Вода как топливо. Мифы и реальность.

Вода как топливо. Мифы и реальность.

Еще с самого зарождения автомобилестроения, многие конструкторы и инженеры старались создать движитель, способный использовать в качестве топлива обычную воду. Прогресс шел вперед и кое-какие подвижки в этом отношении имеются, однако они совершенно не те и не то, что представляли конструкторы.

Сегодня я не хочу предлагать вам, уважаемые читатели, ничего, что относится к ремонту автомобилей, а немного разобраться в вопросе: можно ли в ближайшем будущем надеяться на то, что автомобили будут использовать в качестве топлива самую простую воду. И что представляют собой заявления некоторых изобретателей, причем достаточно известных, том, что они изобрели новый, водяной, тип двигателя.

Сейчас патентными бюро зарегистрировано множество различных способов получения энергии химическим путем из воды. И в первую очередь — это, конечно, получение водорода и кислорода из воды путем электролиза и последующее их сгорание в виде смеси с образованием, опять же, воды. Кстати, именно таким образом приводилась в движение подводная лодка «Пионер» знаменитого советского писателя Григория Борисовича Адамова.

В своем произведении автор достаточно серьезно подошел к проблеме, основывающейся на законах термодинамики, которые говорят о том, что сила, потраченная на сгорание топлива не может быть меньше силы, полученной на его (топлива) получение. А именно это мы и наблюдаем пока что в процессе разработки — для разрыва межмолекулярных связей требуется значительное количество электричества. Гораздо большее, нежели может дать генератор автомобиля, работающий на этом топливе. И не стоит забывать о низком КПД двигателей внутреннего сгорания.

1935 год

Именно в это время впервые была попытка заявить о возможности эксплуатации автомобиля на воде, используя принцип, рассмотренный выше.

Д ля доказательства своей теории, Чарльз Гаррет представил на суд широкой публики устройство, напоминающее по принципу действия обычный карбюратор.

Принцип его действия заключался в следующем: поплавковая камера, как и в обычном, регулировала поступление определенного количества воды, которая попадала на систему электродов, расположенных в нижней части и разлагалась на составляющие. Затем, образовавшиеся газы смешиваются и в виде горючего газа поступают в камеры сгорания двигателя.

Патент, поданный для регистрации содержал чертеж самого устройства, но отсутствовали обоснованные выкладки о создании нового источника энергии.

80-е — 90-е года ХХ века

Именно в это время совершались множественные попытки создания двигателей и устройств, способных осуществить процесс электролиза тем или иным способом прямо на автомобиле для получения замкнутого цикла сгорания топлива.

В этот список можно внести множество фамилий, однако ни одно из них не было пока что реализовано на практике. Так, Стенли Майер предложил использование оригинальных топливных ячеек и водяных сплиттеров для получения гремучей смеси и ее сжигания в двигателе внутреннего сгорания, однако его разработки не пошли далее громких заявлений, что позволило обвинить его в мошенничестве. Стоит отметить, что он настолько убедил своих сторонников в правдивости изысканий, что даже после смерти от аневризмы, его последователи утверждали, что он был убит из-за возможного банкротства топливных компаний в свете изменения принципов работы ДВС.

2000-е годы

Начало нового тысячелетия ознаменовалось новыми попытками решить проблему использования воды в качестве топлива для двигателя автомобиля. Ничего нового не было придумано и усилия изобретателей были направлены на разработку новых способов получения водорода и кислорода.

Деннис Клейн и основанная им компания Hydrogen Technology получили патент на устройство «Аквиген», способное заменить стандартную газовую сварку, используя вместо ацетилена вещество, получаемое из воды. В своей аннотации они утверждали, что смогли разработать прибор, способный переводить воду в промежуточное, неизвестное науке состояние. Именно оно, якобы способно, сгорая, производить большое количество энергии.

Следом за ними, Genesis World Energy заявляет, что в недрах их компании разработано устройство, позволяющее получать гремучий газ из воды прямо на автомобиле. Были собраны значительные средства на окончание разработки, которые закончились пятью годами тюрьмы и значительным штрафом главе компании по статье мошенничество.

Единственным, реальным проектом в эти годы был автомобиль, представленный японкой компанией Genepax, который в качестве топливных элементов использовал гидриды различным металлов. Однако, как оказалось в дальнейшем, в качестве прототипа использовался индийский электромобиль, а сама компания объявила о своем закрытии уже через год.

Рабочие разработки

Как видно, на сегодняшний день пока что не существует оригинальный и действительно рабочих разработок, способных использовать в качестве топлива чистую воду. Но вот добавление воды или водорода в горючую смесь способны значительно повысить КПД двигателей и экономию топлива.

Так, еще в 80-е годы прошлого века, некоторыми советскими НИИ были проведены исследования, подтвердившие, что при добавлении 25-35% воды в дизельное топливо, значительно снижается количество выбросов окислов азота и увеличивается топливно-экономический показатель. Данная рекомендация была отправлена в некоторые АТП, однако реальные испытания показали, что содержащиеся в воде соли выпадают в результате сгорания в осадок и действуют в виде абразива на стенки цилиндров двигателя, что приводит к его повышенному износу, сводя на нет весь экономический эффект.

В настоящее время проводятся испытания устройств, которые известны как «ячейки майера», названные по имени изобретателя, о котором я упоминал выше. Принцип заключается в получении небольшого количества водорода, поступающего в воздушный фильтр автомобиля и смешивающегося с топливно-воздушной эмульсией. Образовавшаяся смесь, сгорая выделяет большее количество энергии, при меньшем расходе топлива.

В качестве заключения

Несмотря на относительную краткость статьи, можно понять, что пока что изобретателям не удалось воплотить в реальность принцип использования воды как топлива. Но, конечно, хочется надеяться на то, что это когда-нибудь произойдет, а мы еще сможем эксплуатировать автомобиль, заправив его водой из под крана.

Бензин в воде или практическое развенчание мифа добавления спирта в бак

Приветствую всех читателей блога.
Запись антинаучная, проводиться в целях практического эксперимента и не претендует на истину, доказательство правоты автора, всего лишь наблюдения.)))
И так. Началось все с того момента когда на АЗС ливанули мне в бак около 3-4литров воды. Бак был снят, промыт, просушен и возвращен на место. Через некоторое время, обратил внимание на то, что двигатель стал периодически работать не ровно, холостой ход плавал, даже на «подсосе», работал с перебоями. Осмотр фильтров показал, что в баке снова вода! Откуда? Снова на заправке налили?
Почитал комментарии, обсуждения у коллег на драйве и многих других профильных форумах. Отзывов и советов по данной теме масса. Начиная от того, что да, действительно вода попадает вместе с топливом на АЗС, конденсируется в топливопроводах и стекает в бак, в условиях наличия обратки и переменной погоды, т.е. часто переходящей через ноль температуры окружающего воздуха. Некоторые обращали внимание на то, что мол такая ситуация чаще всего возникает у тех автовладельцев, кто заправляет не полный бак, а скажем по 5, 10 л. Скапливаясь в свободном от топлива пространстве бака, пары влаги конденсируются и оседают на дно бака… в тоже время другие молвили, то же самое но о полной заправке. Что по мере расходования топлива, через каналы для выравнивания давления в баке с атмосферой, попадает, особенно во влажную погоду, та самая влага.
Допустим, что каждый из них по своему прав. Факт, в лицо баке вода! К чему это ведет я описал выше.
Вопрос. Как с этим явлением бороться?
Советов как всегда множество и каждый по своему эффективен. Выбирать проверенную АЗС, заправлять топливо через фильтра (воронка с мелкой сеточкой), наливать в канистры отстаивать и переливать в чистую тару, налить в бак чистый спирт. Мол, это дедовский способ и действует на все 100%. Всем известно, что спирт хорошо смешивается с водой. Есть информация на просторах сети (есть желание, можете поискать), что спирт так же хорошо смешивается с бензином. Принцип действия такого способа в том, что спирт (чистый) смешиваясь с водой образует более или менее горючую жидкость и таким образом позволяет «выгнать» воду из бака.
Я в теории и химии далеко не силен, поэтому решил проверить на практике насколько вообще имеет эффективность данный метод.
На кухне, да простит меня жена )))) выгнала потом в ванную, взялся смешивать жидкости в различных сочетаниях:
1. Спирт этиловый 94-95 %%, плотность 0.7893 г/см³, своего спиртомера нет, поверим на слово продавцу :),
2. Вода, обычная из под крана плотность около 0,9982 г/см³,
3. Бензин, в наличии дома только авиационный марки Б-100/130 плотность около 0,71 г/см³) обычно используется для удаления всяких пятен с одежды.

При попытке смешать воду и спирт, как известно на выходе все идеально, некоторое время смесь была мутноватой, потом отстоялась и стала чистой как слеза.
Попытка смешать бензин и воду, для чистоты эксперимента… ))) естественно ничего дала, нет смешивания. Образуется два слоя, вода внизу, бензин наверху. Чего и следовало ожидать.
В полученную «бурду» добавляем спирт, имитируя состояние как в баке, спирт проскальзывая через бензин, попадает в воду и… смешивается с водой. Перемешивания с бензином не происходит, и не происходило ни при каких других комбинациях и воздействии перемешиванием.
О горючести.
Горит спирто-водяная смесь только при соединении воды и спирта в соотношении примерно 0,5 воды на 1,2 спирта. Получается, что то около 65-70% спиртовой смеси. Ниже 65-70 % не горит.
То есть в бак надо налить около 1,5 л. спирта на 0,5 л. воды для того, чтобы эта смесь хоть как то горела.
Исходя из проведенного делаю вывод: лить спирт в бак для выведения воды бессмысленно, а при повышающейся цене на спирт еще и дорогая затея. Иными словами без снятия бака и очистки его от воды спирт спасет при условии, что в баке совсем немного воды.
Ну и несколько фото проведенного эксперимента.
Всем спасибо, кто осилил прочтение. Критика и обоснованное пояснение приветствуются. ))

вода в топливо ДВС( еще немного о воде)

КПД даже самых технологичных дизельных моторов не превышает 33%, бензиновые ДВС еще менее эффективны – их КПД с трудом дотягивает до 25%.

Температура газов в камере сгорания четырехтактного ДВС достигает 2000˚С. Внутренние стенки цилиндра и рабочая поверхность поршня нагреваются до 1500˚С. Часть тепловой энергии уходит из камеры сгорания на четвертом такте вместе с выхлопными газами. Для отвода тепла применяется мощная система охлаждения. Выходит, что автомобиль куда более эффективен в качестве калорифера, нежели в качестве транспортного средства.

Можно ли заставить избыточное тепло совершать полезную работу, вместо того чтобы отводить его от мотора и рассеивать в атмосфере?

И вот тут сама напрашивается идея подмешать что-то в топливо для отбора бесполезной тепловой энергии, например воду.

Вопрос о применении воды в качестве охлаждающей и антидетонационной присадки к топливу был детально исследован еще в 30-х годах прошлого века в СССР, Германии и Соединенных Штатах

Технология получила широкое применение в теплоэнергетике и эксплуатации корабельных силовых установок. А на Харьковском тракторном заводе в 1930-х годах выпускалась модель трактора с системой впрыска воды в цилиндры. На Западе в 1930–1940-х годах впрыск воды в ДВС завоевал огромную популярность как простой и эффективный способ повышения мощности и снижения детонации.

Водяной форсаж авиадвигателей

Технология широко применялась во время Второй мировой войны в радиальных авиационных двигателях американских и немецких самолетов для кратковременного форсажа. Системой впрыска воды оснащались авиамоторы Daimler Benz серии 605 и BMW 801D для Messerschmitt Bf 109, Junkers Jumo 213 A1 для FockeWulf 190D, Pratt & Whitney J57 для американского B-29 Stratofortress и многие другие. Вода добавлялась в уже готовую смесь, охлаждая ее, и попадала вместе с ней в камеру сгорания. От контакта с раскаленной поверхностью поршня и стенок цилиндра вода мгновенно превращалась в пар, который помогал рабочим газам толкать поршень. Предварительное охлаждение топливовоздушной смеси позволяло увеличить ее объем на впрыске и повышало эффективность сгорания топлива. Впоследствии воду заменили специальной смесью MW-50, состоящей из равных частей воды и метанола, тем самым увеличив мощность двигателей на 25–30%. Автопроизводители, в частности Chrysler, также применяли этот метод для увеличения мощности и снижения детонации на моделях с моторами большого объема. Saab, компания с авиационными корнями, устанавливала систему впрыска воды на скоростном Saab 99 Turbo S вплоть до начала 1980-х годов. С появлением интеркулеров, охлаждающих воздух перед впрыском в цилиндры, применение воды в автомобильных моторах потеряло актуальность.

Вместе с тем, в нашей стране, еще очень и очень много карбюраторных автомобилей, владельцы которых заинтересуются данной темой, т.к. пи этом повышается КПД ДВС, а следовательно и мощность, а следовательно снижается расход бензина. По разным источникам экономия топлива при подмесе воды составляет от 10 до 25%.

Существует несколько способов подмеса воды в топливо

Подмес воды в карбюратор из дополнительного омывательного бачка. Подача штатным электронасосом 12 В. Изготавливается переходник с штатного шланга (прозрачной трубки) на медицинскую иглу, которая вводится (просто прокалываем) в резиновую трубку вакуумного регулятора опережения зажигания (конечно у кого оно есть J ). Место ввода заливается герметиком. Толщиной иголки регулируется Количество подмешиваемой воды. А местом прокола — качество смеси.

Подмес из дополнительной емкости(возможно использование того же расширительного бачка) по капилярной трубке в отверстие в карбюраторе внизу первичной камеры или дополнительной прокладке толщиной 6…10 мм через специальный жиклер, изготавливаемый, как правило, также из иглы от медицинского шприца за счет разряжения в камере (как в пуливезаторе).

Подмес воды из специального парогенератора в специальную прокладку под карбюратором.

Этот способ был разработан и испытан в разнобразных вариантах известным воронежким изобретателем, авиамоделистом и гонщиком на глисерах — Коршиковым Евгением Алексеевичем.

Коршиков Евгений Алексеевич родился 6 сентября 1935 (г. Воронеж). Мастер спорта СССР по авиамоделизму и водно-моторному спорту. 2-кратный рекордсмен мира (1951-1952, г. Воронеж), 3-кратный чемпион СССР (1951-1953, г. Воронеж) по авиамоделизму. Инструктор-авиамоделист Воронежского аэроклуба (1955-1962), преподаватель ВПИ (с 1962 по н./вр.). Шестикратный чемпион гонок на воде в классе Р4. Окончил Саранскую центральную летно-техническую школу ДОСААФ (1955), ВПИ (1962).
По моему мнению этот способ наиболее прост и эффективен. Расход воды составляет всего 25 мг на 10 л бензина, при этом за счет лучшего смешивания (воздушно-бензиновая смесь смешивается с водой в газообразном состоянии — паром) создаются условия для оптимального сгорания бензиновой смеси.

Парогенератор изготавливается из любого герметично закрывающегося сосуда. Так, автор использовал стеклянную банку для консервации овощей. Принцип работы парогенератора показан на рис. 1.

Рис. 1. Принцип работы парогенератора В резервуар из стеклянной банки заливается вода. Обычно в бензосмесь подмешивается только дистиллированная вода. В данной конструкции это необязательно, что очень важно при перезаправке в полевых условиях. Далее резервуар-стеклобанка герметизируется посредством прокладки и шпилек-стяжек. При рабочем двигателе во впускном коллекторе двигателя создается разряжение достаточно большой величины, а так как резервуар-банка подключен к входу впускного коллектора посредством шланга и прокладки подкарбюратором, то и в нем тоже. При низком давлении верхний слой воды в резервуаре-банке закипает и превращается в пар, который по тому же шлангу засасывается во впускной коллектор двигателя автомобиля через соответствующие жиклеры и легко смешивается с бензосмесью, приготовленной карбюратором, т.к. это в принципе уже перемешиваются газы. Диаметор жиклера в прокладе сопла первичной камеры составляет 1,25 мм, вторичной камеры — 2,65 мм. Таким образом в цилиндры подается бензосмесь с паром, что при воспламенении в цилиндрах отбирает тепловую энергию и приводит к дополнительному расширению пара и следовательно поднятию мтепени сжатия в цилиндре. При этом возрастает мощность двигателя, значительно снижается детонация. К тому же так снижается так называемый нагар на стенказ цилиндра и поршня за счет меньшей температуры нагревания цилиндров и поршней. На основе данного принципа был построен макет парогенератора и он был испытан на стенде и подобраны оптимальные параметры. Внешнимй вид макета представлен на рис. 2.

Рис. 2. Внешнимй вид макета парогенератора Евгенией Алексеевич Коршиков опробывав это принцип на макете применил его в деле, установив парогенератор на собственный автомобиль ГАЗ-24 Волга (кстати седьмой по счету двадцатьчетверке пришедшей в г.Воронеж) и долгие годы — уже более сорока лет и по сей день без проблем экспулатирует его. Было изготовлено несколько подобных парогенераторов и установлены на различные карбюраторные автомобили. Расчетные значения диаметров жиклеров проверялись на практике. Были проведены работы по подмесу метанола в растворе с водой, но ввиду значительного объема расчетов и испытаний для создания нужной сеси пара и отсутствия времени практических результатов достигнуто не было. Внешний вид парогенератора установленного на автомобиль ГАЗ-24 Волга показан на рис.3.

Рис. 3. Внешнимй вид парогенератора установленного на автомобиль ГАЗ-24 Волга Внутри резервуара-стеклобанки на специальной шпильке установлены диски из нержавеющего железа см. рис. 4.

Рис. 4. Внешнимй вид резервуара-стеклобанки парогенератора установленного на автомобиль ГАЗ-24 Волга Они необходимы для стабилизации воды в резервуаре-стеклобанке для уменьшения образования частичек воды в паре, получаемом при разряжении. Длительная эксплуатация автомобилей с парогенераторами показала достаточную эффективность разработанной Коршиковым Е.А. конструкции, заметное увеличение мощности (особенно это заметно на обгонах и затяжных подъемах с полной нагрузкой). Экономия топлива по субъективным оценкам водителей разных автомобилей составляет от 4 до 12 процентов в зависимости от типа автомобиля и стиля вождения (при агресивном стиле — до 20%!). К недостаткам двигателя с парогенератором следует отнести повышенное внимание к наличию герметичности системы парогенератора, сложности залива воды (необходимо раскрутить неудобные гайки на двух шпильках и вытащить резервуар-стеклобанку). Основным же недостатком парогенератора является сложность эксплуатации парогенератора в зимнее время в связи с возможностью замерзания воды. Евгений Алексеевич зимой свой автомобиль не экслуатировал. Водители не ставящие свои машины на зиму добавляли в воду метиловый спирт в соотношении 1 к 4, что по их мнению даже приводило к повышению мощности на 2…3%.

Источник https://autoburum.com/blog/466-voda-kak-toplivo-mify-i-realnost

Источник https://www.drive2.com/b/2919728/

Источник https://www.drive2.ru/l/5780464/