижению его мощности на 20—25%.