Как работает двигатель внутреннего сгорания на воде

Как работает двигатель внутреннего сгорания на воде

После сборки можно начинать испытания прибора. Для этого на конце трубки устанавливают горелку из медицинской иглы и начинают заливать воду. В воду нужно добавить KOH или NaOH. Вода должна быть дистиллированная или талая на крайний случай. Для работы устройства достаточно 10% концентрации щелочного раствора. При заливке воды не должно быть никаких подтеков. Лучше всего перед заливкой продуть конструкцию воздухом, давлением до 1атм. Если водородный генератор выдерживает это давление, то можно заливать воду, если нет, нужно устранить протечки.
После этого к электродам по схеме подсоединяют ЛАТР с диодным мостом. В цепь устанавливают амперметр и вольтметр для контроля работы. Начинают с минимального напряжения и потом постоянно увеличивают, наблюдая за газовыделением.

Предварительно работы лучше проводить на открытом воздухе вне дома

Поскольку установка взрывоопасна, все работы следует проводить с особой осторожностью

При испытаниях наблюдают за работой прибора. Если имеет место маленькое пламя горелки, то может быть или низкое газовыделение в генераторе, или где-то происходит утечка газа. Если раствор помутнел, грязный, его нужно заменить. Также необходимо следить, чтобы прибор не перегревался, а вода не закипела. Для этого регулируют напряжение на источнике тока. И еще одно – пластины при нагревании немного деформируются и могут прилипать одна к одной. Чтобы это исключить, нужно сделать прокладки из резины. Могут также наблюдаться плевки водой – для устранения этого нужно уменьшить уровень воды.

Обязательная продуктивность

Для того чтобы можно было на самом деле экономить горючее, водородный генератор для автомобиля должен каждую минуту генерировать газ из расчёта 1 литр на 1000 объёма работы мотора. Исходя из таких требований выбирается кол-во пластин для реактора.

Для увеличения поверхности электродов нужно провести отделку поверхности шлифовальной бумагой в перпендикулярном направлении. Подобная обработка очень важна – она повысит площадь для работы и даст возможность избежать «прилипания» пузырьков газа к поверхности.

видео

Последнее приводит к изоляции электрода от жидкости и мешает нормальному электролизу. Также необходимо помнить, что для правильной работы электролизёра вода должна быть щелочной. Катализатором послужит обыкновенная сода.

Принцип действия ДВС

Запускаем обычный двигатель внутреннего сгорания на водороде, Проект Заряд
На сегодняшний день существуют разные виды двигателей, но для моделизма чаще всего используются:

  • Поршневые двигатели дизельного типа.
  • Двигатели, зажигаемые путём накала или искры.

Дизельные двигатели отличаются от искровых или калильных тем, что в первых возгорание горючего происходит при сильном сжатии газа в процессе движения поршня в цилиндре. А последние два типа двигателей требуют для возгорания уже сжатой смеси дополнительной энергии, для чего необходимо заранее нагреть калильную свечу или произвести искровой разряд.

Поршневые двигатели могут быть только двухтактными. Двигатели, которые зажигаются путём накала или искры, бывают и двухтактные, и четырехтактные.

Двухтактные двигатели осуществляют любой рабочий процесс в два такта, выполняемые за 1 оборот коленвала.

Перед тем как завершается первый такт, в цилиндре воспламеняется горючая смесь, в результате чего значительно увеличивается давление в камере сгорания, которое способствует движению поршня вверх и вниз.

Во втором такте — «рабочем ходе-продувке» сгорающее топливо расширяется, что способствует развитию механической мощности, а свежая порция топлива, засосанная в цилиндр во время первого такта, сжимается.

После того, как поршень проходит около половины пути вниз, газы, образованные во время сгорания топлива, выталкиваются из цилиндра через специально открывающееся окно. А после того, как открывается перепускное окно, сжатое в картере горючее поступает в цилиндр, и тем самым вытесняет из него оставшиеся отработанные газы, то есть, происходит продувка.

Плюсы и минусы

2-х тактный двигатель внутреннего сгорания

Из достоинств такого вида отопления можно выделить следующие:

  1. Это экологически чистый вид отопления, так как при сгорании водорода в кислородной среде образуется вода в виде пара, и больше нет выброса никаких вредных веществ в атмосферу.
  2. Можно без особых переделок подключить генератор к существующей системе водяного отопления частного дома.
  3. Установка работает бесшумно, поэтому не требует какого-то особого помещения.
  1. У водорода большая температура горения, которая в среде кислорода может достигать 3200°С, поэтому обычный котел может выйти из строя очень быстро. В современных устройствах ученые добились результата сгорания газа при температуре 300°С, поэтому проблему можно считать практически решенной.
  2. При работе с газом Брауна нужно быть очень осторожным, поскольку он взрывоопасен. Это решается использованием в устройстве различных предохранительных клапанов и автоматики.
  3. Требует использования для работы дистиллированной воды или воды со щелочью.
  4. Большая стоимость оборудования. Для решения этой проблемы многие пытаются собрать установку для получения водорода своими руками.

Безопасность установки

Многие умельцы устанавливают пластины в пластиковых ёмкостях. Экономить не нужно на этом. Необходим бачок из нержавеющего металла. Если он отсутствует, можно применять конструкцию с пластинами открытого типа. В последнем варианте стоит использовать качественный изолятор тока и воды для надёжной работы реактора.

Известно, что температура горения водорода составляет 2800. Это самый взрывоопасный газ в природе. Газ Брауна – не что иное, как «гремучая» смесь водорода. Благодаря этому водородные резервные электростанции на автомобильном транспорте просят высококачественной сборки всех узлов системы и наличия датчиков для слежения за течением процесса.

внутреннего сгорания

Температурный датчик жидкости для работы, давления и амперметр лишними не будут в конструкции установки. Большое внимание нужно уделить водяному замку на выходе из реактора. Он жизненно нужен. Если случится воспламенение смеси, такой клапан устранит распространение пламени в реактор.

Водородный генератор для отапливания жилых и помещений на производстве, действующий на тех же принципах, выделяется в пару раз большей работоспособностью реактора. В данных установках отсутствие водяного замка представляет смертельную опасность. Водородные резервные электростанции на машинах в целях оснащения неопасной и надёжной работы системы также рекомендуется обустроить таким клапаном обратного типа.

Несколько вариантов самодельного генератора водорода для автомобиля

Как сделать пульверизатор для побелки своими рукамиКак сделать краскопульт своими руками виды пульверизатора для краски

Одним из простых способов будет применение в качестве емкости для воды обыкновенного пластикового контейнера для продуктов. Его плюсами будут – дешевизна и возможность быстро заменить на другой такой же контейнер. Способ не подходит, если у нас идет большой расход водорода, и нужна более крупная емкость под воду. Однако в других способах такой контейнер хорошо подойдет при изготовлении водородного генератора своими руками для авто.

Увеличить скорость выработки водорода можно применением большего числа металлических пластин, которые нужно отделить друг от друга при помощи пластика. Таким образом, мы добиваемся равномерного чередования пластин, и препятствуем их соприкосновению друг с другом.

Еще до установки в автомобиль можно найти еще пару недостатков описанного метода – при движении может быть нарушена герметичность сосудов и шлангов, повредиться крепление пластин в большой емкости с водой. Также нежелателен сам факт соединения в одном сосуде электролизера и емкости под воду.

Вторым вариантом того, как сделать водородный генератор своими руками, будет разделение электролизера и емкости для воды. Электролизер с металлическими пластинами помещается ниже уровня емкости, благодаря чему в него равномерно поступает вода. Из трубки в верхней части емкости образовавшийся водород поступает в камеру с водой, откуда уже и перемещается дальше. При этом нередко вместе с собой он «прихватывает» и обычную воду, которая в этом случае просто окажется в первом из сосудов, и в свое время опять попадет в электролитическую камеру.

Данный способ снижает затраты воды, повышая эффективность системы. Водородный генератор своими руками для авто в этом случае становится более надежным, но опять же – наличие отводных шлангов и других частей, подверженных вибрациям, остается его главным недостатком. Частично его можно устранить дополнительными креплениями, и отделкой емкостей материалами, поглощающими вибрации.

Указанные способы, конечно, не дают точных характеристик, но позволяют понять общий принцип того, как сделать генератор водорода, и с какими проблемами при этом можно столкнуться.

По предварительным расчетам, бензиновый двигатель объемом от 2 до 5 литров должен получат от 0,4 до 0,6 литров в минуту для каждого из литров двигателя. В отношении двигателей с объемом от 10 до 14 литров, потребуется уже около 5-10 литров в минуту, то есть от примерно 0,5 до одного литра в минуту на каждый литр двигателя.

Стендовые испытания помогут выявить оптимальные размеры емкостей под воду, и скорости производства водорода, которая повышается путем увеличения содержания в жидкости катализатора. Помните о том, что щелочь оказывает разрушающее влияние на металлические части генератора, поэтому к их подбору необходимо подойти с особой тщательностью.

Многоцелевая схема водородного генератора

Тем, у кого нет навыков к конструированию, водородный генератор для автомобиля можно приобрести у народных мастеров, поставивших на поток установку и сборку подобных систем. Сегодня существует очень много подобных предложений. Стоимость агрегата и установки составляет порядка 40 тысяч рублей.

Однако можно собрать систему такого рода и своими силами – сложного в ней нет ничего. Она состоит из нескольких обычных компонентов, соединённых в единое целое:

  1. Установки для электролиза воды.
  2. Накопительного резервуара.
  3. Улавливателя влаги из газа.
  4. Электронного управляющего блока (модулятора тока).

Ниже приведена схема, по которой можно не прилагая больших усилий собрать водородный генератор собственными руками. Чертежи главной установки, производящей газ Брауна, довольно просты и понятны.

внутреннего сгорания

Схема не представляет какой-нибудь инженерной трудности, повторить её может любой, кто умеет работать с инструментом. Для машин с инжекторной системой топливоподачи нужно еще установить контроллер, выверяющий уровень газоподачи в топливную смесь и связанный с бортовым компьютером автомобиля.

От площади электродов и их материала зависит кол-во получаемого колличества газа Брауна. Если в качестве электродов брать медные или металлические пластины, то реактор не сумеет работать долгое время из-за причины быстрого разрушения пластин.

Прекрасным смотрится использование титановых листов. Но их применение увеличивает расходы на сборку агрегата в пару раз. Хорошим является использование пластин из высоколегированной нержавейки. Металл этот доступен, его не требует большого труда приобрести. Также можно применять отработавший своё бачок от машины для стирки. Сложность будет составлять только вырезание пластин необходимого размера.

Водородный двигатель дальнейшие перспективы

Сегодня над созданием экологичных двигателей трудятся многие компании. Некоторые идут по пути создания двигателей-гибридов, другие делают ставку на электромобили и т.д. Что касается водородных установок, в плане экологии и производительности данный вариант также может в ближайшее время составить конкуренцию ДВС на бензине, газе или дизтопливе.

Водородные двигатели показали себя несколько лучше, чем самые продвинутые электрокары. Например, японская модель Honda Clarity. Единственное, остался такой недостаток, как способы и возможности заправки. Дело в том, что инфраструктура водородных заправочных станций не особенно развита, причем в мировом масштабе.

Также не особенно большим является и сам выбор водородных легковых авто. Кроме Honda Clarity можно разве что упомянуть Mazda RX8 Hydrogen, а также BMW Hydrogen 7. Фактически это автомобили-гибриды, которые работают на жидком водороде и бензине. Еще можно добавить в список Mercedes GLC F-Cell. Эта модель имеет возможность подзарядки от бытовой сети электропитания и позволяет пройти до 500 км. на одном заряде.

Дополнительно стоит отметить модель Toyota Mirai. Автомобиль работает только на водороде, одного бака хватает на 600 км. Водородные двигатели еще встречаются на отечественной модели «Нива», а также устанавливаются корейцами на специальную версию внедорожника Hyundai Tucson.

Как видно, с двигателем на водороде активно экспериментируют многие производители, однако такое решение все равно имеет много недостатков. При этом некоторые минусы сильно мешают массовой популяризации.

Прежде всего, это безопасность и сложность транспортировки такого топлива

Важно понимать, что водород весьма горюч и взрывоопасен даже при относительно невысоких температурах. По этой причине его сложно хранить и перевозить

Получается, необходимо строить особые водородные резервуары для авто с данным типом двигателя. Как результат, на практике водородных заправок очень мало.

К этому также можно добавить определенную сложность и высокие расходы на ремонт и обслуживание водородного агрегата, а также необходимость в подготовке и обучении большого количества высококвалифицированного персонала. Если же говорить о самом авто на водороде и его эксплуатационных характеристиках, наличие водородной установки делает машину более тяжелой, закономерно ухудшается управляемость.

Опасность водородного топлива

В рассмотренных выше недостатках упоминалось об опасности применения водородного топлива для двигателя. Это главный минус новой технологии.

В сочетании с окислителем (кислородом) возрастает риск воспламенения водорода или даже взрыва. Проведенные исследования показали, что для воспламенения H2 достаточно 1/10 части энергии, необходимой для зажигания бензиновой смеси. Другими словами, для вспыхивания водорода хватит и статической искры.

Еще одна опасность заключается в невидимости водородного пламени. При горении вещества огонь почти незаметен, что усложняет процесс борьбы с ним. Кроме того, чрезмерное количество H2 приводит к появлению удушья.

Опасность в том, что распознать данный газ крайне сложно, ведь у него нет запаха и он полностью невидим для человеческого глаза.

Кроме того, сжиженный H2 имеет низкую температуру, поэтому в случае утечки с открытыми частями тела высок риск серьезного обморожения. Находится данный газ должен в специальных хранилищах.

Из рассмотренного выше напрашивается вывод, то водородный двигатель опасен, и использовать его крайне рискованно.

На самом деле, газообразный водород имеет небольшой вес и в случае утечки он рассеивается в воздухе. Это значит, что риск его воспламенения минимален.

В случае с удушьем такая ситуация возможна, но только при нахождении в замкнутом помещении. В ином случае утечка водородного топлива опасности для жизни не несет. В оправдание стоит отметить, что выхлопные газы ДВС (а именно угарный газ) также несут смертельный риск.

Делаем впрыск своими руками

Основными негативными последствиями впрыска воды, сделанного народными «умельцами», является то, что эти горе рестайлеры методом «тыка» выбирают количество подаваемой воды и зачастую ошибаются. Вследствие этого ДВС получает гидроудар.

Важно! Чтобы не причислить себя к числу таких бедолаг, подачу воды (водных смесей) начинайте осуществлять с максимально маленьких количеств. Только экспериментальным путём у вас выйдет выбрать наилучшее количество подачи

Главное, чего вы должны добиться – это устойчивой работы на всех стадиях набора скорости машиной.

Условимся, что вы поняли, как делать впрыск воды не стоит, и что нужно обязательно учитывать. В таком случае можно начинать тюнинг.

В первую очередь, если вам позволяют финансы, лучше приобретите уже сделанную систему впрыска воды в двигатель. Да, она стоит немало (от 40 + тысяч рублей), но её установка проста и, что главное, правильная работа гарантирована.

Но если у вас нет денег, можно заняться и самоделками. Сегодня мы расскажем вам, как сделать впрыск воды в ДВС своими руками тремя способами. Первые два представлены ниже, а третий будет в видео, в самом конце статьи.

В качестве ёмкости для воды воспользуйтесь омывательным бочком от любого авто, главное, чтобы он подходил по размерам на то место, куда он будет установлен

Важно на выходе из него установить солевой фильтр, чтобы в двигатель не попадала лишняя «грязь» с водой. Чтобы производить непрерывное закачивание жидкости в двигатель приобретите электронасос на 12 вольт

Магистраль перемещения воды – тонкая, желательно прозрачная, трубка. Также на конец этой трубки подбирается жиклёр экспериментальным путём. Последние два (трубка и жиклёр) являются регуляторами подачи воды, с их толщиной и диаметром вы должны экспериментировать. Подводится вся эта система к коллекторам соединения инжектора (карбюратора) с цилиндрами, в них делаются отверстия и всё герметизируется. В редких случаях жидкость можно подавать напрямую в двигатель, сделав отверстия в нём.

  1. Делается также как и в предыдущем способе омывательный бачок и трубка подачи.
  2. Трубка подводится к отверстию снизу карбюраторной (первичной) камеры при помощи жиклёра.
  3. Принцип работы такой системы направлен на разряжение. Также можно использовать и другие устройства «разряжатели», подключая систему напрямую к двигателю.

Важно! Вне зависимости от выбора метода важно добиться чёткого и правильного дозирования жидкости. Впрыск воды в инжекторный двигатель практически не отличается от впрыска в карбюраторный – главное, настроить работу системы.. Также существуют более тяжёлые, для собственноручного конструирования, системы, основной их смысл заключается в добавлении форсунок во впускные коллекторы за инжектором (карбюратором), которые подключены к механизмам-качателям жидкости

Также существуют более тяжёлые, для собственноручного конструирования, системы, основной их смысл заключается в добавлении форсунок во впускные коллекторы за инжектором (карбюратором), которые подключены к механизмам-качателям жидкости.

  • Устройство Common rail: принцип работы
  • Стук клапанов на холодном двигателе
  • Стучат клапана на горячую
  • Двигатель Ford EcoBoost (Экобуст)

О физике

Ватт представляет произведение ампер на вольт. Киловатт — это 1000 ватт. Вольт равен произведению Ампер (сила тока) на Ом (сопротивление). Добавляя витки, вы увеличите мощность генератора, но и необходимую требуемую работу при вращении ротора. В данном случае рекомендуется отталкиваться от требований аккумулятора на потребление, а не на отдачу.

Разумеется, возможно сделать расчеты будущего изделия, но в целях безопасности рекомендуется поэкспериментировать с малой мощностью ручного генератора, так как без опыта с первого раза собрать полностью рабочую модель не получится. Причиной этого могут служить мелкие недочеты, неподходящие материалы и прочее, а следствием нарушения техники безопасности — чья-то жизнь. Используйте для начала аккумулятор на 12 вольт и проволоку меньшего диаметра. В качестве ротора — простой ферромагнитный сердечник (железный цилиндр подойдет). Для начала можно сделать авто двигатель на воде для какой-нибудь машинки.

С генератора переменного тока потребуется сделать цепь из трансформатора (высокого напряжения в низкое), 4 диода прямоугольником (одностороннее движение), конденсатор (для бесперебойности), резистор и стабилитрон (ограничение по верхней и нижней планке) и последним регулятор. Вся цепь подключается к накопительной батарее. От батареи непосредственно двигатель под винт. Двигатель можно аналогичный изготовить.

С двигателя для реактивного движения делается вытяжка из проводов (с гидроизоляцией) или бобина. Удлинение размещается у нижнего основания лодки. Винт прикрепляется к нему. Форма винта, углы и количество лепестков по усмотрению.

В маленьком размере получится лодка с ручной подзарядкой и соплом, что обеспечит высокую скорость. Если масштаб увеличить, то при правильном подходе получится мощный двигатель на воде, а главное, появятся навыки.

Достоинства и недостатки технологии

Насколько распространённым не был бы вид тюнинга, у него есть свои плюсы и минусы. Впрыск воды в двигатель не исключение, поэтому давайте с ними ознакомимся, с целью понять – нужен ли он вообще.

  • увеличение мощности двигателя до 20%;
  • уменьшение расхода топлива до 20%;
  • повышение КПД механизма и чёткости его работы, вследствие чего увеличивается срок работы мотора (не раз проверено);
  • существенное снижение риска детонации ДВС;
  • существенная выгода от модернизации системы движка, да, на установку придётся раскошелиться (и то не всегда), но, сколько будет сэкономлено на бензине.

важно всё правильно установить, иначе при малейших неточностях в установке системы впрыска воды на маленьких или же полностью открытых заслонках двигатель будет работать нестабильно; зависимость от жидкости, необходимой для впрыска, так как обычную воду не зальёшь, а дистиллята нужно около 2 литров на 10 л бензина; зимой работа впрыска может быть под угрозой, ибо вода может замёрзнуть, поэтому придётся повозиться с экспериментами пропорций метанола и воды

Типы установок

На данное время водородный генератор для автомобиля может быть укомплектован тремя разными по типу, характеру работы и продуктивности электролизёрами:

  1. Простой, цилиндрического типа. Создает 700 миллилитров газа за минуту. Такой продуктивности достаточно для двигателей с объёмом работы до 1,4 литров.
  2. С ячейками раздельного типа. Является наиболее эффективным по типу конструкции и продуктивности. Выход газа превосходит 2 литра за минуту. Такой объём дает возможность использовать его на грузовом транспорте.
  3. Электролизёр с пластинами открытого типа. Данная конструкция обеспечивает добавочное охлаждение системе, благодаря чему может применяться при непрерывной эксплуатации агрегата. Выход газа изменяется количеством пластин реактора.

внутреннего сгорания

Первый вид конструкции вполне достаточен для большинства карбюраторных двигателей. Отсутствует необходимость в установке сложной электронной схемы регулятора продуктивности газа, да и сама сборка подобного электролизёра не представляет трудности.

Для намного мощнее машин предпочтительна сборка второго типа реактора. А для двигателей, работающих на дизеле, и большегрузных машин применяют Третий тип реактора.

Генератор водорода своими руками

Самодельное устройство схематически представляет собой емкость с водой, куда помещены электроды для преобразования воды в водород и кислород.

Для того чтобы своими руками сделать подобное устройство, понадобятся:

  1. Лист нержавеющего металла толщиной 0,5-0,7мм. Подойдет нержавейка марки 12Х18Н10Т.
  2. Пластины из оргстекла.
  3. Резиновые трубки для подвода воды и отвода газов.
  4. Листовая бензомаслостойкая резина толщиной 3 мм.
  5. Источник напряжения – ЛАТР с диодным мостом для получения постоянного тока. Он должен обеспечивать ток 5-8 ампер.

Сначала нарезают нержавеющие пластины на прямоугольники 200×200мм. Уголки на пластинах нужно срезать для того, чтобы потом стянуть всю конструкцию болтами. В каждой пластине просверливаем отверстие диаметром 5мм, на расстоянии 3см от низа пластин, для циркуляции воды. Также к каждой пластине припаивают провод для присоединения к источнику питания.

Перед сборкой из резины делают кольца с внешним диаметром 200мм и внутренним – 190мм. Еще нужно приготовить две пластины из оргстекла толщиной 2см и размерами 200×200мм, при этом нужно предварительно сделать в них отверстия по четырем сторонам под стягивающие болты М8.

Сборку начинают так: сначала кладут первую пластину, затем резиновое кольцо, промазанное с обеих сторон герметиком, далее следующую пластину и так до последней пластины. После этого необходимо всю конструкцию стянуть с двух сторон с помощью шпилек М8 и пластин из оргстекла. В пластинах просверливаются отверстия: в одной – внизу для подвода жидкости, в другой – вверху для отвода газа. Туда вставляется штуцер. На эти штуцера одеваются медицинские полихлорвиниловые трубки. В итоге должна получиться конструкция, как на рисунке ниже.

Водородный генератор своими руками

Для того чтобы исключить попадание газа обратно в газогенератор, на пути от генератора к горелке необходимо сделать водяной затвор, а еще лучше два затвора.

Конструкция затвора – это емкость с водой, в которую со стороны генератора трубка опущена в воду, а та трубка, что идет к горелке, выше уровня воды. Схема генератора водорода с затворами изображена на рисунке ниже.

Схема генератора водорода с водяными затворами

При попадании газа обратно в электролизер может произойти взрыв устройства. Поэтому ни в коем случае нельзя эксплуатировать прибор без водяных затворов!

Водород как добавка

Основная статья: en:Hydrogen fuel enhancement

Вдобавок к заявлениям об автомобилях, которые ездят на одной только воде, также существуют утверждения, что сжигание водорода или гремучего газа вместе с бензином или дизельным топливом повышает топливную эффективность. Действительно ли подобные системы позволяют уменьшить выбросы и/или обеспечить экономию топлива, является в настоящее время предметом споров. Получение водорода на борту требует большого расхода электроэнергии, которая, в конечном итоге, получается за счёт сжигания топлива в двигателе. Электролиз воды в данном случае — дополнительное преобразование энергии, то есть, источник дополнительных тепловых потерь, снижающих общий КПД. На многих отечественных и зарубежных сайтах предлагают устройства для получения кислородно-водородной смеси (часто называемый «HHO», «газ Брауна») на борту автомобиля, обещая при этом значительное увеличение топливной эффективности. По словам представителя Американской Автомобильной Ассоциации (англ.), «Все эти устройства, вероятно, выглядят работающими, но поверьте мне, это не так».

Утверждается, что технология GEET Paul Pantone может позволить создание двигателя на воде благодаря высокотемпературному разложению воды за счёт тепла выхлопных газов; технология не прошла никаких независимых тестов, а её создатель решением суда был отправлен в психиатрическую лечебницу.

Какие автомобили НЕ являются водяными

К «водяным автомобилям» не относятся следующие технические решения:

  • Паровой автомобиль.
  • Впрыск воды как метод охлаждения цилиндров двигателей путём добавления воды в топливно-воздушную смесь, служащий для увеличения степени сжатия и предотвращения детонации.
  • Водородный автомобиль, хотя он часто содержит некоторые сходные элементы. Чтобы заправить водородный автомобиль, воду подвергают электролизу. Получившийся водород затем сгорает в двигателе или окисляется до воды в топливном элементе. В итоге машина получает энергию от сгорания водорода, который получают за счет энергии из электросети. Водород служит энергоносителем (англ.).
  • Добавление воды к традиционному углеводородному топливу с целью его экономии и/или уменьшения выбросов. Хотя это и является самым распространенным способом использования воды в автомобилях.

Двигатель на воде — будущее автопроизводства

Сегодня люди все больше внимания обращают на экологию, а именно, на загрязнение окружающей среды. На этот фактор непосредственно влияет человеческая деятельность, а также ее детища. К примеру, автомобили. Представители этого вида транспорта выбрасывают в атмосферу просто невероятное количество выхлопов каждый день. Эти вредные вещества очень сильно влияют на состояние озонового слоя, а также планеты в целом. В мире каждую минуту становится все больше автомобилей, соответственно, и выбросов тоже. Поэтому, если сейчас не остановить данное загрязнение, завтра может быть уже поздно. Понимая это, японские разработчики занялись производством экологического двигателя, который бы не влиял на состояние окружающей среды столь пагубным способом. И вот, компания Genepax представила миру детище современного экологически чистого производства – двигатель внутреннего сгорания на воде.

Преимущества двигателя на воде

Состояние окружающей среды, а также дефицит бензина заставил разработчиков задуматься над просто невоображаемой концепцией – созданием двигателя на воде. Сама мысль уже ставила под сомнение успех данного проекта, но ученые из Японии не привыкли сдаваться без боя. Сегодня они с гордостью демонстрируют принцип работы данного двигателя, который можно заправлять речной или морской водой. «Это просто удивительно! — твердят в один голос эксперты со всего мира, — двигатель внутреннего сгорания, который можно заправлять обычной водой, при этом вредные выбросы в атмосферу равны нулю». По словам японских разработчиков, всего 1 литра воды хватит на то, чтобы ехать на скорости 90 км/ч целый час

При этом очень важной деталью является то, что двигатель можно заправлять водой абсолютно любого качества: автомобиль будет ехать до тех пор, пока у вас будет емкость с водой. Также, благодаря двс на воде, не нужно будет строить масштабных станций для подзарядки батарей, которые находятся в автомобиле

Принцип работы нового устройства

Двигатель на воде назвали Water Energy System. Особенных отличий данная система от водородной не имеет. Двигатель на воде построен точно по такому же принципу, как и его собратья, которые в качестве топлива используют водород. Как же разработчикам удалось из воды получить топливо? Дело в том, что японские ученые изобрели новую технологию, которая основана на расщеплении воды на кислород и водород с помощью специального коллектора с электродами мембранного типа. Материал, из которого состоит коллектор, вступает в химическую реакцию с водой и расщепляет ее молекулу на атомы, тем самым обеспечивая двигатель топливом. Всех подробностей технологии расщепления нам узнать не удалось, т.к. разработчики еще не успели получить патент на свое изобретение. Но сегодня уже смело можно говорить о том, что этот двигатель на воде способен произвести настоящий переворот в мире автомобилестроения. Помимо того, что данный агрегат полностью экологичен, он еще и долговечен! Уникальная технология использования воды делает аппарат практически неубиваемым.

Прогнозы на будущее

Уже в скором времени будет изобретен новый автомобиль с двс на воде в городе Осака. Это будет сделано для того, чтобы разработчики смогли запатентовать свое изобретение. По предварительным оценкам, учёные говорят, что сборка такого прибора на сегодняшний момент обходится в 18 тысяч долларов, но вскоре за счет массового производства цену удастся снизать в 4 раза, то есть до 4 тысяч долларов за один двигатель на воде.

Это просто потрясающее изобретение, которое призвано спасти наш мир от:

  1. Бензинового кризиса.
  2. Глобального потепления из-за загрязнения атмосферы

Надеемся, что вскоре двигатель поступит в массовое производство, и все больше автомобильных заводов будут использовать его в своих моделях.

Принцип работы

Из школьного курса физики известно, что вода при воздействии на нее электрического тока разлагается на две составляющие: водород и кислород. На основании этого явления построен так называемый генератор водорода. Это устройство представляет собой агрегат, в котором происходит электрохимическая реакция для получения из воды водорода и кислорода. Процесс электролиза воды показан на рисунке ниже.

Процесс электролиза воды

На выходе генератора образуется не водород и кислород в чистом виде, а так называемый газ Брауна, по имени ученого, который впервые получил его. Его еще называют «гремучим газом», так как он при определенных условиях взрывоопасен. Причем при сгорании этого газа можно получить почти в четыре раза больше энергии, чем было затрачено на его производство.

Такая установка для производства водорода изображена на рисунке ниже.

Промышленная установка для производства водорода

Регулятор тока

Водородный генератор на авто во время работы повышает собственную продуктивность. Связано это с выделением тепла при реакции электролиза. Рабочая жидкость реактора чувствует нагрев, и процесс течет намного интенсивнее. Для контроля над течением реакции применяют регулятор тока.

чертеж

Если не уменьшать его, может случиться просто закипание воды, и реактор перестанет выдавать газ Брауна. Специализированный контролер, выверяющий работу реактора, дает возможность менять продуктивность с увеличением оборотов.

Карбюраторные модели оснащают контроллером с традиционным тумблером 2-ух рабочих режимов: «Магистраль» и «Город».

Получение энергии из воды

В соответствии с фундаментальными физическими законами, нет способа извлекать химическую энергию из воды. У воды отрицательная , следовательно, для разделения её на элементы требуется затратить энергию. Не существует соединений кислорода и водорода с большей негативной энтальпией образования, за счёт которой мог бы быть получен избыток энергии.

Большинство из предлагаемых конструкций «водяных автомобилей» основаны на той или иной форме электролитического разделения воды на водород и кислород и последующей их рекомбинации с выделением энергии. Однако, поскольку необходимая для электролиза энергия, в конечном счёте, всегда оказывается большей, чем может дать образовавшийся водород, такая схема не может быть использована для получения избыточной энергии. Подобное устройство противоречит первому началу термодинамики, следовательно, относится к вечным двигателям первого рода.

В Европе заправлять автомобили будут соленой водой

В сознании автолюбителей уже давно сформировалось мнение, что спортивный автомобиль не может быть экологически чистым, однако автопроизводителям удалось развеять этот миф, создав автомобиль, способный разгоняться до 350 км/ч, используя в качестве топлива соленую воду. Его уникальная система привода позволяет машине весом в 2,3 тонны разгоняться с 0 до 100 км/ч всего за 2,8 секунды — так же быстро, как это делает McLaren P1.

После того как Sportlimousine дебютировал на Женевском автосалоне в марте 2014 года, использование автомобилей с двигателем, работающим на соленой воде, было сертифицировано для использования на дорогах Европы.

Sportlimousine, мощность которого составляет 925 л/с, использует силовой агрегат, работающий за счет потоков электролитических жидкостей, взаимодействующих между собой. «Сердце» автомобиля работает по принципу водородных двигателей, однако для хранения энергии используется морская вода. При переходе жидкости через мембрану вырабатывается электрический заряд. Это электричество затем хранится и распространяется суперконденсаторами.

Автомобиль несет воду в двух 200-литровых емкостях, что позволяет ему преодолеть до 600 км. Длина четырехместного автомобиля составляет 5,25 метра, ширина — 2,2 метра, а высота — 1,35 метра. При отделке салона автомобиля создатели использовали натуральную древесину, что придает ему солидный и монолитный вид. Кроме того, машина оснащена развлекательным центром на базе операционной системы Android, сообщает ДеПо со ссылкой на Mail Online.

Лихтенштейнская компания NanoFlowcell AG, создавшая чудо-автомобиль, пока не назвала его цены или даты начала продаж, однако, по мнению экспертов, автомобиль может стоить более $1,7 млн. В настоящее время производитель планирует испытания на дорогах общего пользования в Германии и других странах Европы, так как готовится к началу серийного производства. В компании утверждают, что использованная ими технология по энергоемкости в пять раз превосходит литий-ионные батареи того же веса.

«У нас есть большие планы, и не только в автомобильной промышленности, — говорит председатель правления NanoFlowcell AG профессор Йенс-Петер Еллерман. — Потенциал NanoFlowcell гораздо больше, особенно с точки зрения внутренних поставок энергии. Также наша технология может быть применена в морской, железнодорожной и авиационной технике».

В отличие от традиционных машин, работающих на бензине, «Quant e-Sportlimousine» использует систему проточных электролитных элементов, разработанных . Эти элементы способны выдавать ошеломляющие 920 л.с. В результате, автомобиль на солёной воде может разгоняться до 100 км/ч за 2,8 с и имеет максимальную скорость в 350 км/ч.

Подобная технология альтернативной энергии может сделать бензиновые автомобили устаревшими, поскольку она намного эффективнее и экологичнее традиционного бензина. Система проточных электролитных элементов, разработанная «NanoFlowcell», действует схожим образом с технологией водородных топливных ячеек за исключением того, что в ней используется солёная вода. В этой системе взаимодействуют две электролитические жидкости, содержащие соли металлов. В результате реакции генерируется электричество, которое затем запасается в суперконденсаторах.

Эффективность этой системы достигает 80%, поскольку машина с ней практически не имеет движущихся частей, а генерируемое избыточное тепло несущественно по сравнению с автомобилями, использующими литий-ионные батареи.

Есть ли будущее у автомобилей на водородном топливе

В настоящее время имеется множество препятствий для того, чтобы перевести большую часть автомобилей на водородное топливо:

Высокая цена водорода. Примерная цена 9 долларов на 100 км пробега. Гибридный автомобиль (Toyota Prius) проедет те же сто км за 2,8 долларов, а Tesla Model S – за 3 бакса. А снижение цены на водород до уровня цен на бензин не прогнозируют даже сами производители автомобилей. Поэтому здесь не получится никакой экономии как при покупке транспорта, так и при заправках.

Производство водорода — вредно для экологии. Сейчас водород производится при помощи паровой конверсии метана, либо частичного окисления. После производства чистого водорода в атмосферу оксид углерода (углекислый газ, CO2), против которого борются многие страны при помощи альтернативных источников энергии для автомобилей. Поэтому здесь получается замкнутый круг.

Отсутствие развития водородных заправок. Для открытия средней водородной заправочной станции требуется не очень большие средства. Все станции можно пересчитать по пальцам, поэтому на водородном автомобиле далеко не уедешь. Придётся осуществлять поездки только в тех местах, где имеются эти самые водородные станции.

Высокая цена на водородные автомобили. Цена на Toyota Mirai на данный момент составляет от 58 тыс. долларов, а на самом деле его продают почти по себестоимости. Из-за таких цен многие не спешат с покупкой таких автомобилей.

Отсутствие преимуществ перед электрокарами. Запас хода, цена заправки, безопасность, мощность и разгон – везде выигрывают электрические автомобили по сравнению с водородными машинами. Единственный плюс у водородных авто – это очень быстрая заправка – 3-5 минут, тогда как электромобили заправляются за 30 минут и более. В любом случае можно в электрокарах можно быстро поменять батарею и через пару минут ехать на «полном баке». Да и когда изобретут более быстрый метод заправок электрических автомобилей, то водородные авто отойдут на 2 план.

Для чего тогда автоконцерны производят и разрабатывают автомобили? Во-первых, это вложение, вдруг через несколько лет именно эта технология окажется наиболее перспективной. Во-вторых, между фирмами идёт соперничество. В-третьих, в некоторых штатах законодательство так поменялось, что сделать водородное авто в 5 раз выгоднее, чем электрокар, плюс государство даёт постоянные гранты и вливания на развитие заправок. Если появится большое количество заводов по производству водорода, то цена автомобилей и водорода будет более интересная.

Видео: Автогиганты бьют по ТЕСЛА: ВОДОРОДНЫЕ автомобили будущего!

Водородный автомобиль – это авто будущего, к переходу на которые могут перейти в недалёком будущем. Сейчас самый популярный авто на водороде – это Toyota Mirai, стоимость которого сравнима с ценой электрокаров. Обеспечивается работа автомобилей при помощи специальных топливных ячеек или элементов, число которых достигает несколько сотен.

Если бы цена на газ была меньше, а заправок было бы больше, то авто с водородными двигателями получили бы не меньшую популярность, чем электромобили. Посмотрим, что покажет будущее.

Сколько раз прочитали статью: 5 096

Подведем итоги

Как видно, сегодня водородные автомобили и двигатель на воде можно считать вполне реальной альтернативой не только привычным ДВС, которые используют нефтяное топливо, но и электрокарам.

Прежде всего, такие установки менее токсичны, при этом они не нуждаются в дорогостоящем топливе на основе нефти. Также автомобили с водородным двигателем имеют приемлемый запас хода. В продаже имеются и гибридные модели, использующие как водород, так и бензин.

Что касается недостатков и сложностей, машина с водородным двигателем сегодня имеет высокую стоимость, а также могут возникать проблемы с заправкой топливом по причине недостаточного количества заправочных станций. Не стоит забывать и о том, что также не просто найти специалистов, которые способны качественно и профессионально обслужить водородную силовую установку. При этом обслуживание будет достаточно затратным.

Напоследок отметим, что активное строительство трубопроводов для перекачки газа метана обещает в дальнейшей перспективе возможность перекачки по этим же трубопроводам и водорода. Это значит, что в случае роста общего числа авто с водородными двигателями, также высока вероятность быстрого увеличения количества специализированных заправочных станций.

Чуть-чуть о доверчивости и наивности

Некоторые находчивые воротилы рекомендуют на продажу водородный генератор на авто. Рассказывают про отделку лазером поверхности электродов или про уникальные тайные сплавы, из которых они выполнены, специализированные катализаторы воды, разработанные в научных лабораториях мира.

Все зависит от способности мысли подобных бизнесменов к полёту научной фантазии. Доверчивость способен выполнить вас за ваши же средства (порой даже не малые) хозяином установки, у которой через два месяца эксплуатации разрушатся контактные пластины.

Если вы захотели этим методом экономить, то лучше собирать установку своими силами. Как минимум, не на кого потом будет пенять.

Автомобиль, который ездил на воде – реальный прорыв или афера

Перед своим домом на лужайке на Лонг-Айленд он продемонстрировал скоплению людей и журналистам, как автомобиль с обычным двигателем внутреннего сгорания может работать на простой воде.

Маргарита МИГУНОВА

Маргарита МИГУНОВА

Журналист с 2015 года. Работала в информационных изданиях, в журналах «Юг-новая общественная газета», «Новости Регионов России» и «Что происходит». Являюсь автором канала в «Яндекс Дзене».

Маргарита МИГУНОВА

Автомобиль, который ездил на воде – реальный прорыв или афера

Пожилой гражданин с седыми усами по имени Луис Энрихт, которому в то время было уже семьдесят лет, продемонстрировал фокус.

11 апреля 1916 года, перед своим домом на лужайке на Лонг-Айленд он продемонстрировал скоплению людей и журналистам, как автомобиль с обычным двигателем внутреннего сгорания может работать на простой воде. Как и принято в факирских традициях, Энрихт перед началом показал всем желающим, что топливный бак его автомобиля «форд» пустой и не имеет второго дна. После он дат людям попробовать воду из ведра и залил ее в бензобак. Правда, изюминка фокуса заключалась в зеленой жидкости. Энрихд добавил небольшое количество этой жидкости из пузырька. Но тем не менее, заправив автомобиль водой Луис сел на него и поехал.

Фурор на весь мир

Пораженные журналисты проводили его глазами, открыв рот. А вскоре они бросились писать репортажи, которые произвели фурор во всем мире уже на следующий день. В те годы ученые бились над вопросом дешевого топлива, а что может быть дешевле, чем просто вода. К тому же в Америке были в те годы перебои с бензином. С его поставкой, из-за военной ситуации в Европе, была нерегулярной, да и стоил он очень дорого – по 30 центов за галлон. Все автомобилисты были счастливы, что какой-то гениальный дедушка решил их бензиновую проблему, а крупные промышленники сильно напряглись. Некоторые увидели в изобретении Энрихта возможность разбогатеть, а другим оно грозило крахом. У Луиса в доме разрывался телефон. Ему предлагали космические суммы за формулу присадки к воде, которая помогла бы превращать воду в топливо.

Но почему-то Энрихт от больших денег отказался. Правда, журналистам он намекнул, в чем состоит секрет такого «суперфокуса». Он описал все тем, что ему удалось найти вещество, которое отбирает у воды кислород и оставляет атомный водород в чистом виде. Так что именно он и взрывается в цилиндрах автомобиля.

В это же время ученые подняли изобретателя на смех. Они доказывали, что нет такого соединение, которое может отделить кислород от водорода в воде. Но никто не хотел слушать их заумные рассуждения, а тем более репортеры, которые видели своими глазами, как автомобиль ездил с водой в баке.

Встреча с журналистом Хаселлом

Один из журналистов Уильям Хаселл был страстным автолюбителем, но не присутствовал на выступлении 11 апреля. Он лично приехал к Энрихту, чтобы самому все выяснить. Журналист с порога заявил, что не верит изобретателю. В ответ Луис тоже сказал, что не верит Хаскеллу, так как тот может оказаться шпионом нефтяной компании. После обмена резкостями, журналист и изобретатель все же прониклись симпатиями друг к другу. И Луис не только показал ему свой «фокус», но и дал ему посмотреть на «волшебную» присадку. Хаскелл посмотрел на жидкость в пузырьке и понял, что она пахнет миндалем. Изобретатель пояснил, что это сильная кислота, которая отбивает все запахи. Он добавил, что его формула поддается простому химическому анализу и любой химик может легко определить ее состав, но никто не сможет синтезировать вещество, не зная особого технологического процесса.

Луис ЭндрихтУходил Хаскелл с дома Энрихта уже поклонников его таланта и совсем скоро он выпустил статью, которая прибавила популярности Луису. На изобретателя вышли самые богатые компании: автоконцерна Генри Форда и оружейной корпорации «Максим». Они стали уговаривать продать волшебный рецепт только им и больше никому./ Фото: ©niuche

А в это время журналисты, которые возносили Энрихта до небес, начали опускать его на землю. Он раскопали подробности его биографии и заявили, что он еще тот мошенник. Вся его предыдущая деятельность была совсем не научной, а представляла собой череду разнообразных афер.

Прошлое афериста

В 1890 году Энрихт засветился первый раз, когда собрал с жителей штата Колорадо деньги на постройку железной дороги от Каньона-Сити до Крипл-Крик и пытался убежать с ними. Его догнали и забрали деньги, но никто не смог доказать, что он не собирался вкладывать деньги в строительство, так что его пришлось отпустить. Луис этим и воспользовался. Он тут же продал 45 акров земли, которая ему не принадлежала. Интересно, что он уже обманывал сограждан на основе своих изобретений. Одной из английских фирм он продал патент на производство сверхпрочного камня. Фирма заплатила ему деньги, но так и не смогла наладить производство такого камня.

Война олигархов

Но все эти разоблачения не остановили автомобильного и оружейного королей. Они вступили в соперничество за обладание рецептом такого топлива. Они старались задобрить Луиса. К примеру, Форд подарил ему машину последней модели. «Форд» и «Максим» поливали друг друга грязью и обвиняли во лжи. Победа досталась «Максиму». Он протолкнул через газеты сведения, что за миллион долларов купил у Энрихта патент. Форд решил, что проиграл и порвал отношения с изобретателем. На курсе роста своих акций Хирам Максим заработал миллионы долларов. А потом просто признался, что ничего с Энрихтом не подписывал и договоры не заключал.

Патриот или предатель

Война олигархов была на руку и Энрихту. Он успешно собрал авансы под свое изобретение, на которые сделал себе шикарную лабораторию и начал строительство дома. Но финансист Бенджамин Йокум выдвинул Луису серьезные обвинения. Якобы он заключил с Энрихтом тайное соглашение о покупке рецепта топлива и уже дал ему аванс 100 000 долларов. Но вскоре узнал, что Луис тайно встретился с бывшим военным атташе немецкого посольства фон Баттеном и обещал ему отдать рецепт.

Во времена Первой мировой войны, передача стратегически важного секрета врагу грозила расстрелом и считалась государственной изменой. Луиса Энрихта задержали. Изобретатель заявил, что фон Баттен на самом деле предлагал ему 10 000 долларов за патент, но он указал му на дверь и не придаст Родину никогда. А чтобы враги не украли его формулу, он ее просто сжег и таким образом на всегда похоронил рецепт заменителя бензина.

Тюрьма и догадки ученых

Патриота Энрихта больше не задерживали и отпустили на свободу. Но уже через пару лет он снова предпринял попытку поразить весь мир. Энрихт предоставил новое изобретение – делать бензин из торфа. Ему даже удалось найти инвесторов, чтобы организовать производство. Но после того, как все узнали, что деньги инвесторов он просадил в игровом заведении, полиция не стала с ним церемониться. Он был обвинен в мошенничестве и отправился в тюрьму Синг-Синг на семь лет. Но отсидел он не весь срок. Из-за состояния здоровья его отпустили на свободу, где он скончался в возрасте 79 лет. Тайну супер фокуса он забрал с собой в могилу.

Многие до сих пор гадают, как он заставил машину ехать на воде. На эту тему есть много версий. К примеру, некоторые уверены, что изобретатель в качестве присадки использовал смесь из ацетилена и ацетона. А трубку бензопровода он установил так, чтобы горючее она брала с верха бензобака. Это позволило его машине завестись и несколько минуть поездить, удивляя при этом всех присутствующих.

Источник https://autoprokat-rentmotors.ru/to/dvs-na-vode.html

Источник https://rrnews.ru/avtomobil-kotoryi-iezdil-na-vodie/

Источник

Источник

Author: mag

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *