Водяные двигатели что необходимо для работы этих водяных двигателей

из сети) Бензиновый двигатель был изобретен очень давно, но используется в наше время. Люди всегда хотели, чтобы двигатель был мощным и экономичным. Было придумано много различных вариантов. Но не все используются в современном мире. Здесь будет рассмотрена подача газа в двигатель. Этот газ называют по-разному: коричневый газ, газ Брауна, гидроген, водяной газ. Он делается на основе воды. Главное преимущество системы Брауна – улучшение экологии окружающей среды. Бензин экономится из-за его лучшего горения. Часто только около 15% энергии бензина, превращается в механическую энергию в двигателе внутреннего сгорания. Если двигатель дополнить газом Брауна, то это приведет к тому, что топливо будет лучше сгорать, а доступная энергия из бензина преобразуется в механическую. И это не нарушает законов термодинамики. Когда газ сгорает, получается сухой водяной пар. Он служит для того, чтобы очистить клапанно-поршневую группу от нагара, улучшить теплообмен между клапаном и седлом. В результате этого ресурс двигателя увеличивается. Из-за того, что расход топлива уменьшается, увеличивается пробег топливных форсунок, межсервисный пробег увеличивается, а также загрязнение масла уменьшается. Один литр воды становиться шире на 1866 литра горючего газа. 30-40 часов можно проехать на каждом литре.

Чтобы в домашних условиях разложить воду на газ нужны: катализатор, дистиллированная вода, электричество, электроды. Способов сделать автомобиль на воде своими руками множество. Но мы остановимся на одной, более простой конструкции. Чтобы собрать генератор Брауна надо взять оргстекло 5 мл, 20 метров проволоки из нержавейки (марка 316), трубку из винила диаметром 4мл и шесть банок объемом 700 мл. Катализатором можно сделать КаОН или NaOH (резиновые перчатки используйте обязательно, так как эти вещества являются щелочью).

Можно использовать только одну банку, вместо шести, но обязательно учитывать следующие правила: -надо, чтобы получилось строго определенное количество газа. Например, вам понадобиться 0,7-1,5 литра газа в минуту при условии, что у вас двигатель 1,5 л; -температура электролита и количество газа сильно зависит от напряжения на электродах. Электролит может нагреться до 60 градусов уже через два часа при 12В питания. Это будет много, поэтому лучше подать 6В, а не 12В. Чтобы это сделать, нужно включить две банки одну за другой. Но тогда упадет количество производимого газа. Надо взять больше банок – лучше шесть (все параллельно и две последовательно).

Дальше все очень легко – надо вырезать пластинки и соединить их крест накрест. Потом обмотать их проволокой (2 электрода) и закрепить к крышке. На крышке нужно обязательно сделать штуцер, чтобы газ выходил и специальные болты, чтобы провода крепились к электродам. Электроды должны быть не замкнуты между собой, а крышка сидеть герметично при закрытии банки. В банки нужно залить приблизительно пол-литра дистиллированной воды, предварительно добавив полчайной ложки КаОН. Получается, что 6 банок должны потреблять ток примерно 6В при правильном соединении. Эта система должна работать на любом автомобиле.

Читать также: Чем смазать сайлентблоки при запрессовке

Многие владельцы машин ищут способы экономии топлива. Кардинально решить этот вопрос позволит водородный генератор для автомобиля. Отзывы тех, кто установил себе это устройство, позволяют говорить о существенном снижении затрат при эксплуатации транспорта. Так что тема достаточно интересная. Ниже пойдёт речь о том, как сделать водородный генератор собственными силами.

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.

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.

Клуб любителей микроавтобусов и минивэнов

Так происходит автоматическое регулирование насыщения бензиновоздушной смеси парами воды в задроссельном пространстве карбюратора. Чтобы исключить попадание пара после остановки двигателя 7 в цилиндр с тактом впуск, предусмотрены запорные пневматические клапаны 3, установленные на основном и дополнительном выходном патрубке, открывающиеся при избыточном давлении 0,02-0,04 МПа, и электрическая схема задержки закрытия запорного клапана 18 после включения выключателя зажигания и остановки двигателя в виде последовательной цепочки конденсатора 15 и регулируемого сопротивления 16, включенных параллельно катушке запорного клапана 18. Для исключения разряда конденсатора 15 в общую схему предусмотрен диод 17. Создаваемая таким образом задержка клапана 18 в открытом положении после остановки двигателя позволяет избыточному давлению пара, содержащегося в демпфере давления 11, вытеснить воду из парообразователя в резервуар 21 с водой, а последующее закрытие запорного клапана 18 обеспечивает прекращение перемещения воды по входному патрубку в сторону парообразователя 8, т.к. внутренний диаметр входного патрубка обеспечивает эффект капиллярности. Конденсация пара, оставшегося в парообразователе, демпфере давления пара, основном и дополнительном выходных патрубках, будет происходить на их стенках и стенках датчика температуры 10. Датчик температуры 10 в процессе работы контролирует температуру поступающего из парообразователя 8 пара, и, если в демпфер давления поступит неиспарившаяся в парообразователе 8 вода, датчик температуры 10 сработает и через свои контакты 12 замкнет цепь питания электромагнитного реле 2, которое обеспечит запорный клапан 18, и подача воды в парообразователь 8 прекратится до полного испарения ранее поступившей в него воды. Чтобы устройство работало не в импульсном режиме, регулировочным винтом 19 подбирают такую подачу воды в парообразователь, которая обеспечивает в режиме максимального расхода испарение всей поступающей в парообразователь воды. Контроль режима работы испарителя осуществляется контрольной лампой 1. В качестве резервуаpа с водой можно использовать дополнительно устанавливаемую канистру в багажнике или салоне автомобиля. Учитывая, что все узлы: демпфер давления 11, основной и дополнительный выходные патрубки 13 с электрообогревателями 14, запорный клапан 18, — после запуска двигателя прогреваются, то устройство надежно работает и при отрицательных температурах воздуха. Надобность очистки устройства от накипи определяют по снижению расхода воды.

Регулятор тока

Водородный генератор на авто в процессе работы увеличивает свою производительность. Это связано с выделением тепла при реакции электролиза. Рабочая жидкость реактора испытывает нагрев, и процесс протекает гораздо интенсивнее. Для контроля над течением реакции используют регулятор тока.

Читать также: Масло хендай xteer 5w30 синтетика отзывы

Если не понижать его, может произойти просто закипание воды, и реактор перестанет выдавать газ Брауна. Специальный контролер, регулирующий работу реактора, позволяет изменять производительность с увеличением оборотов.

Карбюраторные модели оборудуют контроллером с обычным переключателем двух режимов работы: «Трасса» и «Город».

Откуда берется вода в топливе?

Некоторые люди ошибочно считают, что вода в топливной системе автомобиля берется из разбавленного на автозаправочной станции топлива. Иногда сотрудники АЗС намеренно разбавляют топливную жидкость водой. Однако в большинстве случаев ее появление в топливе является закономерностью. К ее появлению приводят резкие температурные изменения. Стоит отметить, что перепада температур сопровождают топливную жидкость и в емкостях хранения на заправочных станциях и в баке авто. Это непрерывный процесс, характерный в большинстве своем для зимнего времени года.

Чем это может быть обусловлено?

Если температура воздуха на улице ниже, чем температура не занятого в баке пространства, то на его поверхности начинает образовываться жидкость в виде конденсата. Отсюда и появляется вода.

Устройство водородного двигателя

Автомобили с двигателем работающем на водороде делятся на несколько групп:

Машины с 2-мя энергоносителями. Они обладают экономичным мотором, способным работать на чистом водороде или бензиновой смеси. КПД двигателя такого типа достигает 90-95 процентов. Для сравнения дизельный мотор имеет коэффициент полезного действия на уровне 50%, а обычный ДВС — 35%. Такие транспортные средства соответствуют стандарту Евро-4.
Автомобиль со встроенным электродвигателем, питающим водородный элемент на борту транспортного средства. Сегодня удалось создать моторы, имеющие КПД от 75% и более.
Обычные транспортные средства, работающие на чистом водороде или топливно-воздушной смеси. Особенность таких двигателей заключается в чистом выхлопе и увеличении КПД еще на 20%.

Главной особенностью является способ подачи горючего в камеру сгорания и его воспламенения.

Что касается преобразования полученной энергии в движение КШМ, процесс аналогичен.

Типы установок

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

Простой, цилиндрического типа. Создает 700 миллилитров газа за минуту. Такой продуктивности достаточно для двигателей с объёмом работы до 1,4 литров.
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.
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.

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.

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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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.

Как работает машина на воде(правда или ложь).

Когда вы встречаете кричащие заголовки о том, что очередной изобретатель изобрел машину, которая ездит на воде, вы конечно удивляетесь

Ну как вода может быть топливом? Вообще-то никак не может, но журналисты как всегда хитрят, чтобы привлечь внимание. На самом деле все проекты двигателей на воде, к воде имеют отдаленное отношение

Конечно, вода, это соединение водорода и кислорода. И да, водород может быть топливом. Но чтобы разорвать межатомные связи и добыть из воды водород нужно затратить кучу энергии, такой электролиз происходит еще и с выделением тепла. А второе начало термодинамики гласит, что нельзя передать тепло от более холодного к более горячему. В общем, такая схема более чем неэффективна.

Так что же скрывается за водяными автомобилями? Дело в том, что в качестве топлива используется не вода, а водяные растворы солей. Если немного упростить, то двигатель работает на соленой воде. Что такое соленая вода? Это электролит, как в обычных батарейках. А из электролита извлечь энергию проще, чем из воды.

Фактически двигатель на соленой воде, еще используется название «потоковая батарея», работает по тому же принципу, что и топленный элемент использующий водород (есть еще топливные элементы использующие метанол, щелочи или кислоты).

Упрощенная модель выглядит так. Соляной раствор протекает через мембрану, где раствор вступает в реакцию окисления, производя отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные, создавая при этом электрический ток. То есть имеем батарейку в которой соляной раствор не замкнут внутри оболочки и таким образом, залить в бак такого топлива можно столько, сколько позволит сам бак. Как и в случае с другими типами топливных элементов, в этом используется два типа жидкости, то есть заправлять придется 2 отдельных бака.

Один раствор нужен для реакции окисления, другой, для реакции восстановления. Таким образом, вся система представляет собой скорее аккумулятор, так как может быть перезаряжена, ну на худой конец жидкость в баки можно залить совсем новую.

Самое интересное, что история топливных элементов сама по себе не нова и. Принцип был открыт еще в 19-м веке, а первые работающие топливные элементы появились в 50-60-х годах двадцатого. Многие из них даже использовались для питания оборудования на космических аппаратах.

КПД топливных элементов и двигателей на их основе выше, чем у двигателей внутреннего сгорания, ведь превращение химической энергии в электрическую идет без сгорания топлива, а движущихся частей (на трение в которых расходуется энергия) в такой системе очень мало.

В отличие от водородных топливных элементов, вариант машины использующей растворы солей выглядит более перспективным, так как химическая промышленность и инфраструктура более готова к производству соляных растворов, чем к производству водорода.

Когда же мы машины начнут ездит на соленой воде, спросите вы? Они уже ездят. Компания nanoFlowcell из Лихтенштейна утверждает что уже сертифицировала свои автомобили Quant e-Sportlimousine, Quantino и Quant F для стран Евросоюза. Динамика у e-Sportlimousine впечатляющая (для тех, кто привык к бензиновым двигателям), за 2,8 секунды электромобиль способен разогнаться до 100 при максимальной скорости — 350 км/ч, а ее двигатель способен развивать мощность 680 киловатт (что соответствует 920 л.с.) и крутящий момент 2900 Нм. При этом запас хода обещают в 600 километров на одной зарядке.

Quantino, модель предназначенная для «простых смертных» имеет более скромные характеристики — 143 лошадиные силы, но запас хода увеличен до 1000 км. Скорее всего именно скромный Quantino станет первым серийным «автомобилем на воде». О том, когда такие машины появятся на рынке, пока достоверной информации нет. Но видимо ждать осталось не долго. Но если вы вообще не намерены ждать, то в интернете вы можете купить машинку игрушку которая ездит на растворе обычной столовой соли всего за пару долларов. Так сказать для «знакомства с технологией».

Источник

Мой генератор водорода на автомобиль собственными руками

Желаете сохраните это интересное видео?

Жаловаться

Жаловаться на видео?

Понравилось?

Не пришлось по нраву?

Резервные электростанции HHO применяют электричество от аккумулятора автомобиля для генерирования водорода из воды и активизируются исключительно при вождении. Водород никогда не скапливается: получившийся газ немедленно подается в мотор, где перемешивается с имеющимся топливом.https://www.халява-здесь.рф/

Смесь топлива и HHO горит намного эффективнее, уменьшая расход горючего и кол-во производимых в воздух опасных веществ.

Экономия достигается путем наиболее полного сгорания топлива, т.к. простое сгорание топлива в двигателях внутреннего сгорания происходит малоэффективно всего на 30%-50%, другие 50-70% — вылетают в трубу в прямом смысле данного слова. Система мотор на водороде M-Eco способна смело экономить 20%, 30% и более топлива, а еще в зависимости от погодных условий, стиля езды, скорости и др. факторов экономия достигает 65%. Также, для двигателей на бензине предоставляется возможность смело перейти с бензина АИ-98 или

АИ-95 на.АИ-92, АИ-80, а это ещё экономия

7-15 % на 1 литр. Многие легковые модели автомашин могут смело ездить применяя АИ-80 одновременно с системой M-Eco авто на воде как альтернативные виды топлива

В силу того, что газ в виде HHO (атомы водорода и кислорода, альтернативные виды топлива) при возгорании выдаёт в 5 раза больше энергии, чем простое горючее в двигателях, можно получить КПД из двигателей от 7% до 40% больше за счёт хорошего горения топлива, просто добавь H2O.https://www.халява-здесь.рф

Мотор не прекращает работу мягче, уменьшается уровень вибрации, и становится более отзывчивым на малых скоростях и невысоких оборотах. Обычными словами прежний автомобиль становится ощутимо моложе и энергичнее. Что важно в условиях города езды, а еще при грузоперевозке.

Впрыск воды в двигатель автомобиля

Всегда, когда температура воздуха на улице меняется с плюсовой до минусовой, образование конденсата в топливном баке происходит активно. Это служит причиной образования больших объемов воды в нем. Также причиной образования данного вида жидкости в топливной системе могут служить и различные режимы работы двигателей. В итоге может получиться так, что от двадцати до восьмидесяти процентов топливной жидкости может вернуться обратно в бак после впрыска. Это приведет к тому, что температура между окружающей средой и баком будет еще больше розниться, а это значит, что образуется еще больше воды.

Стоит сделать вывод, что появление в топливной системе воды не всегда зависит от человека. Гораздо чаще это обусловлено природой.

Почему нужно очищать топливо от воды?

Данный вопрос не многих может поставить в тупик. Ответ известен большому количеству людей. Топливное давление в месте, где расположены пары плунжеров равно двести атмосфер. Вода, которая имеется в топливной жидкости, может способствовать тому, что образуется ржавчина на металлических деталях.

Распылители форсунок начинают приходить в негодность, и двигатель начинает расходовать большой объем топлива. Большинству людей известно, что вода в топливной жидкости может привести к появлению множества неприятностей. К сожалению не все знают, сколько средств придется затратить на ремонт топливной системы.

На новых моделях двигателей впрыск топлива в систему сгорания осуществляется при помощи насос-форсунок. Например, ремонт шести форсунок такого типа владельцам двигателей Volvo FH12 будет стоить примерно четыре тысячи евро. К этому стоит прибавить еще и затраты из-за простоя авто. Благодаря этому задумываешься, зачем необходимо очищать топливо от воды. Самым простым решением от избавления небольшого количества воды в топливе является установка сепаратора.

Вода в карбюраторе

Что делать, если попала вода в карбюратор. Автомобиль сразу начинает дёргаться, а иногда и вовсе глохнет. Часто простое вскрытие карбюратора, сушка и продувание жиклёров не помогает. Узнаем, как поступать в таких случаях.

Как же попадает вода в карбюратор. Оказывается, существует несколько причин.

Водяной двигатель

Водяной двигатель относится к энергетике, он позволяет преобразовать потенциальную энергию воды, при падении заполненных ею рабочих тел в механическую энергию, которая непосредственно или путем последующего ее преобразования в электрическую энергию может быть использована в различных отраслях народного хозяйства. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение энергоэффективности двигателя в разных горногидрогеологотехнических условиях, в скважинах путем более полного использования гравитационного энергетического потенциала при большой разнице глубин положения водоносного горизонта и проницаемого поглощающего интервала. На фиг.1 в качестве примера схематично показано устройство и принцип действия предлагаемого водяного двигателя. На фиг.2 приведена упрощенная кинематическая схема преобразователя попеременного реверсивного вращения входных валов (возвратно-поступательного движения поршней) во вращательное движение выходного вала. Преимуществом предлагаемого водяного двигателя являются более высокие показатели энергоэкономичности его работы в более широких горногидрогеологотехнических условиях, в т.ч. меньший удельный расход воды, большая развиваемая мощность в разных гидрогеологотехнических условиях при прочих равных условиях. Применение предлагаемого водяного двигателя позволяет расширить номенклатуру нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) — средств «малой» энергетики, использующих нетрадиционные, в т.ч. возобновляемые ресурсы — подземные воды в естественных условиях их существования, а также воды поверхностных водоемов. При соблюдении условия, когда расход воды при работе двигателя не превышает естественного восполнения, истощения запасов подземных вод в данном

водоносном горизонте не происходит, его гидростатическое давление сохраняется, и двигатель может работать бесконечно долго. Также преимуществом двигателя при его питании от водоносного горизонта и использовании в качестве источника электроэнергии в сравнении с речными мини — ГЭС является возможность безпроблемной эксплуатации его круглогодично в районах с резкоконтинентальным климатом, в частности, при низких температурах, при которых реки замерзают, так как, используемое в нем рабочее тело — подземная вода не замерзает.

Полезная модель относится к гравитационным двигателям, принцип работы которых предусматривает преобразование потенциальной энергии рабочей среды, например воды, при падении ее или заполненных ею рабочих тел в механическую энергию, и может быть использована в различных отраслях народного хозяйства.

Устройство позволит расширить номенклатуру нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) — средств малой энергетики, использующих нетрадиционные, в первую очередь возобновляемые ресурсы — природные естественные и искусственные водоемы в т.ч. подземные воды, а так же реки с малыми водотоками.

Известно устройство ударно-канатного бурения (Шамшев Ф.А. и др. Технология и техника разведочного бурения. Издание третье, М., Недра, 1983 г., стр.464-469 [1]), включающее двигатель, реверсивный привод лебедки с канатом, к которому присоединен ударный снаряд с инструментом находящимся в скважине. В устройстве ударный снаряд с инструментом периодически поднимается в скважине над забоем на определенную высоту и в последующем сбрасывается, последний падает под действием своего веса. Потенциальная энергия переходит в кинетическую и при ударе инструмента о забой скважины совершается работа. Для работы устройства подводиться энергия из вне. Устройство не позволяет непрерывно получать энергию.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является водяной двигатель по патенту на изобретение РФ №2224134 «Водяной двигатель». М. кл. F 03 C 1/02, опубл. бюл. №5 20.02.2004 г. [2].

Водяной двигатель включает питательную емкость, коленчатый вал с маховиком и опорами коренных подшипников, шатуны, поршень, рабочие камеры, гильзы цилиндров, расположенные ниже коленчатого вала. Между поршнем и гильзой цилиндра имеется зазор без уплотнения. Водяной

двигатель снабжен впускным и выпускным клапанами, распределительным устройством, взаимодействующим с впускными и выпускными клапанами, направляющим стержнем с направляющей втулкой. Поршень снабжен кронштейном, выполнен полым и снабжен клапанами перетока, срабатывающими в его нижнем и верхнем положениях. Детали, расположенные ниже коленчатого вала, установлены в горной выработке, например буровой скважине, пересекающей проницаемый поглощающий интервал с установленными в ней двумя соосными колоннами обсадных труб большего и меньшего диаметра. Питательная емкость образована кольцевым объемом между обсадными колоннами и имеющим сообщение с возобновляемым источником воды, например, с подземным водоносным горизонтом. Такими источниками могут быть и поверхностные воды природного и искусственного происхождения — река, озеро, водохранилище, накопительные резервуары сточных и промышленных вод и др. Рабочая камера образована объемом обсадной колонны меньшего диаметра, в которой установлен впускной клапан, выпускной клапан установлен в скважине ниже рабочей камеры. Ниже обсадных колонн расположен пересекаемый скважиной проницаемый поглощающий интервал.

Недостаток известного двигателя заключается в том, что при «питании» его от подземного водоносного горизонта эффективность его использования ограничена определенными горными и гидрогеологическими условиями. При этом при глубоком положении водоносного горизонта и его статического и динамического уровней неэффективность двигателя объясняется большими геометрическими размерами стержня, длина которого должна достигать десятков метров, и, как следствие, элементов кривошипно-шатунного механизма. С большими геометрическими размерами связаны возникающие силы сопротивления его движению за счет характерных больших сил трения, момента инерции. Эти силы уменьшают силы инициирующие движение поршня при работе двигателя, и, как следствие, снижают (ухудшают) энергоэффективность, например развиваемую

мощность при идентичных других условиях. Практически, реализация таких размеров кривошипно-шатунного механизма технически и экономически нецелесообразна.

Кроме того, недостаток известного двигателя заключается в том, что при большой разнице в глубинах положения водоносного горизонта и проницаемого поглощающего интервала определяемый ею гравитационный потенциал «питающей» (водоносного горизонта) воды, используется не в полном объеме.

Разница в глубинах положения водоносной зоны и проницаемого поглощающего интервала может составлять десятки и более метров.

Теоретически, целесообразно использовать гравитационную составляющую рабочего хода (за счет силы тяжести) на всем интервале от водоносной зоны до проницаемого поглощающего интервала. Потенциальная энергия поршня наполненного водой может быть определена из выражения:

Wп=mgh, где

Wп — потенциальная энергия поршня, Дж;

m — масса поршня, кг;

g — ускорение свободного падения, м/с2;

h — высота падения поршня (разница между положениями глубин водоносной зоны и проницаемого поглощающего горизонта), м.

При этом рабочий ход двигателя может составлять до нескольких десятков метров и более. С учетом положений теории механизмов и машин, а также приведенных выше доводов о возрастающих силах сопротивления, противодействующих инициирующим движение силам, использование кривошипно-шатунного преобразователя при больших ходах движения поршня, на практике, как технически, так и экономически нецелесообразно и трудно осуществимо. Этим и объясняется невозможность реализации с использованием известного двигателя гравитационного энергетического потенциала «питающей» воды в указанных скважинных условиях.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение энергоэффективности двигателя в разных горногидрогеологотехнических условиях, в скважинах путем более полного использования гравитационного энергетического потенциала при большой разнице глубин положения водоносного горизонта и проницаемого поглощающего интервала.

Поставленная задача достигается следующим. Водяной двигатель, содержащий питательную емкость, преобразователь возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала с установленным на нем маховиком, первую рабочую группу, включающую полый поршень с выпускным клапаном, срабатывающим в его нижнем положении, рабочую камеру-гильзу цилиндра, расположенную ниже преобразователя поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала. При этом между поршнем и гильзой цилиндра имеется зазор без уплотнения, а так же клапан с управляющим им устройством, например кулачком, установленным на поршне, подводящий и отводящий каналы причем детали расположенные ниже преобразователя поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала, установлены в горной выработке, например буровой скважине, пересекающей проницаемый поглощающий интервал, с установленными в ней двумя соосными колоннами обсадных труб большего и меньшего диаметра. Питательная емкость образована кольцевым объемом между обсадными колоннами и имеющим сообщение с источником воды, например с подземным водоносным горизонтом, а рабочая камера образована объемом обсадной колонны меньшего диаметра. При этом, пересекаемый скважиной проницаемый поглощающий интервал расположен ниже обсадной колонны меньшего диаметра. Дополнительно, двигатель снабжен второй рабочей группой аналогичной первой. Подводящие каналы выполнены с обеспечением условия сообщения питательной емкости с полостью поршней и их заполнения водой самотеком в их верхнем положении, а поршни между собой соединены канатом, охватывающим два шкива, установленные

посредством муфт одностороннего действия, например обгонных муфт, на входных валах преобразователя, например редуктора или мультипликатора, попеременного реверсивного вращения входных валов в одностороннее вращение выходного вала.

На фиг.1 в качестве примера схематично показано устройство и принцип действия предлагаемого водяного двигателя. На фиг.2 приведена упрощенная кинематическая схема преобразователя попеременного реверсивного вращения входных валов (возвратно-поступательного движения поршней) во вращательное движение выходного вала, в последующем — преобразователя.

Скважинный водяной двигатель содержит: 1, 1′ — питательную емкость; 2 — водоносную подземную зону; 3, 3′ — впускные клапаны первой и второй рабочих групп, соответственно (в последующем обозначение со штрихом означает одноименный элемент относящийся ко второй рабочей группе); 4, 4′ — гильзы; 5, 5′ — поршни; 6 — канат; 7, 7′ — шкивы; 8, 8′ — муфты одностороннего действия; 9 — преобразователь попеременного реверсивного вращения входных валов во вращательное движение выходного вала, в последующем — преобразователь; 10, 10′ — впускные кулачки; 11, 11′ — выпускные клапаны поршней; 12, 12′ — упоры выпускных клапанов поршней; 13, 13′ — выходные каналы; 14 — проницаемый поглощающий интервал; 15, 15′ — промежуточные шестерни первой и второй рабочих групп, соответственно; 16, 16′ — выходные муфты одностороннего действия реверсивного редуктора (мультипликатора); 17 — выходная шестерня с выходным валом; 18 — маховик; 19 — выходной вал; 20 — воздушный колпак; 21 — штуцер; 22 — промежуточный ролик-шкив.

Работает водяной двигатель следующим образом. Питательные емкости 1 и 1′ наполняются водой из подземной водоносной зоны 2 через фильтры установленные в обсадной трубе большего диаметра. Один из поршней двигателя, например, поршень 5 подводится к своей верхней мертвой точке (ВМТ) — положение показано на фиг.1 (подводка поршня

производится с помощью вспомогательного устройства в т.ч. ручного, которое на фиг.1 не показано). При этом соединенный с ним поршень 5′ устанавливается в своей нижней мертвой точке (НМТ). В таком состоянии двигателя поршень 5 установленным на нем кулачком 10 открывает впускной клапан 3 и вода из питательной емкости 1 поступает в полость поршня 5, а выпускной клапан 11′ поршня 5′ взаимодействует с упором 12′, открывается и вода из поршня 5′ вытекает в скважину 13′ и далее в проницаемый поглощающий интервал 14. Полость поршня 5 заполняется водой, а полость поршня 5′ освобождается от воды, при этом вес P1 поршня 5 увеличивается, а вес Р2 поршня 5′ уменьшается. После завершения процессов заполнения-истечения, за счет превышения P1>Р 2 поршень 5 начинает движение вниз, при этом поршень 5′ перемещается вверх. При движении поршня 5 вниз, а поршня 5′ вверх перемещение каната 6 вызывает вращение шкивов 7 и 7′ в направлении против часовой стрелки. Шкивы 7 и 7′ сопряжены с валами посредством муфт одностороннего действия, например обгонных, установленных так, что при движении каната в каждом из направлений срабатывает одна из обгонных муфт. При движении поршня 5 вниз вращение передается от шкива 7 посредством обгонной муфты 8 на входной вал блока 7. Вращение входного вала шкива 7 посредством шестерен 15 и 17 (фиг.2), установленных в преобразователе попеременного реверсивного вращения входных валов во вращательное движение выходного вала 9, передается его выходному валу 19 на котором установлен маховик 18. При достижении поршнем 5 своей НМТ его выпускной клапан 11 взаимодействует с упором 12, установленным в скважине и открывается, а поршень 5′ достигает своей ВМТ, при этом установленным на нем кулачком 10′ открывается впускной клапан 3′. При таком положении поршней вода из полости поршня 5 вытекает, а полость поршня 5′ наполняется водой. После завершения процессов заполнения-истечения, за счет превышения веса P2>P1, поршень 5′ начинает двигаться вниз, при этом связанный с ним канатом 6 поршень 5 начинает перемещаться вверх. При движении поршня

5′ вниз, а поршня 5 вверх перемещение каната вызывает вращение шкивов 7 и 7′ в направлении по часовой стрелке. При таком направлении движения каната вращение шкива 7′ посредством обгонной муфты 8′ передается на входной вал шкива 7′. Вращение входного вала шкива 7′ посредством шестерен 15′ и 17 передается выходному валу 19. В последующем цикл работы двигателя повторяется.

Таким образом, в системе двух соединенных между собой канатом поршней, под действием гравитационных сил попеременно заполняемых водой поршней, устанавливаются их периодические движения вниз — вверх. Мощность, развиваемая в такой динамической системе, изначально определяется усилием в канате и линейной скоростью его движения, а на выходном валу — с учетом реверсивной трансмиссионной системы редукторного (мультипликаторного) типа.

В редукторе (мультипликаторе) преобразователя 9 дополнительно установлены выходные муфты одностороннего действия 16 и 16′. Применение в двигателе указанных муфт позволяет исключить холостое вращение шестерней 15 при передаче вращения от шкива 7′ выходной шестерне 17, а также исключить холостое вращение входного вала шкива 7′ при передаче вращения от шкива 7 посредством шестерней 15 выходной шестерне 17.

Остановка двигателя осуществляется с использованием сжатого воздуха, например, аккумулированного в баллоне (на фиг.1 не показан). Шлангом баллон с вентилем подсоединяется к штуцеру 21. Для остановки двигателя баллон подключается к штуцеру 21 и сжатый воздух поступает в кольцевой объем выше уровня жидкости — воздушный колпак 20. По мере увеличения давления в воздушном колпаке уровень в жидкости в кольцевом объеме начинает перемещаться вниз, а объем воздушного колпака — увеличиваться. При положении уровня жидкости ниже впускного клапана 3′ исключается возможность поступления воды из кольцевого объема и 1′ в

полость поршня 5′ при очередном достижении им ВМТ. Работа двигателя прекращается.

В предлагаемом двигателе рабочий ход поршня 5 (5′) от ВМТ до НМТ составляет расстояние (S свд) от водоносной зоны до проницаемого поглощающего интервала, которое может составлять десятки и более метров и многократно превышает рабочий ход поршня (Sвд) кривошипно-шатунного механизма водяного двигателя по прототипу. При равных объемах полостей поршней работа выполняемая равным объемом воды при рабочем ходе поршня (Асвд) в предлагаемом двигателе Асвд=RG*S cвд многократно может превышать работу (А вд) выполняемую при рабочем ходе поршня в прототипе А вд=RG*Sвд, то есть Асвд>Авд , т.к. Sсвд>Sвд . В формулах приняты следующие обозначения:

R G — гравитационная сила, определяется силой тяжести поршня заполненного водой в воздухе, кг*м/с2 (с целью упрощения упущены силы сопротивления движению поршней, действующие и в прототипе);

RG=m*g, где

m — масса поршня с водой, кг;

g — ускорение свободного падения, м/с2.

Гравитационный потенциал определяемый разницей глубин положения водоносного горизонта и поглощающего проницаемого интервала в предлагаемом водяном двигателе реализуется в полном объеме.

При этом, удельный расход воды, представляющий собой ее расход на совершение единицы работы и являющийся показателем энергоэффективности (энергоэкономичности) [3] у предлагаемого водяного двигателя существенно ниже (лучше) чем у прототипа, в условиях, большой разницы в глубинах положения водоносной зоны и проницаемого поглощающего горизонта.

Конструкцией и принципом работы предлагаемого водяного двигателя исключается неравномерность каждого из попеременных инициирующих

усилий, воздействующих на поршень. Объясняется это идентичностью условий их формирования.

Возможны и другие варианты питания скважинного водяного двигателя водой, например когда питательная емкость представлена расположенными выше устья скважины водоемами природного или искусственного происхождения, в т.ч. техническими гидросистемами.

Преимуществом предлагаемого нами технического решения по сравнению с водяным двигателем, принятым в качестве прототипа, являются более высокие показатели энергоэкономичности его работы в более широких горногидрогеологотехнических условиях, в т.ч. меньший удельный расход воды (расход воды на выполнение единицы работы), большая развиваемая мощность в разных гидрогеологотехнических условиях при прочих равных с прототипом условиях.

Двигатель может быть использован для обеспечения энергоснабжения в качестве преобразующего силового элемента в источнике электрической энергии при соединении его выходного вала (с маховиком) с электрогенератором.

Применение предлагаемого водяного двигателя позволяет расширить номенклатуру НВИЭ — средств «малой» энергетики, использующих нетрадиционные, в т.ч. возобновляемые ресурсы — подземные воды в естественных условиях их существования. При соблюдении условия, когда расход воды при работе двигателя не превышает естественного восполнения, истощения запасов подземных вод в данном водоносном горизонте не происходит, его гидростатическое давление сохраняется, и двигатель может работать бесконечно долго. Также преимуществом двигателя при его питании от водоносного горизонта и использовании в качестве источника электроэнергии в сравнении с речными мини — ГЭС является возможность эксплуатации его круглогодично в районах с резкоконтинентальным климатом, в частности, при низких температурах, при которых реки

замерзают, так как, используемое в нем рабочее тело — подземная вода не замерзает.

При других вариантах питания двигателя водой от ее источников природного происхождения расположенных выше дневной поверхности (река, озеро и др.) использование двигателя позволяет реализовать возобновляемый нетрадиционный источник электроэнергии. При осуществлении питания двигателя от источников искусственного происхождения (технические гидросистемы), в т.ч. сточных вод, использование двигателя может реализовать их гравитационный потенциал путем выработки электроэнергии. При этом, выполнившая свои функции в технических гидросистемах вода является вторичным энергетическим ресурсом.

При использовании предлагаемого двигателя в качестве источника энергии достигается эффект энергоресурсосбережения в сравнении с применением традиционных источников энергии и схем энергоснабжения.

Источники информации, принятые во внимание

1. Шамшев Ф.А. и др. Технология и техника разведочного бурения. Изд. 3-е, М., Недра, 1983 г., стр.464-469).

2. Патент РФ №2224134 «Водяной двигатель». М. кл. F 03 C 1/02, F 03 B 29/08, F 03 B 17/00, опубл. бюл. №5 20.02.2004 г. — прототип.

3. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения. М., «Издательство стандартов», 1998 г.

Водяной двигатель, содержащий питательную емкость, преобразователь возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала с установленным на нем маховиком, первую рабочую группу, включающую полый поршень с выпускным клапаном, срабатывающим в его нижнем положении, рабочую камеру-гильзу цилиндра, расположенную ниже преобразователя движения поршня во вращательное движение выходного вала, при этом между поршнем и гильзой цилиндра имеется зазор без уплотнения, а также клапан с управляющим им устройством, например, кулачком, установленным на поршне, подводящий и отводящий каналы, причем детали, расположенные ниже преобразователя возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала, установлены в горной выработке, например, буровой скважине, пересекающей проницаемый поглощающий интервал с установленными в ней двумя соосными колоннами обсадных труб большего и меньшего диаметра, при этом питательная емкость образована кольцевым объемом между обсадными колоннами и имеющим сообщение с источником воды, например, с подземным водоносным горизонтом, а рабочая камера образована объемом обсадной колонны меньшего диаметра, причем пересекаемый скважиной проницаемый поглощающий интервал расположен ниже обсадных колонн, отличающийся тем, что он снабжен второй рабочей группой аналогичной первой, подводящие каналы выполнены с обеспечением условия сообщения питательной емкости с полостью поршней и их заполнения водой самотеком в верхнем положении поршней, а поршни между собой соединены канатом, охватывающим два блока, установленные посредством муфт одностороннего действия, например, обгонных на входных валах преобразователя возвратно-поступательного перемещения поршней во вращательное движение выходного вала, представляющего собой двухвходовый реверсивный редуктор, либо мультипликатор.

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.

Судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС)

Дизельный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива

ИА Neftegaz.RU.

Первые судовые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) появились в начале 20-го века. Датское судно Зеландия, построенное в 1912 г, имело дизельную установку с 2-мя дизелями мощностью по 147,2 кВт.

В настоящее время основную часть устанавливаемых на судах главных энергетических установок составляют ДВС.

Паротурбинные установки имеют только суда с мощностью двигателей от 14700 до 22 100 кВт.

Дизельная энергетическая установка состоит из 1-го или нескольких основных двигателей, а также из обслуживающих их механизмов.

В зависимости от способа осуществления рабочего цикла ДВС разделяют на 4-тактные и 2-тактные.

Дополнительное увеличение мощности достигается с помощью наддува.

По частоте вращения ДВС разделяются на:

В 60-х гг одновременно с появлением винтов регулируемого шага начали в качестве главного двигателя применять нереверсивные ДВС вначале на малых судах, траулерах и буксирах, а затем и на больших торговых судах. За счет этого конструкция двигателей упростилась.

Машинное отделение (дизель со вспомогательными механизмами).

Судовая энергетическая установка с ДВС изображена на рисунке.

Кроме главного двигателя предусмотрены еще 2 вспомогательных, которые приводят во вращение генераторы.

Для обслуживания главного и вспомогательных двигателей используются вспомогательные механизмы и системы, а также система трубопроводов и клапанов.

Топливная система предназначена для подачи топлива из цистерн к двигателю.

При этом для уменьшения вязкости топливо подогревается и освобождается в сепараторах и фильтрах от жидких и твердых примесей.

Система смазки служит для прокачивания смазочного масла через двигатель с целью уменьшения трения между трущимися поверхностями, а также для отвода части полученного от двигателя тепла и очистки масла.

Система охлаждения предусмотрена для отвода от двигателя тепла, которое проникает в основном через стенки цилиндра и возникает во время сжигания топлива, а также для охлаждения циркулирующего смазочного масла.

Эта система состоит из насосов для пресной и морской воды и охладителей воды и масла.

Пусковая установка, включающая в себя компрессоры, резервуары сжатого воздуха, а также трубопроводы и клапаны, служит для пуска главного и вспомогательных двигателей.

Наряду с указанными выше вспомогательными системами главного и вспомогательных двигателей в машинном отделении находятся и другие судовые механизмы общего назначения.

Принцип действия 4-тактного ДВС показан на рисунке ниже.

В 4-тактном двигателе рабочий цикл осуществляется за 2 поворота коленчатого вала, т. е. за 4 хода поршня.

Механическая работа совершается только за время 1-го такта, 3 остальных служат для подготовки.

При 1-м такте поршень движется в направлении коленчатого вала.

Под воздействием возникающего при этом разрежения воздух через открытый всасывающий клапан устремляется в цилиндр.

В дизеле без наддува давление всасываемого воздуха равно атмосферному, в дизеле с наддувом к цилиндру подводится уже предварительно сжатый воздух. Во время 2-го такта при закрытых всасывающих клапанах предварительно поступивший воздух перед поршнем подвергается сжатию, за счет чего повышаются температура и давление.

Топливоподкачивающий насос, привод которого согласован с движением соответствующего поршня, повышает давление топлива.

При достижении давления 19,62-39,24 МПа топливо через форсунку впрыскивается в цилиндр, в котором у дизелей без наддува давление сжатого воздуха составляет 2,94-3,43 МПа и температура 550-600°С, а у дизелей с наддувом соответственно 3,92-4,91 МПа и 600-700°С.

Принцип действия 4-тактного дизеля.

Топливо впрыскивается незадолго до того момента, когда поршень достигнет верхнего положения.

Впрыснутое и тщательно распыленное топливо в сжатом воздухе нагревается, испаряется и вместе с воздухом образует горячую самовоспламеняющуюся смесь. 3-й такт является рабочим.

Под давлением силы, возникающей за счет давления газов, поршень движется вниз, газы расширяются и производят при этом механическую работу.

Во время 4-го такта открывается выпускной клапан и отработавшие газы выходят наружу.

4-тактные судовые ДВС изготовляются как многоцилиндровые двигатели. Они устроены так, что рабочие такты равномерно распределяются по отдельным цилиндрам.

Принцип действия 2-тактного дизеля.

В рабочий цикл 2-тактного дизеля входят 2 такта, или 1 оборот коленчатого вала.

1-й такт, называемый сжатием, начинается, когда поршень находится в нижнем положении.

Впускные окна в боковых стенках цилиндра открыты. Через эти окна проходит предварительно сжатый продувочный воздух, давление которого должно быть выше давления находящихся в цилиндре расширившихся газов. Одновременно продувочный воздух через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы из цилиндра и наполняет цилиндр новой дозой. Когда впускные окна закрываются поршнем, к цилиндру воздух не подводится. Так как одновременно закрывается и выпускной клапан, воздух в цилиндре сжимается. Этот процесс не показан на рисунке.

Впрыскивание топлива и воспламенение происходит точно так же, как и в 4-тактном ДВС.

В конце этого такта впускные окна открываются поршнем и процесс продувки цилиндра начинается снова.

Отработавшие газы могут выйти из цилиндра через внешний клапан, либо через управляемые поршнем выпускные окна.

Под наддувом дизельного двигателя понимают подачу к цилиндрам большего количества воздуха, чем требуется для заполнения всего цилиндра при такте всасывания.

Возможен ли двигатель, работающий на воде?

Автомобиль как транспортное средство прошёл длительный эволюционный путь. Несмотря на повсеместное применение дизельных и бензиновых ДВС, сегодня существуют ещё пропановые, метановые и электродвигатели. Активно ведётся разработка водородных.

Довольно часто можно услышать, что наиболее эффективными и экологичным могут быть двигатели, работающие на воде. Само собой, не обходится тут и без конспирологов, от которых скрываются все возможные передовые технологии, чтобы им жилось как можно хуже. Так возможно ли создать двигатель на воде и есть ли подобные разработки? Давайте в серии публикации рассмотрим самые известные из них.

В случае создания такого двигателя, даже электромобили, да и вся эта альтернативная энергетика со своим крайне низким КПД сразу станут позавчерашним днём. Надо сказать, что спекуляции на эту тему появились более ста лет назад. 11 апреля 1916 года семидесятилетний Луис Энрихт пригласил толпу журналистов к своему дому, чтобы продемонстрировать, как обычный легковой автомобиль с обычным же двигателем внутреннего сгорания способен работать на воде.

С самого начала всё походило на представление иллюзиониста. Энрихт дал возможность всем желающим проверить, что бак его «форда» пуст и не имеет второго дна, после чего предложил попробовать воду, которую затем залил в бак. Была, правда, и отдельная «фишка» В этом представлении — зеленоватая жидкость, которую он добавил в бак из небольшого пузырька. Тем не менее, он залил ведро воды в бак, завёл авто и поехал.

Крупнейшие фирмы предлагали Энрихту баснословные суммы, но он от них отказывался. А вот журналистам он заявил:

Учёные сразу же начали объяснять, что такого соединения просто не существует, но даже тогда журналистов, которые восхваляли Энрихта и его чудо-присадку, слушали гораздо больше. Битва крупнейших фирм сказалась максимально положительно на финансовом положении Энрихта — он собирал авансы на свою чудо-присадку. На эти деньги он оборудовал очень хорошую лабораторию и начал строить дом.

Когда вскрылось, что Луис Энрихт является бывалым аферистом, вопросов к нему стало гораздо больше. Он историю закончил тем, что якобы военный атташе германского посольства фон Баттен предлагал ему $10 000 за патент, но Энрихт, как настоящий патриот, указал тому на дверь, а для верности, чтобы вы думали? Сжёг формулу, чтобы её не выкрали.

В итоге, Луиса Энрихта всё-таки обвинили в мошенничестве, когда стало известно, что все деньги инвесторов он просадил в казино, и приговорили к 7 годам заключения. Его выпустили раньше по состоянию здоровья. Он скончался в возрасте 79 лет, унеся в могилу тайну чудо-присадки.

О том, что это могло быть, некоторые люди гадают до сих пор. Одна из наиболее вероятных версий гласит, что смесь должна была быть на основе ацетона и жидкого ацетилена. Такая смесь оставалась бы на поверхности воды. Тогда Энрихт мог установить трубку бензопровода так, чтобы она забирала горючее с поверхности, что и позволило бы его «форду» завестись и поездить несколько минут.

Источник

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.

Устройство и принцип работы

Главным отличием водородного двигателя от бензинового или дизельного в подаче топлива в агрегат и в способе возгорания смеси (водород+кислород).

Работа кривошипно-шатунного механизма (КШМ) такой же, как в обычном ДВС, но скорость движения и впрыска топлива отличается. Это связано с тем, что бензиновая или дизельная смесь воспламеняется дольше, поэтому горючая смесь подается в камеру сгорания намного раньше, чем поршень начнет подниматься в верхнюю мертвую точку (ВМТ). В то время как, водород должен подаваться в камеру сгорания когда поршень уже начинает движение в нижнюю мертвую точку (НМТ). Повышенного давления в топливной системе не требуется, достаточно давление в 4 атмосфер (0,4 МПа).

Универсальная схема водородного генератора

Тем, у кого нет способностей к конструированию, водородный генератор для автомобиля можно купить у народных умельцев, поставивших на поток сборку и установку таких систем. Сегодня есть множество таких предложений. Стоимость агрегата и установки составляет порядка 40 тысяч рублей.

Но можно собрать такую систему и самостоятельно – сложного в ней нет ничего. Состоит она из нескольких простых элементов, соединённых в одно целое:

Установки для электролиза воды.
Накопительного резервуара.
Улавливателя влаги из газа.
Электронного блока управления (модулятора тока).

Читать также: Лада гранта ярко синий

Ниже приведена схема, по которой можно легко собрать водородный генератор своими руками. Чертежи главной установки, производящей газ Брауна, достаточно просты и понятны.

Схема не представляет какой-либо инженерной сложности, повторить её может каждый, кто умеет работать с инструментом. Для автомобилей с инжекторной системой подачи топлива необходимо еще установить контроллер, регулирующий уровень подачи газа в топливную смесь и связанный с бортовым компьютером автомобиля.

Возможен ли двигатель, работающий на воде?

Источник

ДВС на водородном топливе

В течении многих лет идут поиски возможности приспособить двигатели внутреннего сгорания Для полной или гибридной работы на водородном топливе. В Англии ещё в первой половине 40-ых годов девятнадцатого века запатентовали двигатель, который работает на воздушно-водородной смеси. Концерн «Цеппелин» в начале 20 века в качестве движущей установки собственных знаменитых дирижаблей использовал двигатели внутреннего сгорания, которые работают на водороде.

Формированию водородной энергетики способствовал и мировой энергетический кризис, разразившийся в 70 годах прошлого столетия. Однако с его завершением водородные резервные электростанции быстро были забыты. И это не обращая внимания на множество положительных качеств если сравнивать с традиционным топливом:

совершенная возгораемость топливной смеси на основе воздуха и водорода, что предоставляет шанс лёгкого пуска мотора при любой температуре воздуха;
большое тепловыделение при горении газа;
безусловная безопасность в экологическом плане – отработавшие газы превращаются в воду;
выше в 4 раза скорость сгорания если сравнивать с бензиновой смесью;
способность смеси работать без детонации при большой степени сжатия.

Ключевой технической основой, являющейся непреодолимой преградой в применении водорода в качестве топлива машин стала невозможность поместить большое количество газа на транспортном средстве. Размер топливного бачка для водорода будет сравним с параметрами самого автомобиля. Большая взрывоопасность газа должна вычеркивать возможность малейшей утечки. В жидком виде нужна криогенная установка. Данный вариант также мало осуществим на автомобиле.

Чем опасно попадание влаги

Опасности, которые вызывает попадание жидкости в движок, зависят от пути ее проникновения. Смешивание влаги с моторным маслом превращает его в эмульсию. Смазка теряет свои первоначальные свойства. Если вода попала в масло, ДВС получает повреждения:

задиры на поверхности цилиндров;
разрушение маслосъемных колпачков;
износ коленчатого вала, вкладышей;
залегание поршневых колец;
появление люфтов;
образование очагов коррозии.

Коррозия в цилиндрах

Затекание жидкости в камеры сгорания несет в себе большую опасность. Блок цилиндров, поршневая группа и другие элементы ДВС механически повреждаются. Деформация ведет к трещинам и расколам. Детали испытывают критические нагрузки.

Особо опасно попадание жидкости в рабочую камеру дизельной установки. Увеличенная степень сжатия такого мотора приводит к значительным повреждениям. Агрегат получает механические разрушения, которые нельзя устранить даже капитальным ремонтом.

Водоизмещающий катер «Аскольд-26»

Характеристики:

Длина корпуса наибольшая	8.0 м.
Ширина корпуса наибольшая	2.5 м.
Осадка в полном грузу	0.6 м.
Водоизмещение порожнем	1.5 т.
Мощность двигателя	10 л.с.
Скорость под двигателем	7 узлов
Площадь парусности	—
Кол-во спальных мест	—
Пассажировместимость	12 чел.
Запас топлива	200 л.
Запас пресной воды	—
Цена:	1 740 000 руб.

добавить к сравнению / печать

Видео:Описание:

Корпус катера имеет круглоскулые обводы с транцевой кормой. Система набора поперечная. Киль, форштевень, контртимберс, шпангоуты, бимсы выполнены ламинированными. Наружная обшива клееная реечная. Носовая часть корпуса запалубливается, в кормовой части оборудуется ниша для подвесного мотора. Для увеличения мореходности по внутренней кромке борта устанавливается деревянный комингс. Надводный борт защищается привальным брусом.

Обстройка в варианте рабочего (грузо-пассажирского) катера включает в себя продольные и поперечные банки и съемные пайолы. В носовой части корпуса устанавливается открытая остекленная рулевая рубка (без кормовой стенки). На крыше рубки устанавливаются поручни и небольшая мачта для ходовых огней.

Катер рассчитан на установку подвесных моторов мощностью от 9,9 л.с. до 15 л.с. Данная мощность позволяет катеру в водоизмещающем режиме развивать скорость до 13-14 км/ч. Мы рекомендуем устанавливать мотор Mercury Command Thrust 9,9 л.с., т.к. он имеет пониженное передаточное отношение (2,42:1) и увеличенный гребной винт. Также на катере может быть установлен стационарный двигатель мощностью 20 л.с.

В рулевой рубке устанавливается ручка дистанционного управления двигателем и механический рулевой привод со штурвалом.

Стандартная комплектация: — Электрическая осушительная помпа с поплавковым выключателем. — Встроенная в корпус топливная цистерна объемом 200 л. с подкачивающей помпой. — Аккумулятор емкостью 60 Ач в пластиковом боксе. — Светильник в рубке. — Навигационные огни согласно МППСС 72. — Панель управления осушительной помпой. — Панель выключателей с предохранителями. — Розетка 12В. — Швартовно-якорное устройство (носовой битенг, швартовные утки и киповые планки).

Водоизмещающий катер проекта «Аскольд-26» может выпускаться в различных модификациях: — В виде открытого баркаса с рулевой консолью в корме. — В виде малого рыболовного бота. — В виде каютного водоизмещающего катера. — В виде мотосейлера.

В вариантах мотосейлера и каютного катера на судне устанавливается удлиненная рубка, в кормовой части оборудуется самоотливной кокпит.

Планировка жилых помещений предусматривает: — Гальюн с прокачным яхтенным унитазом и мойкой. — Камбуз с мойкой и газовой плитой. — Две койки в носовой части. — Салон со столом и двумя диванами. Пост управления размещается в кокпите.

Дополнительно возможна установка парусного вооружения, тента над кокпитом, ветрозащитного стекла и прочего оборудования по желанию заказчика.

→ К списку проектов

Преимущества генератора

Генератор для получения газа Брауна имеет довольно простое устройство и понятный принцип действия. Несмотря на это, его использование даёт ряд весомых преимуществ:

Вода, необходимая для его работы, доступна практически в неограниченном объёме.
Выработка газа является безотходной. Образующийся в процессе электролиза конденсат превращается в жидкость, которая служит сырьём для образования новой порции топлива.
Выделяющийся пар увлажняет воздух в помещении.
При распаде воды не образуется веществ, негативно влияющих на самочувствие человека.

Прибор, генерирующий газ из воды, используют не только в домашних отопительных системах. Его успешно применяют для получения водородного автомобильного топлива и для сварки металла. Некоторые западноевропейские предприятия, внедрившие на своём производстве такие устройства, смогли отказаться от фильтров и систем очищения воздуха, поскольку процесс плавления и сварки металлов стал более безопасным и экологичным.

Единственным существенным недостатком выработки газа Брауна являются высокие энергозатраты. Количество затраченной электроэнергии в разы превышает объём получаемого тепла. В настоящее время специалисты ведут работы по снижению затрат и повышению КПД генерирующего прибора.