Двигатель, работающий на воде?

Содержание:

Автомобиль, передвигающийся на воде: что это
Особенности гибридных конструкций
Можно ли сделать своими руками?
Впрыск воды в двигатель: как сделать самому
Какие автомобили НЕ являются «водяными»
Причина 2: вода для снижения расхода топлива
- Впрыск воды: чепуха или нет
Современные автомобили с водородными двигателями
Впрыск воды в двигатель своими руками
Рубрики
Газ Брауна
Водородный двигатель: типы, устройство,принцип работы
Автомобильный двигатель, работающий на воде: миф или реальность

Автомобиль, передвигающийся на воде: что это

Многие задумывались над вопросом — почему человечество не может поменять своего отношения к технологической составляющей жизни? Ведь полезные ископаемые можно использовать более продуманными способами. Речь не идёт о распространённых чистых экологических технологиях — ветровых электростанциях, использовании энергии приливов или тепла вулканов. Мы говорим о революционных технологиях, для которых использование полезных ископаемых — позавчерашний день.

Например, таким прорывом может стать двигатель, работающий на воде. Такую технологию человечество разрабатывает со времён появления двигателя внутреннего сгорания. Ещё в 1916 году один предприимчивый товарищ по имени Луис Энрихт поднял вопрос о двигателе, использующем энергию жидкости. По заверениям Луиса, он разработал некий секретный «эликсир», который преобразовывал жидкость в топливо для силового агрегата.

Во время демонстрации чудо-средства изобретатель налил в бензобак авто обычной питьевой воды и добавил в неё содержимое пузырька. Публика чрезвычайно впечатлилась увиденным результатом. Поражён был даже Генри Форд. Он хотел презентовать Луису Энрихту один из своих автомобилей. Но горе-изобретатель оказался шарлатаном, за что был посажен в тюрьму, где и умер.

С инженерной точки зрения, автомобиль на воде — транспортное средство, которое приводится в движение двигателем, работающим на чистой воде. К ним не относятся:

Паровые силовые агрегаты.
Автомобили, где вода помещается в систему впрыска для охлаждения цилиндров. Она в таких моделях не только охлаждает двигатель, но и уменьшает детонацию, увеличивает степень сжатия.
Водородные транспортные средства. Несмотря на то, что водород содержит необходимые частицы, чтобы их извлечь требуется электролиз. В ходе реакции вода расщепляется на атомы кислорода и водорода. Последний подаётся в топливный элемент, где сгорает. Получается, что транспортное средство приводит в движение водород.
Силовые агрегаты с добавлением воды. Это так называемый газ Брауна. Технология была запатентована ещё в середине ХХ века и завоевала определённую популярность. Вода также проходит реакцию электролиза, после чего пар подаётся в камеру сгорания. В итоге увеличивается КПД, а количество вредных выхлопов в атмосферу снижается.

Но всё это нельзя назвать двигателем, работающим на чистой воде.

Особенности гибридных конструкций

Как правильно, чем и самому помыть двигатель автомобиля

Характеристики, которыми обладает водородное топливо, активно использовались многими конструкторами с целью создания уникального гидродвигателя внутреннего сгорания. Например, разработанный В.С. Кащеевым метод – это принципиально иная установка, имеющая не только традиционный подающий воздух впускной клапан и выпускное устройство отвода выхлопных газов, но и отдельный клапанный механизм подачи водорода, а также свечу зажигания в головке блоков цилиндров.

Несмотря на некоторые принципиальные отличия, механизм работы остаётся неизменным, поэтому любые гибридные силовые агрегаты принято считать переходной стадией от применения дизеля и бензина к использованию водородного топлива. Благодаря высоким показателям КПД, лёгкое химическое вещество вводится в состав топливно-воздушных смесей, что значительно повышает степень сжатия, а также снижает токсичность выхлопов. Кроме этого, взаимодействие кислорода с водородом сопровождается выделением достаточного количества энергии, которая нужна автомобильным электродвигателям.

Можно ли сделать своими руками?

Как помыть двигатель автомобиля самостоятельно в домашних условиях

Технология работы двигателя на газ известна давно, и многие концерны достигли успехов в вопросе внедрения водородных двигателей. Над совершенствованием классического ДВС задумались и народные умельцы.

Суть заключается в подаче в камеру сгорания специального газа. Такое устройство носит название системы Брауна. При этом бензин также подается в двигатель, но смешивается с газом, что обеспечивает лучшее горение.

В результате появляется водяной пар, очищающий клапана и поршни двигателя от нагара, улучшающий характеристики мотора и повышающий его ресурс.

Чтобы своими руками разложить воду на газ, требуется катализатор, дистиллят, электроды и электричество.

Конструкция собирается из подручных материалов. Допускается применение одной банки, но лучше использовать шесть.

После вырезаются пластинки и объединяются по принципу крест-накрест. Далее они обматываются проволокой и крепятся на крышке

Важно, чтобы электроды не замыкались между собой

На последнем этапе банки заполняются электролитом и катализатором. Такая схема может работать на любом автомобиле.

Если же говорить о полноценном водородном двигателе, то в гаражных условиях сделать его конечно же не получится из-за сложности технологии.

Впрыск воды в двигатель: как сделать самому

Что делать если дымит дизельный двигатель в автомобиле

Для того чтобы все работало, нужно установить во впускном коллекторе форсунку, что будет распылять воду, которая будет смешиваться с топливом и воздухом создавая топливную смесь. Это помогает охладить бензин. Как известно, что только 50% горючего уходит на мощность, а все остальное уходит на обогрев окружающей среды.

Охлажденный бензин вырабатывает КПД мощности около 75%. Параллельно с этим небольшое количество воды быстро испаряется, что создает дополнительное давление на поршни. Эта сила заставляет поршневую группу двигаться быстрее, тем самым увеличивая мощность мотора.

Впервые такую теорию разработали англичане, в частности, Хопкинс в начале 20 века. Английские инженеры боялись использовать эту технологию, поскольку боялись того, что поршни оторвет от пальцев, и они разобьют двигатель внутри. Но, американцы не постеснялись позаимствовать технологию и стали применять ее сначала на авиации, а затем и на грузовых автомобилях. Спустя несколько месяцев, такой же принцип использовали и немцы, что уравняло шансы в бою.

Минусы, с которыми можно столкнуться

Технология впрыска воды в двигатель имеет и ряд недостатков, которые могут пагубно сказаться на работе самого мотора. Итак, рассмотрим, основные минусы:

Неустойчивая работа мотора. Связано это с тем, что когда дроссель открыт полностью и большой поток воздуха вода впрыскивается неравномерно, поэтому в цилиндрах возникает разная компрессия. Это может привести к выходу со строя поршней, маслосъемных колец, а также провернуть вкладыши на коленчатом вале. Еще одним нюансом является то, что двигатель охлаждается неравномерно.
Использование воды. Крайне не рекомендуется использовать воду с крана или минирализированную, поскольку они содержат соли, которые останутся на стенках цилиндров. Для таких случаев существует специальная вода – дистиллятор. Для нормального функционирования мотора расход жидкости составляет 2 литра на 10 литров горючего.
В зимнее время такой впрыск приходится отключать, поскольку вода замерзает.
Гидроудар. Неоднократно самодельные установки дозировали воду неправильно, что приводило к попаданию большого количества воды в цилиндры.

Лучше всего использовать данную технологию с электрической регулировкой, поскольку именно она четко и равномерно впрыскивает воду в двигатель, предотвращая гидроудары.

Делаем установку своими руками

На практике существует много способов соорудить установку по впрыску воды в двигатель своими руками. После многих экспериментов и неудач народные умельцы выделили два.

Способ первый.Устанавливаем дополнительный расширительный бачок в качестве резервуара для воды. Также устанавливаем моторчик стеклоомывателя для подачи воды на форсунку. Для подачи жидкости можно взять пластиковую трубку для переливания крови или от системы стеклоомывателя. Далее, подводим систему к резиновому патрубку системы опережения зажигания и прокалываем ее при помощи иглы, которую туда засунем. Она-то и будет служить форсункой впрыска воды.

Способ второй.Источником воды также будет служить бачок омывателя или расширительный. Система проводится в жиклер карбюратора первичной камеры. Принцип заключается в том, что вода проталкивается в цилиндры за счет всасываемого давления, поэтому моторчик устанавливать не нужно.

Оба способа хороши, но существует великая вероятность того, что чрезмерное количество воды приведет к гидроудару и двигатель выйдет со строя. Именно поэтому после войны все страны отказались использовать этот способ. Двигатели выходили со строя очень часто и ремонту не подлежали. Поэтому технология была отложена до появления электронных систем распределения впрыска в цилиндры двигателя автомобиля.

Вывод

Для тех, кто ищет способы увеличить мощность двигателя и при этом сэкономить на горючем, способ водного впрыска идеально подходит. Не стоит забывать, при этом о последствиях для мотора. Впрыск воды в двигатель своими руками сделать более чем реально. При монтаже стоит учесть факт того, что нужно верно распределить подаваемое количество, чтобы не вызвать гидроудар.

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.

Причина 2: вода для снижения расхода топлива

Да, и такое делают. Воду специально пускают в цилиндры двигателя. Якобы от этого реально уменьшается расход на 15-20 процентов. В итоге – начинаются подёргивания, а в режиме холостого хода на машину вообще страшно смотреть, и пожирает она в этот момент намного больше прежнего. Реальная экономия происходит только на хорошо прогретом двигателе, если редко переключать скорости.

Впрыск воды в карбюраторный двигатель

Существуют также несколько рекомендаций по этому поводу: вода должна быть обязательно дистиллированной, зажигание выставлено на раннее.

Впрыск воды: чепуха или нет

Практически 90 процентов автолюбителей боятся воды, как огня. Однако каково будет их удивление, если они узнают, что ещё в далёком 34-м году прошлого столетия патент на систему впрыска воды в двигатель был выдан КБ в СССР. Пока что речь не шла о снижении расхода топлива и повышении мощности (считается, что вода охлаждает горячий мотор, соответственно, повышается его мощность). Опыты ставились в целях борьбы с детонацией.

А вот уже в годы ВОВ на двигателях, использующих воду, летали наши «МиГи» и «Илы». Потом постепенно стали забывать об этом, технологии развивались, придумали реактивный двигатель. Тема воды в цилиндрах канула бы в лету, если бы не бедственное положение сельского хозяйства в послевоенные годы. Тут снова вспомнили, как использовать бензин с водой без ущерба для силовой установки.

На самом деле, вода должна быть смешана в одинаковом соотношении с метанолом. Иначе она будет только снижать детонацию и действовать, как антиоксидант, препятствующий отложению углеродных соединений.

Как удалить воду из топлива – присадки

Если воду добавлять в систему грамотно, она сумеет сыграть роль интеркулера. Испаряясь при высоких температурах, она увеличится в объёме.

Современные автомобили с водородными двигателями

Возможность применения двигателей на водородном топливе заинтересовала многих производителей. В результате в автомобильной индустрии появляется все больше машин, работающих на данном газе.

К наиболее востребованным моделям стоит отнести:

Компания Тойота выпустила автомобиль Fuel Cell Sedan. Для устранения проблем с дефицитом пространства в салоне и багажном отсеке емкости с водородным топливом размещены на полу транспортного средства. Fuel Cell Sedan предназначен для перевозки людей, а его стоимость составляет 67.5 тысяч долларов.
Концерн БМВ представил свой вариант автомобиля Hydrogen Новая модель протестирована известными деятелями культуры, бизнесменами, политиками и другими популярными личностями. Испытания показали, что переход на новое топливо не влияет на комфортабельность, безопасность и динамику транспортного средства. При необходимости виды горючего можно переключать с одного на другой. Скорость Hydrogen7 — до 229 км/час.
Honda Clarity — автомобиль от концерна Хонда, который поражает запасом хода. Он составляет 589 км, чем не может похвастаться ни одно транспортное средство с низким уровнем выбросов. На дозаправку уходит от трех до пяти минут.
«Монстр» от Дженерал Моторс показан в октябре 2016 года. Особенность автомобиля заключается в невероятной надежности, что подтверждено проведенными исследованиями армией США. Во время испытаний транспортное средство прошло больше 3 миллионов километров.
Концерн Тойота выпустил на рынок водородную модель Mirai. Продажи начались еще в 2014 году на территории Японии, а в США — с октября 2015 года. Время на заправку Mirai составляет пять минут, а запас хода на одной заправке 502 км. ФОТО 21 22 Недавно представители концерна заявили, что планируют внедрять данную технологию не только в легковой транспорт, но и в вилочные погрузчики и даже грузовики. 18 колесный грузовик уже тестируется в Лос-Анжелесе.
Производитель Лексус планирует свой вариант автомобиля с водородным двигателем в 2020 году, поэтому о транспортном средстве известно мало подробностей.
Компания Ауди представила концепт H-tron Quattro в Детройте. По заверению производителя машина может проехать на одном баке около 600 км, а набрать скорость до 100 км/час удается за 7,1 секунду. Машина имеет «виртуальную» кабину, заменяющую стандартную приборную панель.
БМВ в сотрудничестве с Тойотой планирует выпуск своего водородного транспортного средства к 2020 году. Производитель заверяет, что запас хода новой модели составляет больше 480 км, а дозаправка будет занимать до 5 минут.
В 2013 году в компании Форд заявили, что активное производство водородных двигателей начнется уже к концу 2017 года при сотрудничестве с Ниссан и Мерседес-Бенц. Но реализовать задуманное на практике пока не удается — работники концерна находятся на этапе разработки.
Мерседес-Бенц на Франкфуртском автосалоне представил внедорожник GLC, который появится на рынке в конце 2019 года. Авто комплектуется аккумулятором на 9,3 кВт*ч, а запас хода составляет 436 км. Максимальная скорость ограничивается электроникой на уровне 159 км/час.
Nikola Motor представила грузовой автомобиль с водородным двигателем, имеющий запас хода от 1287 до 1931 км. Стоимость нового автомобиля составит 5-7 тысяч долларов за аренду в месяц. Выпуск планируется начать с 2020 года.
Производитель Хендай создал новую линейку Tucson. На сегодняшний день произведено и реализовано 140 машин. Бренд Hyundai Genesis представил свой автомобиль с водородным двигателем GV Впервые транспортное средство было представлено в Нью-Йорке, но его производство пока не планируется.
Великобритания тоже не отстает в плане новых технологий. В стране уже можно арендовать водородный автомобиль Riversimple Rasa на три или шесть месяцев. Машина весит чуть больше 500 кг и способна проехать на одной заправке около 500 км.
Дизайнерский дом Pininfarina создал машину на водородном топливе H2 Speed. Особенность авто заключается в способности ускорятся до сотни всего за 3,4 секунды, а максимальная скорость — 300 км/час. Время на заправку составляет всего три минуты. Стоимость новой модели достигает 2,5 млн. долларов.

Впрыск воды в двигатель своими руками

Систему впрыска воды в двигатель можно реализовать как на карбюраторном, так и на инжекторном двигателе. Проще всего это сделать, если приобрести готовые наборы для установки системы, после чего их внедрить. Главный минус такого метода — высокая цена. Стоимость комплекта для создания системы впрыска воды в двигатель начинается от 150 тысяч рублей, а с установкой цена получается еще выше.

В комплект для создания системы впрыска воды в двигатель входят: емкость для воды, форсунки, устройство для дозирования точного количества воды, трубки, шланги, насос, крепежные и другие элементы, необходимые для установки.

Можно реализовать впрыск воды в двигатель своими руками с минимальными затратами. В зависимости от типа двигателя немного будет меняться способ реализации тюнинга.

В качестве бачка для залива воды рассматриваемой системы можно использовать обычный бачок омывателя лобового стекла, установив второй под капотом. В данном случае форсунка с соплом для распыления устанавливается во впускной коллектор за инжектором или карбюратором. В салоне устанавливается электронасос на 12 В, который подает воду на форсунку.

Стоит отметить, что проще систему можно реализовать на карбюраторном моторе. Здесь можно исключить форсунку, используя подручные инструменты. На выходе из насоса можно установить обычную игру от медицинского шприца. Иглой делается прокол в резиновой трубке регулятора опережения зажигания, после чего она крепится в таком положении, например, при помощи герметика.

Обратите внимание: Все необходимые для реализации системы подачи воды элементы можно соединить при помощи обычных медицинских трубочек от капельницы. Главная сложность создания системы впрыска воды в двигатель своими руками выражается в правильной настройке электронасоса

Нужно его настроить таким образом, чтобы подавалась дистиллированная вода в пропорции около 1 к 10, по отношению к подаваемому воздуху

Главная сложность создания системы впрыска воды в двигатель своими руками выражается в правильной настройке электронасоса. Нужно его настроить таким образом, чтобы подавалась дистиллированная вода в пропорции около 1 к 10, по отношению к подаваемому воздуху.

Важно: Неправильная настройка системы может привести к подаче большого количества воды в цилиндры, из-за чего случится гидроудар двигателя

Газ Брауна

Сегодня водородные резервные электростанции у автомобилистов приобретают востребовательность. Однако это не очень то, о чем шла речь выше. Путём электролиза вода преобразуется в говоря иначе газ Брауна, который и добавляют к топливной смеси. Главная задача, которую решает этот газ, – абсолютное сгорание топлива. Это и служит увеличением мощности и снижением топливного расхода на приличный процент. Некоторым механикам получилось достигнуть экономии на 40 %.

Важное значение в количественном выходе газа имеет поверхностную площадь электродов. Под воздействием электротока молекула воды начинает разлагаться на 2 атома водорода и один кислорода

Подобная газовая смесь при горении выделяет практически в 4 раза больше энергии, чем при горении молекулярного водорода. Благодаря этому применение этого газа в двигателях внутреннего сгорания приводит к более эффектному сгоранию топливной смеси, делает меньше кол-во вредных выбросов в атмосферу, повышает мощность и делает меньше величину затраченного топлива.

Водородный двигатель: типы, устройство,принцип работы

ТИПЫ ВОДОРОДНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Первый тип водородного двигателя работает на топливных элементах. К сожалению, водородные двигатели данного типа до сих пор имеют высокую стоимость. Дело в том, что в конструкции содержаться дорогие материалы вроде платины.

Ко второму типу относятся водородные двигатели внутреннего сгорания. Принцип работы таких устройств сильно напоминает пропановые модели. Именно поэтому их часто перенастраивают для работы под водород. К сожалению, КПД подобных устройств на порядок ниже тех, что функционируют на топливных элементах.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Главное отличие двигателей на водороде от привычных нам сейчас бензиновых либо дизельных аналогов заключается в способе подачи и воспламенении рабочей смеси. Принцип преобразования возвратно-поступательных движений КШМ в полезную работу остается неизменным. Ввиду того что горение топлива на основе нефтепродуктов происходит медленно, камера сгорания наполняется топливно-воздушной смесью немного раньше момента поднятия поршня в свое крайнее верхнее положение (ВМТ). Молниеносная скорость реакции водорода позволяет сдвинуть время впрыска к моменту, когда поршень начинает свое возвратное движение к НМТ. При этом давление в топливной системе не обязано быть высоким (4 атм. достаточно).

В идеальных условиях водородный двигатель может иметь систему питания закрытого типа. Процесс смесеобразования происходит без участия атмосферного воздуха. После такта сжатия в камере сгорания остается вода в виде пара, который проходя через радиатор, конденсируется и превращается обратно в Н2О. Такой тип аппаратуры возможен в том случаи, если на автомобиле установлен электролизер, который отделит с полученной воды водород для повторной реакции с кислородом.

На практике такой тип системы осуществить пока что сложно. Для исправной работы и уменьшения силы трения в моторах используется масло, испарения которого являются частью отработанных газов. На современном этапе развития технологий устойчивая работа и беспроблемный запуск двигателя, работающего на гремучем газе, без использования атмосферного воздуха неосуществимы.

Двигатель на водородных топливных элементах

Обратите внимание, под водородными двигателями понимаются как агрегаты, работающие на водороде (водородный ДВС), так и моторы, которые используют водородные топливные элементы. Первый тип мы уже рассмотрели выше, теперь давайте остановимся на втором варианте

Топливный элемент на водороде фактически представляет собой «батарейку». Другими словами, это водородный аккумулятор с высоким КПД около 50%. Устройство основано на физико-химических процессах, в корпусе такого топливного элемента имеется особая мембрана, проводящая протоны. Эта мембрана разделяет две камеры, в одной из которых стоит анод, а в другой катод.

В камеру, где расположен анод, поступает водород, а в камеру с катодом попадает кислород. Электроды дополнительно покрыты дорогими редкоземельными металлами (зачастую, платиной). Это позволяет играть роль катализатора, который оказывает воздействие на молекулы водорода. В результате водород теряет электроны. Одновременно протоны идут через мембрану на катод, при этом катализатор также воздействует и на них. В итоге происходит соединение протонов с электронами, которые поступают снаружи.

Такая реакция образует воду, при этом электроны из камеры с анодом поступают в электрическую цепь. Указанная цепь подключена к двигателю. Простыми словами, образуется электричество, которое заставляет двигатель работать от такого водородного топливного элемента.

Подобные водородные двигатели позволяет пройти не менее 200 км. на одном заряде.

Автомобильный двигатель, работающий на воде: миф или реальность

Такие модели двигателей являются предметом спора специалистов, конструкторов на протяжении многих лет. Кроме того, неоднократно заявлялось о создании такого типа двигателя, но все случаи были признаны фальсификацией.

В 2008 году в японской Осаке был продемонстрирован автомобиль с электродвигателем, работающим на чистой Н2О. Такое изобретение — детище японского производителя Genepax. В качестве топлива подходит как питьевая, так и дождевая, морская, речная вода. Любую из этих жидкостей достаточно налить в привычный бензобак и машина будет отлично работать. Представленный экземпляр развивал скорость порядка 80 км/ч.

Здесь также действует принцип электролиза. Но выделенный водород не сжигается в топливной системе, а соединяется с кислородом в специальной установке. Получается своеобразный круговорот топлива. Единственное условие для функционирования — постоянная подача электропитания. Например, от аккумулятора авто.

Существующие технологии ещё несовершенны. Но они есть, а значит, автомобиль на воде уже не является мифом. И возможно, в обозримом будущем по дорогам будут колесить разнообразные транспортные средства на чистом и недорогом топливе.