Водневий двигун

ВОДЕНЬ НА АВТО: автомобільні електролізери, генератори водню, економія

30.07.2015

Добавка водню призводить до економії?

В інтернеті багато роликів, де в глибині запиленого підкапотного простору показують пузиряться банки, оповиті трубками, і автор збуджено і досить розповідає, про те, що економить 20-40% палива. Також останнім часом з’являються сайти (Україна), на яких продаються пристрої останнього покоління, так звані «сухі електролізери» (Гидрокс Мобайл. Авто на воді. ATW Energy ). Однак, у мережі також багато роликів, які демонструють роботу «вічних двигунів», і існують безліч інтернет-магазинів, що пропонують омагничиватели палива та інші сумнівні пристрої (дивіться експеримент «Омагничиватели» ).

Зробити випробувальний стенд для автомобіля – досить дороге справа, як по грошах, так і по часу. Перед цим бажано знайти доказ роботи самої ідеї. Ми взялися за експерименти після того, як знайшли наступну наукову статтю:

Z. Dulger, K. R. Ozcelic. Fuel economy emprovement by on a board electrolytic hydrogen production (International Journal of Hydrogen Energy, 2000)(PDF )

Стаття присвячена створенню електролізера, що встановлюється на борт автомобіля. Автори виготовляють електролізер продуктивністю 20 л/год водню (це відповідає 30 л/год або 0,5 л/хв гидроксигаза), виробляють установку даного електролізера на чотири автомобілі: Volvo 940 (1993), Mercedes 280(1996), Fiat Kartal(1992), Fiat Dogan(1992). Економія палива в міському циклі становила 26%-43% в залежності від автомобіля, відмічено різке зниження шкідливих викидів. З цього автори роблять такий висновок: «цей пристрій демонструє паливозберігаючий потенціал водневих систем».

Примітно, що в цьому джерелі йдеться про малі домішки водню — тепловиділення при згорянні таких кількостей пренебрежимо мало в порівнянні з тепловиділенням при згорянні основного палива.

У той же час ККД двигуна досить малий. В режимі холостого ходу ККД бензинового двигуна становить максимум 12%! На крейсерській швидкості максимум 35% — в кращому випадку тільки одна третя частина бензину йде на рух автомобіля. Іншими двома третинами, по суті, двигун нагріває себе і навколишнє середовище! Дизельні двигуни трохи економічніше. Максимальний ККД на крейсерській швидкості становить 45%.

Беручи це під увагу, після вивчення вищеописаних документів, ми прийшли до наступної гіпотези: мала добавка водню, мабуть, каталізує згоряння палива – в присутності водню паливо згорає швидше, повніше, що призводить до підвищення ККД двигуна — для розвитку тієї ж потужності необхідно спалювати менше палива, або при тому ж споживанні потужність повинна зростати.

ГІПОТЕЗА: Водень виступає у ролі добавки, поліпшує якість палива, а не як самостійне паливо.

Після цього ми зробили лабораторний стенд (дивіться докладніше «Електроліз води» ), за допомогою якого вдалося отримати деяке уявлення про процес отримання гидроксигаза, побачити майбутні проблеми і намітити завдання.

Для тих, хто збирається сам робити бортовий генератор водню, безсумнівно, знадобиться подібний стенд, який представляє одну водневу клітинку два пластинчастих електрода). З його допомогою можна випробувати різні види матеріалів пластин, отримати залежності струму від напруги (вольт-амперна характеристика) осередки при різних температурах, виміряти кількість утворюється газу (л/хв) в залежності від струму, порахувати ККД клітинки і так далі.

Наприклад, за допомогою такого стенду можна переконатися в наступному:

1) Інтенсивність вироблення газу прямо пропорційно силі струму

(Q[л/хв]

I[А]);

2) З ростом температури падає опір комірки (при тому ж напрузі струм стає більше);

3) ККД осередку зростає з ростом температури;

4) Опір комірки зменшується з збільшенням площі пластин.

Всі ці виміри допомагають оцінити:

1) Кількість комірок для Вашого автомобіля;

2) Корисну площу пластин (більший об’єм двигуна потребує великих обсягів газу);

3) Температурний режим, при якому досягається максимальний ККД комірки.

Який обсяг газу потрібно моєму автомобілю?

Для Toyota Camry 2AZ 2,4 л встановлено, що при струмі 9А (0,5 л/хв гидроксигаза) на холостому ходу і 22А (1,2 л/хв гидроксигаза) при 2500 об/хв досягається максимальна ефективність нашого водневого генератора для даного автомобіля. Звідси можна знайти коефіцієнт споживання бензинового двигуна (!):

1,2 л/хв / 2,4 л

0,5 л/хв на кожен л двигуна

Нашими опорними даними при виготовленні першої версії генератора (джерело ):

1. Для бензинових двигунів об’ємом 2-5 літрів справледлив коефіцієнт: 0,4 — 0,6 л/хв на кожен літр двигуна.

2. Дизелі великих обсягів 10-14 л вимагають

5-10 л/хв гидроксигаза, що відповідає коеэффициенту: 0.4 — 1 л/хв на кожен літр двигуна. Там же продається генератор гидроксигаза продуктивністю 3.5 л/хв, за допомогою якого можлива часткова економія для дизелів 10-14 літрів (йдеться про економію 22%).

Слід зазначити, що ці дані справедливі для помірних обертів двигуна. Якщо метою є зробити генератор для гоночного автомобіля (великі обороти при розгоні) або для їзди при найвищих швидкостях (великі обороти на крейсерській швидкості вище), то необхідно збільшувати коефіцієнт прямо пропорційно використовуваним оборотами двигуна.

Наприклад, наш водневий генератор, видає максимально 2,0 л/хв гидроксигаза при 35А, тобто полуторний запас для автомобіля Toyota Camry 2AZ 2.4 L.

Навантаження на електрогенератор

Відомо, що при використанні кондиціонера, витрата палива збільшується. Це відбувається тому, що навантаження на генератор зростає, він починає відбирати більше потужності від двигуна, і електронна система додає час відкриття паливних форсунок.

Вироблення гидроксигаза навантажує електрогенератор подібно кондиціонеру, тобто для вироблення газу двигун повинен збільшити витрату. Разом з тим, отриманий гидроксигаз подається в повітряний колектор і призводить до економії цього збільшеного витрати.

Цей момент потребує особливої уваги. Наступний випадок із нашої практики допоміг розібратися в цьому. В одному з експериментів виявили «збільшення витрат при включеному водневому генераторі». Виявилося, нещільно закрутили кришку заливної бачка (завдали мильну піну губкою на всі сайти, де була вірогідна газова текти — з-під кришки заливної бачка надувалися бульбашки газу). Гидроксигаз вироблявся, але відлітав під капот, не доходячи до повітряного колектора. В результаті витоку з’явилися наступні експериментальні дані для міського циклу (Toyota Camry 2AZ 2.4 л).

Кожне вимірювання проводилося за досить тривалий пробіг (300км). Абсолютний витрата палива наведено в [л/100км], 100% — витрата по місту без втручань (водень не виробляється, водень не подається в повітряний колектор, тобто стандартний витрата для машини).

Короткий опис статті: водневий двигун Водень на авто. Виробництво і продаж всесезонних автомобільних генераторів водню (електролізерів). Економія палива, збільшення ресурсу двигуна, екологія. Статті по бортовим электролизерам автомольный генератор водню, водень, гидроксигаз, гідрокси, електролізер, кисень, економія палива, паливо, економія, бензин, дизельне паливо, екологія, ресурс двигуна

Джерело: ВОДЕНЬ НА АВТО: автомобільні електролізери, генератори водню, економія палива, збільшення ресурсу двигуна

Також ви можете прочитати