Спеціалісти вважають, що в найближчому майбутньому через названі недоліки двигуни, що працюють на водні широкого застосування не набудуть.

Ацетилен. В останні роки за кордоном вивчається можливість використання ацетилену (СmНn) як моторного палива. Ацетилен має високі енергетичні показники і його можна виробляти в нафтової сировини.

Проводились поодинокі експериментальні дослідження роботи поршневих ДВЗ на ацетилені, які до того ж виконані переважно на одноциліндрових установках CFR.

Токсичні показники двигуна, який працює на ацетилені, покращуються, в основному, через зниження вмісту у ВГ оксиду вуглецю і сумарних вуглеводнів. Так в режимах максимальної потужності отримано зменшення викидів CO в 2…2,5 рази, а СmНn – в 2,5…3,5 рази, в порівнянні з мінімальними значеннями викидів цих компонентів під час роботи на бензині. Разом з тим, внаслідок високої температури згоряння ацетилену вміст оксидів азоту у ВГ, знаходиться на рівні найбільших викидів NОх бензинових двигунів. Під час роботи ж на паливних сумішах одного складу (б =1,43) перехід з бензину на ацетилен підвищує вміст NOх майже втричі. Проте з подальшим збідненням ацетилено-повітряної суміші викиди оксидів азоту швидко зменшуються, таким чином, що при б = 2,2 у складі ВГ вони практично відсутні.

Основним недоліком ацетилену і ацетилено-повітряної суміші є їх висока вибухонебезпечність. Це єдиний газ, який використовується в промисловості, горіння і вибух якого можливі без присутності окислювача. Щоб користування було безпечним, найпоширенішим став спосіб зберігання та транспортування ацетилену, розчиненого в ацетоні, в сталевих балонах, які заповнені активованим деревним вугіллям або іншими поруватими масами під тиском до 2,4 МПа.

Азотовмісні палива. Азотоводневе паливо складається з водню і азоту. Основними видами азотоводневого палива є гідрозин (N2H2) і аміак (NH3).

Аміак (NH3), як паливо характеризується простотою виробництва, відносно низькою вартістю і задовільними термодинамічними показниками.

Характерними властивостями аміаку є низький стехіометричний коефіцієнт (6,15 кг/кг), висока температура займання аміачно-повітряних сумішей (650°С) та їх повільне, мляве згоряння. Його цетанове число близьке до нуля, в той же час він має високу антидетонаційну стійкість (ОЧ визначене дослідницьким методом – 110 од.).

Внаслідок незадовільних моторних якостей аміаку для роботи двигуна необхідно суттєво підвищити енергетичний рівень запалювання використанням високо температурних свічок з широким іскровим проміжком і потужною котушкою запалювання. Як ще один метод інтенсифікації займання і згоряння аміаку застосовують впорскування запальної дози палива, додавання активуючих присадок оптимізація форми камери згоряння, тощо.

За термохімічними розрахунками, в продуктах згоряння аміаку міститься тільки один токсичний компонент – оксид азоту NO, кількість якого мінімальна через низькі температури і швидкості згоряння аміачно-повітряних сумішей. В розрахунках на одиницю транспортної роботи викиди NO для аміаку нижчі в 1,5…2 рази в порівнянні з воднем і в 2,5…З рази в порівнянні з бензином. В той же час в експериментах отримано значно нижчі (майже на порядок) рівні викидів NO під час спалювання аміачного палива. Ці обставини пов'язані з перебігом (при певних умовах організації робочого процесу двигуна, що працює на аміаку) реакції взаємодії оксиду азоту з аміаком, що не згорів, в результаті якої відбувається відновлювання азоту.

Недоліком аміаку, як моторного палива, є його корозійна агресивність і отруйність.

Швидкість згоряння гідрозину в повітрі вища за швидкість згоряння аміаку і вуглеводнів. За повного згоряння і після видалення оксидів азоту, що мають утворюватися, азотоводневе паливо не буде забруднювати навколишнє середовище.

Гідрозин має властивості не тільки згорати, як бензин, але і розкладатися за відсутності повітря в регульованому режимі, що розширює можливість його використання.

2.2.3. Використання палив, отриманих з відновлювальних ресурсів

Спиртові палива. Перспективним видом палива для живлення теплових двигунів є спирти (метанол і етанол).

Метанол, як моторне паливо, має такі основні характеристики: октанове число 104…114, нижча теплота згоряння – 22 МДж/кг. Високе октанове число дає можливість використовувати метанол для живлення двигунів з іскровим запалюванням з високим ступенем стискання (до 12…14). Менша, практично вдвічі, теплота згоряння в порівнянні з бензином, призводить до того, що масові витрати метанолу на одиницю виробленої енергії значно більші, це зменшує запас ходу транспортної машини або спричиняє необхідність значно збільшувати об'єм паливних баків. Через те, що до складу метанолу входить кисень, необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг метанолу значно менша ніж для бензину, і становить 6,52 кг/кг. В результаті енергія, що виділяється під час згоряння 1 кг паливо-повітряної суміші для метанолу і бензину приблизно однакова. Однією з особливостей метанолу порівняно з паливом нафтового походження, є висока теплота випаровування – до 1160 кДж/кг, що перевищує теплоту випаровування бензину (318 кДж/кг) у 3,6 рази. Це сприяє зниженню температури суміші і збільшенню маси паливо-повітряного заряду, зменшенню тепловідведення в циліндрах двигуна і температури відпрацьованих газів. Потужність двигуна з іскровим запалюванням, що працює на метанолі на 10,..15% вища, ніж на бензині. Але висока теплота випаровування метанолу значно погіршує пускові властивості двигуна і, практично, виключає можливість запуску двигуна навіть при 0°С.

Визначилось декілька напрямів усунення цього недоліку – додавання до метанолу рідин, які легко випаровуються, таких як ізопрен, бутан, диметиловий ефір або зріджений газ, встановлення підігрівачів після карбюратору, застосування пускової дози рідкого палива і т. ін.

Широке використання в експлуатаційних умовах метанолу замість бензину має такі недоліки: його пара більш шкідлива за пару бензину, гума і деякі синтетичні матеріали нестійкі до метанолу, спостерігається навіть підвищене зношування деяких деталей двигуна. Але при відповідній організації експлуатації і незначних змінах деяких деталей двигуна використання метанолу для живлення двигунів з