Альтернативная энергия для легкового автомобиля: 10 идей альтернативного топлива для автомобиля – 403 — Доступ запрещён

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Какие необычные виды топлива, помимо традиционных, применяются в автомобилях?

 

Мы живем в уникальное и удивительное время, когда в нашем мире всё в буквальном смысле меняется на глазах. 21 век готов удивлять своими технологиями и достижениями. Но, к сожалению, скорее всего, этот век запомнится человечеству, одним из главных событий в истории. По прогнозам в 21 веке закончится нефть. В связи с этим надо найти что-то, что будет давать нам энергию для движения транспорта по всему миру. Не волнуйтесь! В мире на самом деле достаточно альтернативных источников энергии, которые не дадут нам распрощаться с удивительными автомобилями. Быть может, нижеуказанные источники энергии станут основным источником энергии для транспорта.

 

10) Дизель / Вода

 

При проектировании шеститактного двигателя Брюс Кровер, придумал использовать топливо и воду при работе силового агрегата. В итоге ему удалось создать реально работающий шеститактный мотор, модифицировав четырехтактный. Смысл технологии в подаче воды на цилиндр в двигателе, сразу после подачи и воспламенении топлива. В результате вода от высокой температуры превращается в пар, который согласно законом физики расширяется и толкает поршень. Таким образом, мощность мотора увеличивается на 40 процентов. Примечательно, что пиковая мощность в таком типе двигателей доступна уже на низких оборотах. Далее пар поступает в испаритель и обратно переходит из газообразного состояния в воду, начиная цикл заново. Примечательно, что такой технологией можно оснастить практически любой четырехтактный двигатель, за счет не дорогой модификации.

 

9) Древесина

 

Машина на древесном топливе, работает на продуктах сгорания древесины. Так при горении дерева выделяется газ, который в последующем подается в камеру внутреннего сгорания автомобильного двигателя, где в последующем воспламеняется как обычный бензин или дизельное топливо.

 

Самое удивительное, что для того чтобы заставить любой автомобиль работать на древесине, необходимы минимальные изменения под капотом.

Правда при работе на продукте сгорания древесины, автомобиль становится маломощным и не имеет той же эффективности, доступной в транспортных средствах, работающих на традиционном топливе.

Тем не менее, автомобили с древесным топливом по-прежнему могут ездить достаточно быстро.

 

Кстати подобные машины были популярны во время Второй мировой войны и остаются даже сейчас популярными в некоторых странах Азии и на большей территории Северной Кореи.

 

8) Кофе

 

Используя кофейные зерна можно создать побочный продукт, который может питать традиционный двигатель внутреннего сгорания. Британец Мартин Бэкон разработал технологию, которая позволяет питать двигатель внутреннего сгорания продуктами распада кофе.

 

Для этого он модифицировал бензиновый мотор, который после переделки может работать на водороде и установил специальный котел, в который добавляется кофе. В итоге кофе при варке превращается в побочный продукт водорода (монооксида углерода), который затем подается в камеру сгорания двигателя. 

 

Изобретатель, для того чтобы доказать что его технология работает, модифицировал пикап Ford F-150. В итоге на необычном топливе Мартину удалось разогнать внедорожник до 105 км/час.

Аналогичный эксперимент в последующем был приведен с Volkswagen Scirocco, на котором изобретатель проехал 345 километров на одном кофе.

 

7) Лошадь

 

Может быть, человечеству, после того как закончится нефть на планете вернуться к началу? Да, именно к тому времени, когда люди еще не знали, как превратить ископаемые земли в энергию. К тому времени, когда для передвижения использовали конную тягу. Только эту технологию необходимо просто усовершенствовать в соответствии с 21 веком. Например, вместо того чтобы передвигать транспорт животными необходимо поместить лошадь на специальную беговую дорожку, встроенную в кузов большого автомобиля. Эта дорожка, получая энергию от хода лошади будет преобразовывать энергию в электричество, и передавать ее для питания электрического двигателя.

 

Не верите, что такое может быть? Но такая экспериментальная машина уже есть. Называется она Naturmobil. Этот необычный транспорт может разгоняться до 80 км/час за счет силы только одной лошади. Единственная проблема это сделать так чтобы лошадь чувствовала себя комфортно и не нервничала. 

 

6) Механическая тяга за счет педалей

 

Не нужно никаких сложных систем передач, не нужно никакой сложной системы охлаждения и даже нет в необходимости в тяжелом двигателе, чтобы автомобиль передвигался по дороге. Для этого нужна ваша сила ног и четыре колеса. С помощью технологий, которые увеличивают мощность механического вращения, вы можете без особых проблем передвигаться на автомобиле с помощью вращения обычных педалей, как на велосипеде.

 

5) Сжатый воздух

 

После наполнения около четырех минут сжатым воздухом Tata OneCAT способен перевозить вас без двигателя по дороге. Эта технология потенциально уникальная идея. Есть даже опытные образцы таких автомобилей. Но есть проблема. Это громкий звук работы пневмосистемы, который может сильно мешать водителю и пассажирам. Но главная проблема в том, что для наполнения пневмосистемы кислородом может понадобиться приличное количество энергии, что в результате делает сжатый воздух дорогим видом энергии для автопромышленности.

 

4) Автомобильный газотурбинный двигатель

 

В середине 50-х и начале 60-х годов Американская автопромышленность была одержима инновациями и сумасшедшими новыми идеями. Например, компания Крайслер придумала и довела практически до совершенства газотурбинный двигатель, который мог работать практически на любом виде топлива начиная от дизельного топлива и бензина и заканчивая растительным маслом и текилой. Газотурбинный мотор был в состоянии развивать до 44,500 оборотов в минуту. 

 

Но как всегда в удивительной технологии есть и недостаток. Это ужасно громкий звук работы двигателя. Но кого это может остановить в будущем, в случае полного отсутствия традиционных видов топлива.

 

3) Ветер

 

Все мы знаем, как хорошо энергия ветра работает в морях и океанах, приводя движение корабли. Также всем нам знакома технология добывания электричества из огромных ветряков, которые устанавливаются по всему миру. Безусловно, эта технология при желании может быть использована для питания двигателей автомобилей. Возможно, когда-то в будущем мы будем использовать ветровую турбину на автомобиле, для того чтобы питать электричеством электромоторы. 

 

2) Биодизель из различных источников

 

Этот вид альтернативного топлива самый перспективный в качестве альтернативы традиционным источникам энергии для автотранспорта. Уже достаточное время во многих странах мира производят путем перегонки биодизельное топливо из различных сортов масла, добываемого из растений и даже из водорослей. Также биодизель может производиться из овощей и фруктов.

 

1) Био-газ метан

 

В качестве альтернативного топлива в автотранспорте можно использовать биогаз метан, который можно добывать из различных отходов и мусора. Самое удивительное, что на био-метане автомобили будут работать точно также как и на бензине или на обычной солярке. Кроме того, машина, работающая на таком виде топлива, будет более эффективна (экономичная) и будет меньше наносить вред окружающей среде из-за более чистого выхлопа.

 

Для производства био-газа метана ученые используют специальных микробов, которые разлагают различные био отходы и мусор. В результате химического процесса отходы превращаются в метан. Это процесс называется анаэробное сбраживание. Самое удивительное, что метан также можно добывать даже на очистных сооружениях крупных населенных пунктах.

Гипотезы и факты » Альтернативная энергия для транспорта

Бензин – точно не единственно возможное вещество, пригодное для приведения транспортного средства в движение. Другой вопрос, что в начале ХХ века выбор бензина как топлива для автомобилей и иже с ними, был обусловлен рядом неразрешимых тогда проблем. Это и большой размер и вес паровых двигателей, и малый запас хода, при, опять же, больших габаритах и весе батарей электромобиля. Но с тех пор прошло более ста лет, и, неужели, на сегодняшней высоте технического прогресса, мы не можем решить эти проблемы?

АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВО: БЫЛЬ И НЕБЫЛЬ

Нас все чаще и чаще пугают иссякающими запасами нефти и газа на планете, глобальным потеплением, которое вызывают выхлопные газы автомобилей. Тут уместно вспомнить, что только разведанных запасов нефти хватит на 500 лет, а неразведанных (ни у кого нет сомнений, что под полярными льдами скрываются миллиарды баррелей нефти) – еще больше. В 1920х годах вообще считалось, что нефти на планете хватит не больше чем на четверть века. Глобальное потепление? Более половины теплового фона создается животными, людьми и растениями – за счет тепла своего тела, двигатели транспортных средств создают менее полутора процентов теплового фона! О каком влиянии транспорта на атмосферу может идти речь при таком раскладе?

С другой стороны – «мировой заговор» производителей, которые намеренно скрывают более эффективные и экономичные технологии.
Это уже относится к разряду паранойи.

И, все же, с момента создания автомобиля, непрерывно шли исследования в области альтернативного топливо. Удивительно, но на заре автомобилестроения большинство автомобилей были… электромобилями! Вообще, первый электромобиль был создан изобретателем Робертом Дэвидсоном в Англии в… 1838 году! То есть уже через шесть лет после открытия Фарадеем явления электромагнитной индукции, и за полвека до появления первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания! В конце XIX века электромобили опережали автомобили с традиционными (в нашем сегодняшнем понимании) двигателям по скорости и объему выпуска!

Но были еще и паровые автомобили! Первый паровой автомобиль… «паровая повозка», как его тогда величали, был построен в 1769 году французом Николя Жозефом Кюньо. Его «Огненная повозка» развивала скорость в 4,5 км/ч, а запас хода составлял 12 минут, после чего приходилось доливать воду в котел. Четверть тысячелетия спустя, в начале ХХ века, паровые автомобили (фактически – уменьшенные копии паровозов), опять же превосходили автомобили с бензиновыми характеристиками. Рекорд скорость, показанный на «паровозе» французом Леоном Серполе в 1902 году в 120,8 км/ч, был тогда недостижим для традиционных в сегодняшнем понимании автомобилей. Между строк можно отметить, что Луи Рено «заболел» машинами после того, как этот же Серполе дал ему порулить паровым трициклом в 1891 году…

Все эти примеры говорят о том, что бензин – точно не единственно возможное вещество, пригодное для приведения транспортного средства в движение. Другой вопрос, что в начале ХХ века выбор бензина как топлива для автомобилей и иже с ними, был обусловлен рядом неразрешимых тогда проблем. Это и большой размер и вес паровых двигателей, и малый запас хода, при, опять же, больших габаритах и весе батарей электромобиля. Но с тех пор прошло более ста лет, и, неужели, на сегодняшней высоте технического прогресса, мы не можем решить эти проблемы?

И что же, вообще, является идеальным топливом для автомобиля? Пожалуй, от этого и стоит отталкиваться. Какими же свойствами должно обладать идеальное топливо?

1. Первый критерий, конечно, доступность топлива. В идеале оно должно находиться в природе в чистом виде, а затраты на добычу должны быть минимальны. Пожалуй, единственное, что подходит под этот критерий – дерево.

2. Высокая удельная теплота сгорания. То есть минимальный вес (или объем) топлива должен давать максимальную тепловую энергию, превращаемую в механическую. Вот здесь дрова, с теплотой сгорания 10 МДж/кг находятся в конце списка, топовая позиция принадлежит водороду – 120 МДж/кг. Бензин где-то посередине – 46 МДж/кг.

3. Токсичность. Топливо, какими бы качествами оно не обладало, должно обладать низкой токсичностью – ведь транспортные средства, порой, попадают в аварии, и даже в автоспорте, кроме «клетки безопасности», защищающей пилота, не в последнюю очередь уделяется внимания защите бензобака и предотвращению пролития топлива. Там это решается использованием резиновых баков, с «губкой» внутри. Понятно, что если капля пролитого топлива убивает все живое в радиусе пятидесяти километров – это не наш метод. В этом отношении идеальным топливом снова является древесина.

4. Токсичность продуктов сгорания. Этот показатель тесно связан с предыдущим, ведь если автомобиль, проезжая километр, выхлопными газами убивает пару сотен мух дроздофилов – это тоже не совсем экологично. Идеалом по этому показателю, казалось бы, является электричество – ведь оно вообще не дает продуктов сгорания! Впрочем, достаточно вспомнить, откуда оно берется… Опять же продукт сгорания водорода – вода. Штука тоже достаточно малотоксичная. Спирт, газ – тоже дают низкое количество продуктов сгорания. Древесина и бензин, которые дают в результате сгорания угарный газ СО, а последний еще окислы тяжелых металлов, смотрятся на фоне предыдущих примеров, мягко говоря, неказисто.

5. Потребительские характеристики. Это название, конечно условное. Не стоит забывать, что для сгорания топлива его необходимо подать в камеру сгорания, и обеспечить полноту того самого процесса сгорания. ТЭС, работающие на твердом топливе – угле, имеют цеха подготовки (разгрузки, хранения, дробления, подачи) топлива, не уступающие по размерам самим ТЭС. То есть если для организации процесса горения необходим механизм подготовки и камера сгорания таких размеров, что двухместная малолитражка превращается в сорокатонный трактор… Кому это нужно?

Теперь попробуем рассмотреть, и, по возможности, оценить, те виды топлива, которые имеют шансы появиться в обозримом будущем. Оставим в покое расщепление плазменных пучков и холодный ядерный синтез – эти технологии на сегодня слишком фантастичны для приведения в движение среднестатистический автомобиль. Кстати, забегая вперед, можно сказать, что идеальным во всех отношениях топливом является вода – самое распространенное на Земле вещество, абсолютно нетоксичное… правда, сегодня не совсем понятно какую энергию воды (кроме механической – по принципу водяной мельницы), можно превратить в механическую энергию вращения колес.

Электричество

Нас с детства учили, что автомобили будущего всенепременно будут ездить на электричестве, потому в качестве альтернативного источника энергии для автомобилей электричество напрашивается в первую очередь. И интерес к электромобилям постоянно растет – начиная с 1960х годов, когда экологи забили тревогу, после – росту популярности электромобилей способствовал энергетический кризис 1980х, сегодня причиной повышенного внимания к этим транспортным средствам служит рост цены на нефть.

Как уже было сказано выше, первый электромобиль был создан в 1836 году, а в 1910х годах в Нью-Йоркском такси работало до 70 000 электромобилей! Говоря об электромобилях невозможно обойти стороной троллейбусы – ведь это они и есть! Кстати, первым в мире сухопутным транспортным средством, преодолевшим барьер скорости в 100 км/ч стал именно электромобиль – «La Jamais Contente» (Всегда недовольная, фр.) бельгийца Камиля Женатци, показавший весной 1899 года скорость в 105,882 км/ч.

На Западе электромобили производили GM, Renault, Daimler, в Японии Mitsubishi, Toyota, Honda, даже Индию не обошла «электромобилизация» – там был создан Reva. В СССР тему электромобилей не мог обойти институт НАМИ, и, конечно, АвтоВАЗ, где были созданы экспериментальные грузовые электромобили 2702, 2802 и, на базе ВАЗ-2102 – электромобиль для развозки продуктов питания 2801. Более того – Харьковский Автодорожный Институт с успехом выступал на рекордных заездах на электрических ХАДИ-11э, -13э и так далее.

Японцы, которые вот уже несколько десятилетий держат пальму первенства производства автомобилей и электронных девайсов, пошли дальше всех, создав 640-сильный 8-колесный электромобиль Eliica (Electric Lithium-Ion Car), способный развить скорость до 370 км/ч!

И в самом деле, электромобили имеют ряд преимуществ:

— Отсутствие выхлопных газов;

— Простота конструкции – весь традиционный силовой агрегат из двигателя и трансмиссии заменяет один механизм – электродвигатель, способность которого развивать очень высокие обороты (до 15 000 об/мин), позволяет обойтись без коробки передач!

— Низкая стоимость заправки;

— Низкий уровень шумового загрязнения.

Совокупность всех плюсов позволила не только презентовать заводу ГАЗ грузовой ГАЗель-Электро, но и закупить мэрии Москвы несколько электромобилей для опытной эксплуатации. Кстати, в конце ХХ века обеспокоенность Калифорнийского Комитета Воздушных Ресурсов высокой загазованностью, едва не привела к полной электрификации автотранспорта в штате Калифорния. Так было принято решение, что в 1998 году 2 % продаваемых в Калифорнии автомобилей не должны производить выхлопов, а к 2003 году — 10 %.

Первой отреагировала на это GM, представив на рынке модель EV1, быстро снискавшую популярность в опытной партии, и GM уже готовилась к началу массовых продаж, но в 2002 году законопроект был отменен, и почти все выпущенные электромобили были изъяты у владельцев и уничтожены. Остались только электрические Toyota RAV-4. В качестве причины указывалось окончание срока службы аккумуляторов. Естественно, сразу нашлись те, кто в отмене законопроекта увидел заговор властей и нефтяных магнатов, почувствовавших угрозу от нового массового вида транспорта.

Однако не все так коррумпировано, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что электромобили имеют ряд недостатков:

— В первую очередь – малый запас хода. В среднем батареи позволяют в летнее время проехать около 100-150 км на одной зарядке, зимой – того меньше. Eliica, способная на одной зарядке проехать до 320 км является скорее исключением;

— Длительное время зарядки. В самом деле – залить полный бак топлива даже прожорливого многооконного джипа занимает от силы несколько минут, зарядить батареи электромобиля – до 10 часов!

— Экологичность этого вида транспорта скорее мнимая, чем реальная. Ведь электричество берется из розетки, а как оно попадает туда? Да, есть АЭС, ГЭЦ, ветряные электростанции, приливные, но подавляющее большинство электростанций сегодня – тепловые, сжигающие топливо для получение электроэнергии;

— Еще менее экологично производство аккумуляторов, и их последующая утилизация. Ведь они содержат ядовитые элементы – свинец, литий, и кислоты;

— Отсутствие в массовой эксплуатации заряжающих станций, строительство которых нанесет урон экологии и экономике вряд ли больший, чем эксплуатация бензиновых транспортных средств. Если допустить массовую зарядку от бытовых сетей – возрастут нагрузки на эти самые сети, что может привести к перегрузкам энергосетей, и, как следствие, локальным промышленным авариям.

Подводя итоги, можно отметить, что электричество, скорее всего, станет топливом для массового автотранспорта, но далеко не в обозримом будущем.

Древесина

Говоря о древесине, мы имеем в виду далеко не паровозный двигатель внешнего сгорания, а газогенераторный двигатель. Как и явление электромагнитной индукции, процесс превращении твердого топлива в газообразное, был изобретен еще в позапрошлом веке, а первый в мире газовый генератор был построен в Англии в 1839 году. Сама идея объединения газогенератора и двигатель внутреннего сгорания пришла уже в 1870х годах Э. Даусону. Изначально газогенераторные автомобили распространения не получили – альтернатив газогенераторному топливу было достаточно, но Первая Мировая Война заставила обратить взор сильнейших мира сего на газогенераторные установки. Первым таким автомобилем стал грузовик Берше, вставший на вооружение французской армии.

Тут стоит сделать небольшое отступление, чтобы объяснить, что такой газогенератор вообще, и как он работает. С электричеством все понятно – оно живет в проводах, невидимо, и попадает в автомобиль из розетки. Но как твердое топливо превращается в газообразное, минуя при этом жидкую стадию?

Рецепт на самом деле прост – постоянный нагрев древесины при температуре выше горения, то есть сухая перегонка. Сам же газогенератор представляет собой подобие самогонного аппарата. На схеме: 1 – топка газогенератора с загрузочным люков для дров; впускной коллектор в воздухофильтром двигателя; 3 – вентилятор для розжига газогенератора; 4 – очиститель-охладитель топочных газов от смолистых отложений и дыма; 5 – теплообменник для охлаждения газа; 6 – люк золоудаления.

В Советском Союзе момент, когда автомобилей стало больше, чем топлива, наступил с запуском завода ГАЗ в начале 1930х годов. Очень скоро на смену простейшим установкам, работавшим на древесном угле, пришли более сложные, использовавшие в качестве исходного продукта газификации древесные чурки размером 40X40X50 мм. Их применение предъявляло более жесткие требования к конструкции газогенератора. Тем не менее соблазн использовать легкодоступное сырье (для чурок годились и некондиционная древесина и даже горбыль) стал причиной, по которой многие конструкторы направили внимание на дровяные установки.

В процессе опытных работ было построено огромное количество экспериментальных установок, многие из которых нашли дорогу в жизнь. Так появились не только газогенераторные грузовики ЗИС-13 и ГАЗ-42, но и газогенераторные седаны. Так в сентябре 1938 года А. И. Пельтцер, А. Н. Понизовкин и Н. Д. Титов (эти имена еще не раз прозвучат в истории отечественного автомобилестроения и автоспорта) прошли без остановок на газогенераторном ГАЗ-М1-Г 5000 км, показав среднюю скорость 60,96 км/ч, превысив мировой рекорд, принадлежавший до этого французам!

Бесспорно, газогенераторы имеют ряд преимуществ:

— доступность и низкая стоимость топлива,

— низкая токсичность выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания (но не газогенераторной установки!),

— более высокий ресурс камеры сгорания ДВС, по сравнению с традиционным топливом,

— отсутствие нагара на стенках цилиндров,

Началась повальная «газогенеризация» страны. На газогенераторное топливо переводили не только грузовики, но и трактора, а с началом Великой Отечественной – даже танки! Но и здесь все было не совсем гладко. За доступность топлива пришлось платить, принимая и минусы газогенераторов:

— высокий расход топлива – до 32 кг чурок на 100 км пути,

— вес и размеры газогенераторной установки уменьшали грузоподъемность автомобиля,

— запас дров еще больше уменьшал грузоподъемность автомобиля, для некоторых грузовых автомобилей – почти вдвое,

— низкая, по сравнению с базовыми моделями мощность,

— выхлопы газогенераторной установки в виде золы и сажи.

Так к середине 1950х годов количество газогенераторных автомобилей в СССР пошло на убыль. Но, справедливости ради, стоит отметить, что в таежных районах нашей страны до сих пор остались грузовики и трактора, работающие на газогенераторном топливе. Ну что поделать, нет в тайге АЗС через каждые полтора километра!

Но в массовом применении минусы газогенераторов заметно перевешивают плюсы, и возвращаться к ним сегодня – крайне нерационально.

Газ

Этот вид топлива тоже не является сколь бы то ни было экзотичным – сегодня на газу ездит каждая маршрутная ГАЗель. В СССР работы над газобаллонными грузовиками начались в середине 1936 года, во многом благодаря институту НАТИ (позже – НАМИ). Экспериментальные установки для автомобилей ГАЗ-ММ и ЗИС-5 содержали пропан-бутановую смесь в 6-7 баллонах под давлением около 200 кгс/см. кв., и весили 420 и 550 кг. То есть в этом плане особых преимуществ перед газогенераторами не было. Запас хода так же был не очень большим – около 100-150 км.

И, все же, газообразное топливо долгие годы использовалось в грузовых автомобилях, наряду с бензином и соляркой, и тому есть простое объяснение: термодинамический цикл работы двигателя внутреннего сгорания воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, найденный Николасом Августом Отто в 1874 году, был рассчитан именно для газообразного топлива! Да-да, изобретатель двигателя внутреннего сгорания считал именно газ идеальным топливом!

В самом деле, газ имеет ряд преимуществ:

— более полное сгорания благодаря более качественному образованию смеси в цилиндрах,

— низкая токсичность продуктов сгорания,

— низкая стоимость транспортировки газа,

— низкая стоимость топлива,

— низкий уровень шумового загрязнения атмосферы,

— невозможность хищения газообразного топлива обслуживающим персоналом,

— низкая стоимость переоборудования автомобиля.

Кстати, сегодня достаточно примеров использования газа в качестве топлива не только в грузовых автомобилях, но и легковых – BMW, Audi, ВАЗ и так далее. Более того – уже сегодня существует сеть автогазовых заправочных станций. Кто-то скажет: «а как же дизель?». И эта проблема решена с появлением газодизеля – смеси метана со взвесью дизельного топлива.

Но у газообразного топлива тоже есть обратная сторона медали:

— низкая, по сравнению с базовыми моделями мощность. Удельная теплота сгорания газа 44 МДж/кг против бензина с 46 МДж/кг,

— высокая взрывоопасность баллонов с газом при ДТП,

— высокая токсичность самого топлива. Отравление пропан-бутановой смесью вызывает эйфорию, дремоту, наркоз, удушье, сердечную аритмию.

Все же сегодня все больше и больше автомобилей переводят на газообразное топливо, в первую очередь – из-за соображений экономии. Пожалуй, именно газ можно назвать наиболее вероятной альтернативой бензину в ближайшем будущем.

Спирт

Использование спирта в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания – тоже далеко не вчерашнее изобретение. История, как и в случае с электричеством и газогенератором, относит нас на два столетия назад – в 1826 год, когда американский изобретатель Сэмюэль Мори построил двигатель, работавший на смеси спирта со скипидаром. Применение в автомобилестроении такой вид топлива нашел уже в 1896 году, когда некий Генри Форд изготовил свой первый автомобиль «Quadricycle», работавший на спирте!

Казалось бы – подумаешь, опытный образец, собранный фермером у себя в гараже… но идея использования спирта в качестве топлива пошла дальше – поступившая в продажу «Модель Т» могла работать как на бензине, так и на этаноле, и на их смеси! Возможно, именно благодаря многотопливной системе Ford T стал таким популярным и массовым. Ведь стоимость автомобиля – это одно, а стоимость его содержания – зачастую совсем другая величина. К слову, именно из экономических соображений Форд прибег к использованию этанола. С 1861 года в США действовали высокие налоги на спирт, введенные во время Гражданской войны. В 1906 году налоги на спирт были резко уменьшены, что сделало цену этанола сопоставимой с ценой бензина – 7 центов за литр.

В 1923 году американская компания Standard Oil первой начала добавлять этанол в бензин, чтобы повысить октановое число и улучшить работу двигателей, и в 1927 году на гонках Indianapolis 500 этанол был впервые использован в качестве топлива для гоночного автомобиля.

Но решающей вехой в истории спиртового топлива стали 1970е годы, и связано это с топливным кризисом. В 1973 году арабские страны ввели эмбарго на поставку «черного золота» государствам, поддержавшим Израиль. В результате, мировые цены на нефть выросли в три раза. Безусловно, это была катастрофа для всего мира, но для Бразилии, основным экспортным продуктом которой был сахар, беда пришла не одна. В 1974 году цены на сахар резко упали.

Стране повезло – президент Бразилии Эрнесто Гизель не упал духом, и инициализировал программу перевода бразильских автомобилей с бензина на этанол, решив обе проблемы одним махом – ведь спирт изготавливается из отходов сахарного производства. В результате к 1979 году производство спирта выросло на 500%, а правительство Бразилии предприняло следующий шаг – подписало соглашение с крупнейшими мировыми автопроизводителями (Fiat, Toyota, Mercedes-Benz, GM и Volkswagen),в рамках которого те были обязаны собирать в Бразилии только модели машин, способных использовать в качестве топлива 100%-й спирт. В конце 1980-х годов почти все новые автомобили, продаваемые в Бразилии, были способны использовать в качестве топлива исключительно этанол. Вообще-то это привело к новому кризису, в результате которого Бразилия была вынуждена уже импортировать этанол, а в начале 1990х годов и вовсе перейти обратно на бензин.

Бразильский эксперимент не прошел бесследно – именно ему обязаны появлением «автомобили на гибком топливе» Flexible Fuel Vehicles (FFV) , которые способны использовать смесь из 85% спирта и 15% бензина (то, что сегодня принято обозначать как Е85), равно как и обычный бензин. Смеси до 20 % содержания этанола могут применяться на любом автомобиле.

Сегодня FFV с успехом используются не только в Бразилии, но и в Японии, США, Германии, Англии и ряде других стран. Этому способствует ряд положительных качеств этанола:

— этанол нейтрален как источник парниковых газов, поскольку при его производстве путём брожения и последующем сгорании выделяется столько же CO2, сколько до этого было связано из атмосферы использованными для его производства растениями,

— низкая стоимость этанолового топлива.

По понятным причинам в СССР и России этот вид топлива распространения не получил.

Однако есть еще несколько существенных недостатков:

— этанол, повышает пропускную способность пластмассовых испарений для некоторых пластмасс (например плотного полиэтилена). Эта особенность метанола повышает риск увеличения эмиссии летучих органических веществ, что может привести к уменьшению концентрации озона и усилению солнечной радиации,

— низкая, по сравнению с базовыми моделями мощность. Удельная теплота сгорания спирта 27 МДж/кг против бензина с 46 МДж/кг.

Впрочем, плюсы этанола, как и газового топлива, намного перевешивают минусы, и его можно назвать наиболее перспективным топливом ближайшего будущего.

Рассказ об использовании спирта в качестве топлива был бы неполным без упоминания метанола, но он используется исключительно как топливо для спортивных автомобилей, поскольку метанол травит алюминий, то есть проблемным является использование алюминиевых карбюраторов и инжекторных систем подачи топлива в ДВС. Отбросить сто лет технического прогресса, и вернуться к чугунным блокам цилиндров и ГБЦ… такой ход явно не приблизит светлое будущее.

Биотопливо

В широком понимании «биотопливо» – это топливо из биологического сырья. То есть к этому виду можно отнести деревянные дрова, этанол, метан и так далее. Даже биоводород. Но первые три уже были рассмотрены, самая же снедь оставлена напоследок. И тут бы можно поставить точку, если бы не биодизель – топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации. Сегодня сырьем для получения биодизеля могут быть рапсовое, соевое, пальмовое, кокосовое масло, а также отходы пищевой промышленности. Разрабатываются технологии производства биодизеля из водорослей.

Справедливости ради стоит отметить что работы по двигателям на биодизеле ведутся относительно недавно – чуть более четверти века, и само биодизельное топливо начало в странах Евросоюза в промышленных масштабах начало производиться в 1992 году.

Биодизель на самом деле обладает рядом неоспоримых преимуществ:

— высокие смазочные характеристики, что продлевает срок жизни двигателя. Например, грузовик из Германии попал в Книгу рекордов Гиннеса, проехав более 1,25 миллиона километров на биодизельном топливе со своим оригинальным двигателем.

— высокое цетановое число (для минерального ДТ – 42-45, для биодизеля – не менее 52),

— высокая температура воспламенения – более 150 гр.,

— возобновляемость ресурса,

— сохранение экологического баланса – при сгорании биотоплива выделяется столько же углекислого газа, сколько было поглощено растением за весь срок его жизни,

— низкая стоимость, во многом благодаря получению побочных продуктов производства биодизеля.

Казалось бы – проблема идеального топлива решена, и программы, обещающие перевести значительную часть автотранспорта на биотопливо к 2020 году, имеют полное право на жизнь. Но ложка дегтя есть в любой бочке меда:

— большая вязкость биодизеля, что вызывает необходимость подогревать топливо при низких температурах для обеспечения приемлемой текучести,

— малый срок хранения – около 3х месяцев.

Но, в итоге, биодизель – еще один претендент на топливо ближайшего будущего. Так ОАО РЖД, проведя испытания биодизеля в 2006-2007 годах на тепловозах Юго-Восточной железной дороги, осталось удовлетворено результатами эксперимента, и заявило о готовности использовать биодизель в промышленных масштабах на своих тепловозах.

Водород

Вот оно – самое сладкое. Водородное топливо. Топливо, имеющее удельную теплоту сгорания 120 МДж/кг – то есть самую высокую из ныне известных (если не принимать во внимание антивещество, расщепление плазменных пучков и прочую фантастику).

Первые опыты с водородными двигателями относятся… да будь оно неладно! Снова к первой половине XIX столетия! В 1806 году француз Франсуа Исаак де Риваз изобрел двигатель внутреннего сгорания, работавший на водороде, который производился методом электролиза воды. Но эти эксперименты оставались забыты почти полтора века – до Великой Отечественной Войны. В блокадном Ленинграде бензин был в дефиците, но воздушно-водородная смесь для аэростатов имелась в большом количестве. Военный техник Борис Шелищ предложил использовать ее для двигателей внутреннего сгорания лебедок аэростатов, а, когда опыт удался – перевел на водород около 600 автомобилей!

Так неужели перевести стандартный двигатель внутреннего сгорания на водород настолько легко, что это было возможно более полувека назад в кустарных условиях? Чего же мы ждем?

А вот близок локоть, да вряд ли укусишь. Водород в самом деле может использоваться в двигателях внутреннего сгорания. В этом случае снижается мощность двигателя до 82 %-65 % в сравнении с бензином. Если внести небольшие изменения в систему зажигания, мощность двигателя увеличивается до 117 % в сравнении с бензиновым аналогом, но тогда значительно увеличится выход окислов азота из-за более высокой температуры в камере сгорания. Кроме того, водород при температурах и давлениях, которые создаются в двигателе способен вступать в реакцию с материалами двигателя и смазкой, приводя к более быстрому износу. Обычный ДВС для работы на водороде не подходит, т.к. водород легко воспламеняется от высокой температуры выпускного коллектора. Обычно для работы на водороде используется роторный двигатель, т.к. в нём выпускной коллектор значительно удалён от впускного. Собственно, это и объясняет, что один из существующих в настоящее время автомобилей на водороде – роторная Mazda RX-8 hydrogen, но и она – битопливная, т.е. использует и бензин и водород.

Приближенные к традиционный поршневым водородные двигатели внутреннего сгорания (Hydrogen internal combustion engine – HICE) можно увидеть на автомобиле BMW Hydrogen 7, и автобусах Ford E-450 и MAN Lion City Bus. Впрочем, все это сейчас выпускается ограниченными опытными партиями.

У водорода есть два неоспоримых плюса:

— высокая удельная теплота сгорания,

— отсутствие токсичных выхлопов. Ведь продуктом сгорания водорода является вода!

Минусов значительно больше. Впрочем, скорее всего, это только пока:

— несовершенные технологии хранения водорода. Например, в той же водородной BMW 7, водород хранится в жидкой форме при температуре минус 253 гр. Цельсия,

— высокая себестоимость водорода,

— сложный процесс получения водорода в промышленных масштабах, в процессе которого выделяется все тот же СО,

— высокая стоимость водородной силовой установки и сложность ее обслуживания,

— взрывоопасность водородно-воздушной смеси. Вспомним Цеппелины начала ХХ века – горели, как спички,

— отсутствие развитой структуры водородных заправочных станций.

Ну, кажется, на водороде, как топливе ближайшего будущего, можно смело поставить крест. Да, скорее всего он станет применяться в двигателях внутреннего сгорания, через пару-другую сотен лет.

Правда… прежде чем убирать водород в дальний ящик, давайте вернемся в полюбившийся нам XIX век. Да-да, первый в мире водородный топливный элемент был изобретен в 1939 году Вильямом Гроувом! Следуя сложившейся традиции, его работа оказалась забыта на почти полтора столетия, но в 1960х годах возник серьезный практический интерес к водородным топливным элементам для обеспечения энергией аппаратов «Gemini» и «Apollo», а затем — многоразовые корабли программы «Space Shuttle». Топливные элементы показали себя более безопасными, нежели ядерные установки, и не такими дорогими, как солнечные батареи.

Тогда, на заре космонавтки, даже там, на космических кораблях, где ценен каждый грамм, водородные топливные элементы весили сотни килограмм, сегодня такой элемент весит порядка 50 кг.

В принципе, автомобиль с водородным топливным элементом представляет собой ничто иное, как электромобиль, ведь ВТЭ вырабатывает электрический ток, но с двумя большими недостатками: сочетает в себе все опасности HICE в купе с низким КПД – порядка 45%. Впрочем, уже сегодня есть ВТЭ с КПД 57%. Однако, по сравнению со свинцовыми аккумуляторами, КПД которых составляет 70-90% такой коэффициент полезного действия все равно слишком мал, чтобы говорить о массовом применении таких батарей в ближайшем будущем.

Не без гордости среди опытных водородных автомобилей можно отметить Ниву с электрохимическим генератором «Фотон», разработанном для программы «Буран». Стоимость генератора в 300 000 долларов так же заставляет задуматься о возможности скорого использования их в гражданском автомобилестроении.

На первый взгляд наиболее перспективными выглядят пропан-бутановая смесь, этанол и биодизель. В сумме с гибридными силовыми установками они могут дать просто потрясающие результаты!

И вот теперь появляется «Опа! Неужели за более чем сто лет существования автомобильного транспорта человечество так и не нашло достойной замены бензину?». Нашло! И еще до изобретения автомобиля!

Только не пытаемся ли мы изобрести велосипед? Ведь КПД бензинового двигателя внутреннего сгорания всего около 35%, а более 80% процессов, происходящих в цилиндрах, остаются неизученными и по сей день. То есть даже старый добрый, всем привычный бензиновый ДВС имеет еще огромный потенциал для изучения и его совершенствования.

(с) 2010 Костин К.А.

 

Источник

Альтернативные источники энергии для автомобиля

Иногда информацию, и достаточно любопытную, узнаешь из весьма необычных источников. В общем, Марк Солонин решил обсудить тему «спорологии», или методов ведения дискусии, скорее, я бы сказал, замещения в дискуссии у определенных ее участников интереса к предмету на интерес к отстаиванию некоего догмата. И в комментариях к этому посту один из пользователей, пишущий по ником Alex привел пример такой предвзятости, касающийся такого любопытного предмета как слепая вера в возможность конструирования практичного электромобиля. Из его рассуждения следует, что электромобиль построить можно, но это технически и экономически вряд ли рационально. Такого рода критики данного технического решения, причем весьма грамотной и рациональной, я нигде не встречал.

Итак, слово Alex`у:

В ноябре 1995 начал я писать дипломную работу по работе электмашин на батареях. Думал, болван, что это наше будущее.. Однако помучившись с электромобилями и проведя все подсчёты я отрезвел. Результат получился такой – на сегодняшний день никакой альтернативы двигателю внутреннего сгорания нет и еще долго не будет. Как не прискорбно, но может статься и так, что такая альтернатива не появиться никогда.

Причин тому много. Самая главная заключается в том, что мы слишком «избалованы» обычным дизельным (бензиновым) мотором. Мы привыкли к тому, что его можно за пару минут заправить и горючего хватает на сотни и сотни км. В нем тепло зимой и благодаря климаконтролю прохладно самым жарким летом. Он очень надежен и не подведёт вас в трудную минуту. Он очень безопасен (многочисленные Airbag`и, преднатяжители ремня, АBS, ESP и т.д.) и им удобно управлять. Он достаточно дешев и не нуждается в ежедневной настройке и ремонте.

Всего этого ни один элетромобиль не имеет и никогда не будет иметь. При написании работы я имел счастье подвергнуть 4 электромобиля многомесячным тестам и натерпелся не дай бог каждому.
Вот основные недостатки электромобиля:

1) Его очень долго «заправлять» – минимум 8 часов, а иногда и до 12 часов, ускоренная же подзарядка портит аккумуляторы. Закачиваемая мощность равна произведению силы тока и напряжения. Напряжение повышать нельзя – пробьёшь аккумуляторы. А повышение силы тока резко уменьшает КПД зарядки, нагревая аккумуляторы…
2) Он едет не дальше чем максимум 30-50 км (не верьте рекламе, рассказывающей о сотне или даже сотнях км, туфта все). Каждую поездку надо тщательнейшим образом планировать и от плана не отступать ни на минуту. Холодная погода, быстрая езда уменьшает радиус дейстрия вдвое, а иногда и втрое. Я несчетное количество раз останавливался «без бензина» так как аккумуляторы садились намного быстрее, чем я рассчитывал. «Показатель уровня топлива» в электормобиле отсутствует — предугодать, когда энергия кончится, достаточно сложно!
3) Он очень ненадежен, что-то ломается каждый день. Отремонтировать его самому часто невозможно, а до ближайшей автомастерской не доехать – «бензина» не хватает.
4) Он очень маломощен – несколько лошадиных сил. Подъем на простую горку в городе – это большая проблема, особенно на слабых аккумуляторах.
5) Он очень дорог в обслуживании. Батареи стоят до 2500 евро, и менять их нужно каждый год. Не поменяешь – радиус действия быстренько упадет до нуля.
6) В нем страшно холодно зимой. Запотевают, а то и покрываются ледяным узором окна внутри машины. Ругая низкий КПД обычного мотора, мы как-то забываем, что 70% энергии внутреннего сгорания уходит на наш обогрев зимой. В электромобиле этого нет – поэтому зимой 1996 года при температуре -3°C я ездил в электромобиле в моей старой русской шубе и замерзал.
7) Мои расчеты показали, что электромобиль экологически вреден. При езде он не выделяет выхлопа, но для производства электроэнергии на 100 км пути нужно сжечь вдвое больше угля/нефти/газа, чем нужно бензина/дизеля для обычного автомобиля. Обычный двигатель намного экологичнее.
8) В нем нет никаких «наворотов» — все стоит энергии. Ни гидроусилителя руля, ни радио, ни Airbag-ов, ничего. Пересаживаясь в нормальную машину чувствуешь себя королем. И тепло через 5 минут. Стекла изнутри не запотевают. Радио можно послушать. Ничего не тарахтит и не дребезжит. Не надо дрожать – доеду до дома или не доеду, хватит энергии или нет.
9) Для того, чтобы машину сделать как можно легче применяют где только можно алюминий и пластмассу, рамы делают очень тонкими и даже дырки в тормозных колодках просверливают (это к сожалению не шутка). Не дай бог авария в такой машине – не выживешь.
10) В свинцовые акумуляторы нужно ежедневно подливать дистиллированную воду – иначе они сдохнут за неделю (гелевые батареи не подходят – они в электромобиле очень быстро выходят из строя). Для этого нужно снять автомобильные сиденья, пооткручивать более сотни аккумуляторных крышечек, долить воды, крышечки позакручивать, сиденья на место поставить и т.д. Эта операция длится до часа – и так каждый день. Зимой это оччччень проблематично – даже в Германии. Замена аккумуляторов – это вообще катастрофа.
11) Не путайте аккумуляторы для электромобиля с обычным стартовым аккумулятором, который у каждого стоит в машине. Стартовый нужен только для старта, после старта он «отдыхает» и подзаряжается от генератора. А через аккумуляторы электромобиля проходят эл. токи до 100 Ампер и даже более, причем длительное время – всё время вашей поездки. Поэтому они даже при правильном уходе очень капризны. Их никогда нельзя разряжать «до нуля» — при этом даже новые могут просто отдать концы. Они очень неустойчивы к перегреву и перезарядке. Они саморазряжаются примерно через 2 недели простоя машины и поэтому их нужно постоянно дозаряжать. При выходе из строя одного аккумулятора машина дальше не едет т.к. для они все (до 14 штук) подключены в ряд и ток прерывается. Найти вышедший из строя аккумулятор тоже очень непросто.

Были многократные попытки заменить свинцовые батареи на другие, чтобы увеличить радиус действия электромобиля или хотя бы уменьшить объём технического обслуживания – без особого успеха. Никель-кадмиевые не подходят. С никель-гидридными тоже не так всё просто. Натрие-серные увеличивают радиус действия до 250 км, но натрий и сера внутри аккумулятора должны быть постоянно нагретыми до 330 градусов Цельсия. После того как один из таких аккумуляторов треснул и спалил за 30 секунд машину (температура горения горячего натрия — до 3000 градусов) от них пришлось тоже отказаться. Литиевые акумуляторы очень дороги и заряжать их можно только 300 раз. И т.д.

Всё это описал и сдал работу профессору. И получил на следущий день всю перечёркнутую красным фломастером «Это что, дипломная работа ПРОТИВ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ? А должна быть ЗА ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ!!!»

Я попытался с ним поговорить, убедить, ещё раз перепроверил все расчёты и т.д. Профессор не дал себя убеждать. Он мне приказал полностью переписать работу. Взялся за дело, начал «прятать» недостатки машины и «выпячивать» преимущества и т.д.

Опять сдал работу — и снова получил назад — «Всё равно плохо показаны достоинства электромобиля!». Я вынужден был наступать на горло собственной песне. Плюнул, и начал петь такие дифирамбы, что до сих пор противно… Профессор смилостливился — и поставил мне «Хорошо».

Хотя жисть показывает — что прав был я… Попытки вывести на рынок электромобили, и неоднократные, уже были. Все они потерпели сокрушительный крах. Все до единого, по всему миру. И попытки со стороны государств были этим попыткам помочь – например закон о ZeroEmissionsVehicles в Калифорнии. В 1990 году был там принят закон о том, что к 2003 году 10% всех новых машин (а это 100.000 машин!) должны быть emissionfree, без вредных выхлопов, напр. электромашины. И что получилось? Да ничего не вышло. Государство потребовало от индустрии продукта, который индустрия запустила в производство, со страшной силой разрекламировала и вывела на рынок. Но вот народ этот «обалденный» продукт покупать не захотел – и никакое государство и никакие самые тёмные и могущественные силы не заставят народ покупать то, что является туфтой. General Motors выпустил свой ЕМ1, Ford выпустил свой электормобиль Th!nk. Первый был продан ок. 1000 экземпляров, второй – 440. Сейчас все они уже сданы на свалку. Почему – смотрите мои объяснения страничкой выше.

А закон этот американцы де-факто отменили – 10% снизили до 2%, а 2003 год отодвинули до 2014 года. Прямо как Хрущевский коммунизм, обещаный к 1980 году. А к тому времени или ишак сдохнет или падишах умрёт. Но дело не продвинется .

Tsusima, я, негативно отношусь к гибридам. Никому не советую их покупать. Считаю саму идею — совокупить ДВС, батарею и электромоторы, просто ублюдочно-метрворождённой.

Экономичность гибридов не соосветствует действительности. Да, Приус заявляет о том, что потребляет всего 4 л/100 км — но забывает добавить, что это — только при НОВЫХ батареях. Никель-гидридный аккумулятор можно заряжать 300 — 500 раз — в идеале. А на практике уже через год расход горючего начинает расти.

Мой друг Йорк Ю. меня не послушался и купил Тоёту Приус (1.5 литр мотор 74 л.с., гибрид 40 л.с. на NiHCa аккумуляторе). Заплатил немеренные деньги — 32.000 Евро. Поначалу он пел машине дифирамбы во всё горло — а потом потихонечку притих.

Аккумулятор год вышел из строя — как я ему и говорил. Он не выдерживает постоянного нерегулярного заряжания/разрядки. Негативно сказывается на аккумуляторе рекуперация — («возврат» энергии при торможении в аккумулятор), «перезарядка», минусовые температуры, разрядка «до нуля», длительный простой в неотапливоемом помещении. После этого Йорку нужно было купить новый — а он не дешев (4000 Евро). Тот поступил проще — и машину продал. Она простояла полгода в автосалоне и ушла за 11500 евро. То есть за полтора года мой коллега потреял больше 20000 Евро.
Теперь про его расход бензина: по началу это было в среднем 4.1 литр, через год он увеличился до 6,8 литров на 100 км. И это ясно — машина возит ненужный балласт в виде акку, динамомашины и т.д. К слову, мой БМВ 320Д с 178 лошадями при нормальной езде потреблял около 6,5 литров.

Проблема здесь та же самая как и в электромобилях — аккумулятор. Нас убеждают, что учёные ещё маленько «призадумаются» и выдумают супер-пупер батарейку, на которой машины будут месяцами без подзарядки ездить. Конечно нет ничего невозможного — но вероятность такого изобретения фактически равна нулю.

Аккумуляторы были придуманы больше 150 лет назад — и непрерывно разрабатываются. Сильный толчок для их развития дал космос. В 50-х и 60-х годах десятки лабораторий по всему миру тратили миллионы и миллиарды на создание лёгких, мощных и многократно заряжаемых аккумуляторов для околоземных спутников земли. Это чтобы спутник в тени Земли, когда солнечные батареи не работают, свои функции не приостанавливал. А результаты более чем скромные, увы.

Да и сегодня, когда нотбуки с каждым годом свою скорость и мощность удваивают, ни один из них больше пары часов без розетки не выживет. Видеокамеры – и тех максимум на час-два хватает. То есть кассеты бывают 5-и часовые. А вот аккумуляторов 5-и часовых нет.

Так что за проблему взялись, причем по-настоящему, а решения нет. Боюсь – оно так никогда и не будет найдено.
Я неоднократно слышал о том, что в мире есть некие всевластные «тёмные силы», которые «запрещают» выход на рынок экономичным машинам. Что мол, технические решения уже давно существуют — но их умалкивают. Это, по моему скромному мнению, просто бред.

Но вот что скажу ещё — так это про водородные топливные элементы. О них тоже много пишут и уже два десятилетия всякие прототипы сторят, но и к ним я отношусь очень скептически. Как всегда все подчеркивают только преимущества таких машин, совершенно забывая огласить список их недостатков. А недостатки имеют место быть и некоторые из них, увы, неисправимы. Перечислю-ко некоторые из них.

1) Водород «сгорает» в особых ячейках при низкой температуре, при этом вырабатывается эл. ток, который подается на электромоторы. Эта система очень инертна – так что водитель, «дав газ до упора» вынужден ждать 10-15, а то и 20 секунд, пока машина начнет разгоняться. Еще хуже, если машина напр. всю ночь простояла – нужно несколько минут, чтобы она была в состоянии тронутся с места. Все автомобилестроители пытаются выйти из положения, используя аккумуляторы или мощные конденсаторы, которые заряжаются при нормальной езде, и отдают энергию например при разгоне или обгоне – но пока тщетно. Дело в том, что конденсаторы должны быть очень велики и разряжаются очень быстро, а аккумуляторы, как я уже писал, от постоянной зарядки/разрядки сдыхают за считанные месяцы. При затяжном подъеме в гору такие машины например использовать вообще нельзя – аккумулятор уже разрядился, а своей энергии такому мотору не хватает. Можете себе представить, если энергия кончится, например, при обгоне, когда вы на встречной полосе, аккумулятор сел, а мотор не «тянет».

2) «Сгорающий» водород превращается в дистиллированную воду, которая вытекает из «выхлопной трубы». Проблема в воде в том, что при морозе такой мотор использовать нельзя – вода замерзает, лёд забивает «выхлопную», мотор выходит из строя. В России такую машину можно использовать только летом.

3) Водорода надо много, а возить его с собой много нельзя – взрывоопасно (напр. при аварии). Чтобы этого избежать, машину заправляют метиловым спиртом. Спирт разлагают на водород (который используют в моторе) и повторно окисляемый углекислый газ, который уходит через вторую выхлопную трубу. Так вот, 50 литров метилового спирта хватает как раз на 150 км езды, и все.

4) Водородный генератор страшно дорог. Не верьте тем, кто говорит, что при массовом выпуске он станет ненамного дороже обычного мотора внутреннего сгорания. Неправда. Для его работы нужна платина (катaлизатор холодного горения водорода), и нужно ее много. Такую машину стоит взломать или угнать только из-за этой платины. Почти столетние попытки найти другой, более дешевый катализатор для холодного горения водорода пока не увенчались успехом. Боюсь это не удастся и за последующие 100 лет.

5) Водородный генератор имеет не большой срок службы — 4, максимум 5 лет, после чего его придётся заменить.

6) Такая машина еще более неэкономична и неэкологична. Представьте себе, 10 ящиков водки хватает только на 150 км! Так ведь этот метанол (не дай бог такую машину в Россию – все алкаши поослепнут) нужно произвести – а для этого нужно очень много энергии на перегонку. Посчитаешь эту энергию на проеханный км – и получается, что такой автомобиль сжирает втрое и даже вчетверо больше энергии чем обычный.

6) В такой машине холодно. Водород «сгорает» при низкой температуре и салон не греет. Для обогрева используется печка на обычном газе-пропане, баллон которого надо всю зиму возить с собой. Такая печка неэффективна, шумна и плохо регулируема. Баллон нужно тоже постоянно пропаном наполнять потому что его расход на отопление вполне сравним с расходом газа при нормальной езде…

Вот так оно. Хотя над этой проблемой работают уже много лет и тратят на нее немеренные деньги – пока из этой идеи ничего не получилось. И уверен, еще долго ничего не получится. Форд пару лет тому назад заявил, что он прекращает все работы по водородным топливным элементам. Получится как и с аккумуляторами — немецкая фирма АЕG потратила в свое время более 200 млн. евро на создание особого аккумулятора для электромобилей под названием ZEBra (ZeroEmissionBattery) – и ничего у нее не получилось (пока не разорилась). BMW вбухал вообще немеренное количество денег в натрий-серные аккумуляторы – и весь пар ушел в свисток. Теперь все как сумасшедшие лихорадочно работают над вышеописанными водородными двигателями хол. сгорания – хотя такую машину никакой здравомыслящий человек не купит. Даже если нефть будет стоить 300 долларов за баррель.

Альтернативные двигатели

Нынешние цены на бензин заставляют активно искать альтернативу этому виду горючего. И если о массовом переходе на водород или топливные элементы пока говорить рано (в силу дороговизны и сложности подобных устройств), то замена бензина дровами – технология уже известная. Но оправданна ли она? Оборудовав ГАЗ-52 самодельной газогенераторной установкой, группа инженеров Житомирского агроэкологического университета не изобрела… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Транспорт

  Модель двигателя на постоянных магнитах. Гуляя просторами интернета я обратил внимание на странные споры вокруг так называемых вечных двигателей, причем основная часть авторов сайтов и комментаторов осациируют вечный двигатель с генераторами энергии, принцип работы которых основан на взаимодействии постоянных магнитов (двигателя на постоянных магнитах). Мое личное мнение – нет, и не может быть ничего… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

Воздушный двигатель Идея этого альтернативного воздушного двигателясовершенно проста и не нова, основана на принципе работы простейшего парового двигателя. Напомню в краце, там для получения полезной энергии используется вода, которая вследствие нагревания превращается в пар, результатом чего является повышение давления. Затем этот пар (под высоким давлением) передается на турбину (или поршнь), с которой по средствам вала или редуктора… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Транспорт

Двигатель Шаубергера своими руками   В настоящее время двигатель Шаубергера пользуется большой популярностью и рассматривается как альтернативный двигатель. Что представляет собой подобное устройство, и в чем его преимущества. Как создать двигатель Шаубергера своими руками?    Австрийский инженер Виктор Шаубергер работал над созданием электрогенератора, в котором турбина отличалась от конструкций обыкновенных водяных электростанций. Идея двигателя Шаубергера… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Изобретения Своими руками

Гидростатический двигатель Уважаемые участники сайта, позвольте предложить Вам тему связанную с альтернативной энергетикой — гидростатический двигатель.   Возникла идея построить действующий гидростатический двигатель (описание и принцип действия для понимания сути идеи выложу ниже), но нужен взгляд со стороны и желательно не один, и критические замечания. Также нужны расчеты движущего элемента и маховика — для примера,… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Изобретения

Водородный генератор-это вид оборудования, при правильной установке которого можно снизить расхода топлива мотоцикла, легкового или грузового автомобиля, а также сократить количество вредных выбросов в атмосферу. При помощи батареи питания и генератора постоянного тока вода разлагается на кислород и водородный газ (HHO), который попадает в двигатель и потом выделяется в атмосферу. HHO улучшает качество сгорания топлива… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

Генератор Адамса относится к классу безтопливных самовосстанавливающихся зарядных устройств. Самым главным преимуществом данного устройства является абсолютная независимость от погодных условий (ветрогенераторам нужна постоянная и, желательно, сильная ветреная погода, а генераторы на солнечных элементах весьма критичны к яркости солнечного освещения и в ночное время обычно не работают). Конструкция генератора Адамса «Вега»: Конструкция генератора Адамса (как и перечисленных выше ветрогенератора и… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

В настоящее время двигатель Шаубергера пользуется большой популярностью и рассматривается как альтернативный двигатель. Что представляет собой подобное устройство, и в чем его преимущества. Как создать двигатель Шаубергера своими руками? Австрийский инженер Виктор Шаубергер работал над созданием электрогенератора, в котором турбина отличалась от конструкций обыкновенных водяных электростанций. Идея двигателя Шаубергера заключалась в создании вихря внутри камеры,… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

Водородный генератор для автомобиля

Водородный генератор-это вид оборудования, при правильной установке которого можно снизить расхода топлива мотоцикла, легкового или грузового автомобиля, а также сократить количество вредных выбросов в атмосферу. При помощи батареи питания и генератора постоянного тока вода разлагается на кислород и водородный газ (HHO), который попадает в двигатель и потом выделяется в атмосферу. HHO улучшает качество сгорания топлива в цилиндре двигателя, увеличивает мощность автомобиля, очищает старые двигатели от отложений кокса, снижает количество вредных выбросов и расход топлива от 25%. Такой водородный генератор не трудно сделать самому, и детали стоят не слишком дорого.

Работу генератора можно оценить положительно, если он производит от 1.7 до 2.0 литров HHO газа в минуту при соответствующей токовой нагрузке.
Предупреждение: Если Вы решили использовать водородный генератор, Вы полностью несете за это ответственность. Ни сайт, ни автор этой статьи не несут ответственность за причиненный при использовании водородного генератора ущерб. Относительную безопасность при работе с генератором данного образца можно гарантировать только при условии, что Вы будете следовать нашим инструкциям. Только Вы несёте ответственность при работе с генератором.
Обеспечение безопасности
Прежде чем мы опишем принцип сборки генератора, Вы должны точно представлять себе, в каких целях Вы собираетесь использовать генератор.Если Вы решили сделать себе просто очень экономный транспорт прочтите статьювнимательно. Во-первых, HHO газ взрывоопасен. Если бы газ не имел этого свойства, он не способствовал бы снижению количества топлива на единицу пробега Вашего транспортного средства. Обращение с HHO газом требует внимательности и осторожности. Нужно точно убедиться, что газ поступает именно в двигатель и никуда более. Для этого нужно помнить несколько основных моментов. Во – первых, генератор должен производить водород, только когда двигатель запущен. Чтобы предотвратить аварийные ситуации, следует отключать питание от генератора. Однако, наличие устройства ручной системы переключений «включить/выключить» недостаточно , когда речь идёт о безопасности- можно забыть выключить подачу газа в двигатель. В этот момент генератор будет производить газ, который будет поступать в заглушенный двигатель. Когда мотор выключен, вы должны быть уверены, что генератор тоже выключен. Вместо того, чтобы напрямую соединить генератор и замок зажигания рекомендуется соединить стандартное автомобильное реле и датчик давления масла , тогда всё напряжение пойдёт на реле. Электропитание топливного насоса отключается автоматически, когда ключ зажигания отключен, это позволяет отключить питание от генератора.

На данном рисунке показано соединение HHO генератора. Между аккумулятором и проводкой устанавливается плавкий предохранитель или выключатель.

Вы можете использовать выключатель и светодиодный индикатор в сочетании с токоограничивающим резистором номиналом 680 Ом, индикатор может быть подключён напрямую к выключателю. Индикатор должен быть установлен внутри машины на передней панели машины.
Т.к контакты нормально замкнуты , они шунтируют светодиод , и поэтому он не горит. Если выключатель выключен, тогда лампочка индикатора будет загораться, чтобы показать, что выключатель работает.
Вы может видеть, что в генераторе содержатся металлические пластины, и электричество, проходя между пластинами через воду внутри генератора, вызывает реакцию трансформации воды в газ HHO. Одним из самых важных предохранительных устройств является барбарер (водяной клапан).

Здесь представлена модель сборки барборера. В нём находится емкость для воды. ННО газ проходит через дно барборерра и выходит на поверхность, газ скапливается на поверхности воды и затем поступает в двигатель через выпускную трубу, находящуюся над поверхностью воды. Чтобы предотвратить возможность попадания газа в двигатель, когда он выключен или охлаждается, в трубку между генератором и барборером устанавливается проточный клапан. Если в двигателе возникло возгорание, барборер препятствует распространению огня обратно через трубку и возгоранию газа в генераторе. Если генератор сделан с плотно закрытой, а не закручивающейся крышкой, то когда произойдёт возгорание газа и огонь пойдёт обратно в генератор, тогда он только выбьет крышку барборера и пламя остановится.
Барборерр –это дешёвое, простое устройство, которое следует установить. Он также позволяет освободить газ от испарений электролита, перед тем, как газ попадёт в двигатель.
Вы должны заметить, что провода, идущие к пластинам внутри электролизёра, соединяются ниже ватерлинии (линии уровня воды)внутри генератора. Это сделано , для того чтобы снизить возможность саморазьединения соединений при работе устройства и появления искрового заряда в заполненном HHOгазом пространстве выше уровня воды, соединение должно находится ниже ватерлинии настолько , насколько это возможно, чтобы предотвратить опасную ситуацию.

Водородный генератор сделан из полихлорвиниловой (PVC )трубы диаметром 10 см, двух крышек, нескольких металлических пластин, лент и других частей. Почти каждый может справиться со сборкой такого водородного генератора. Пластиковая трубка присоединяется к внешней стороне генератора, чтобы показывать уровень воды внутри генератора. Другое приспособление –это вставка, которая просматривается через барборер , она присоединяется к генератору и показывает движение газа из генератора.

Сборка барборера
В генераторе используется крепление из нержавеющей электростали, которое вы можете приобрести в любом магазине бытовой техники, и полоски (лента) из нержавеющей стали. Вы можете нарезать полоски из листа металла, Вы также можете вырезать их из ручек столовых приборов.

Пластины обшивки скреплены в группу из 8 близко расположенных пар. Вам нужно просверлить отверстия до диаметра, который подойдёт к размеру нейлоновых болтов.
Активные поверхности пластин – поверхности, которые находятся на расстоянии 1.6 миллиметра друг от друга, следует отшлифовать наждачной бумагой. Для этого поверхности расчерчены по x-образцу (шаблону), используется крупнозернистая наждачная бумага 36 степени зернистости.
Благодаря шлифовке наждачной бумагой образуются маленькие выемки с острой кромкой, которые целиком покрывают сторону каждой из пластинок. Находясь на такой поверхности, пузырьки HHO газа легко отделяются от неё, после образования. Это повышает площадь используемой поверхности пластины примерно на 40%. Если на пластинах генератора останутся отпечатки пальцев, то тем самым Вы уменьшите рабочую поверхность пластины, и это значительно приостановит генерацию газа. При работе с пластинами вам следует надевать чистые резиновые перчатки или очищать пластины от жира и пыли. Для этого протрите их хорошим растворителем, а затем смойте его дистиллированной водой. Однако, лучше всего использовать перчатки, т.к. постоянное использование химических растворов при очитке нежелательно для поверхностей из нержавеющей стали.

Набор из нержавеющих пластин монтируется внутри трубы диаметром 100 мм. Труба превращается в подходящий контейнер благодаря использованию полихлорвинилового клея. Клей нужен, чтобы защитить концевую пробку и закручивающуюся пробку на другом конце. Затем в контейнер вставляется газоснабжающая трубка, которая соединяется с коленом, расположенным на верхней крышке. На крышке просверлены 2 отверстия, чтобы соединить пластины и закрепить их болтами, как показано на предыдущем рисунке.

Мы должны убедиться, что наборы пластин плотно соединены с электрическими проводами, оба крышечных болта из нержавеющей стали расположены на более толстой горизонтальной части крышки и надёжно закреплены. Резиновая шайба или силиконовый герметик могут быть использованы в качестве уплотняющего материала на внешней стороне крышки. Можно также использовать шайбы из нержавеющей стали, на одной стороне которых есть резиновая вставка.

Т.к лента из нержавеющей стали, соединяющая пластины генератора с отрицательным выводом аккумулятора, присоединяется к центральной части набора пластин, необходимо её немного согнуть. Угол изгиба не важен, но лента должна занимать вертикальное положение, когда она соприкоснётся с электрическими пластинами.

В крышке нужно высверлить 2 крепёжных отверстия диаметром 8мм, чтобы вставить пластиковые болты для крепления пластин.
После года постоянного использования эти пластины останутся сияющими и не будут разрушены коррозией благодаря правильному использованию частей из нержавеющей стали. Две ленты были сделаны, чтобы прикрепить набор из пластин к закручивающейся крышке генератора. Эти ленты были вырезаны из кухонных инструментов или листа стали, они присоединяются к трём пластинам. Внешняя лента идёт через нижний конец набора пластин, который является основой пластин, и соединяется с обеими наружными пластинами, как показано на рисунке.

 

Пластины закреплены двумя болтами, которые вставляются в крепёжные отверстия на пластинах. Расстояние между каждой из 8 пар должно быть 1.6 мм. Это расстояние получается в результате использования шайб между парами. Важно, чтобы расстояние между парами было именно 1.6 мм, т. к. оно считается оптимальным для образования водорода в электролизёре. Соединение батареи необычно, т.к при этом некоторые пластины остаётся несоединёнными. Эти пары пластин называются нейтральными, они будут способствовать образованию газа, даже, несмотря на то, что они не подключены с помощью электрического соединения. Стальные гайки между пластинами заменяют в некотором роде электрическое соединение между пластинами. Набор пластин, сделанный таким образом, не требует слишком больших затрат, он компактен и надёжен.
Вы также можете сделать набор пластин из плоских листов стали, гофрированного нержавеющего металла или купить пластины в магазине.

Пластины прикреплены к закручивающейся крышке на верхней части генератора болтами, такой способ крепления способствует возникновению электрического соединения с болтами на наружной части крышки и в то же самое время обеспечивает герметическую изоляцию отверстий.
Другой важный момент — ленты, соединяющие крышку и набор пластин, должны быть изолированы, так чтобы ток не шёл между ними через водяной раствор электролита. Ленты, находящиеся под пластинами, тоже должны быть изолированными. Для изоляции лучше всего подходят термоусадочная упаковка. Если ни один из этих вариантов Вам не подходит, то вы можете обмотать пластины изоляционной лентой. Если Вы используете изоляционную ленту, то должны плотно наматывать её на пластины, немного растягивая её по мере того как Вы наматываете её. Та часть, которая находится под крышками, должна быть изолирована перед тем, как пластины будут собраны.

На хлорвиниловом корпусе для генератора расположены два коленных соединения, прикреплённых к корпусу; между трубами прикреплена часть трубы из прозрачной пластмассы, чтобы уровень воды внутри можно было определить, не открывая крышку. Если пространство ограничено, вы можете установить барборер отдельно.

Резьба колен труб диаметром 13 миллиметров, которые согнуты под углом 90 градусов, и расположены на концах трубы бароборера диаметром 2,54 см, заполнена силиконом. Это позволяет им служить дополнительным устройством для снятия давления, если газ воспламениться. Эта дополнительная деталь генератора нужна для обеспечения вашей безопасности.

При работе с генератором используется гидроксид калия (KOH) или, как его ещё называют, едкий калий. Вы можете использовать пищевую соду, т.к её можно найти почти в каждом доме, однако действие гидроксида калия будет длиться дольше и вода будет прозрачнее.
Для того чтобы количество гидроксида калия в генераторе было достаточным, наполните генератор дистиллированной водой, а затем постепенно в небольших количествах добавляйте гидроксид калия или соду , пока ток через генератор не будет приблизительно на 4 А ниже , чем рабочий ток в 20 А. Это позволяет генератору подогреваться, когда он вырабатывает больший ток, т. к. электролитная вода горячая. Приблизительное количество гидроксида калия — две полные чайные ложки. Очень важно использовать именно дистиллированную воду, т.к. в водопроводной воде есть примеси, которые закупоривают генератор. Нужно быть очень осторожным при работе с гидроксидом калия, т.к. это едкое вещество. Если гидроксид попадёт на кожу, немедленно смойте его большим количеством воды. При необходимости используйте уксус, который является кислотой, он нейтрализует гидроксид. При использовании пищевой соды Вы не столкнётесь с такими неприятностями.
Завершённый генератор выглядит следующим образом:

 

Генератор может быть сделан и из других материалов, которые Вы сочтёте более приемлемыми.

Последний этап – это соединение водородного генератора с двигателем. Обычно генератор устанавливается рядом с карбюратором или корпусом дроссельных заслонок таким образом, что короткая часть трубы может быть использована для соединения генератора с впускным устройством двигателя. Вы можете присоединить генератор к воздушной камере, где находится воздушный фильтр, или установить генератор во впускном канале. Чем ближе к корпусу дроссельных заслонок вы его установите, тем лучше, мы хотим уменьшить объём HHO газа, который находится перед впускной системой. Это сделано из соображений безопасности. Чем короче длина трубы в воздухоприёмнике , тем лучше. Из соображений безопасности, мы хотим ограничить количество открытого (свободного) газа HHO.

Как подключить водородный генератор к электро питанию автомобиля
Используйте провода и электрический кабель, рассчитанный на 20 А постоянного тока, не меньше. В данном случае лучше взять провод, который проводит больший ток; рекомендуется использовать части, которые будут проводить ток в 30 А . Проведите питание через цепь зажигания, так чтобы оно включалось только тогда, когда двигатель заработает. Реле номиналом 30 А следует установить, чтобы предотвратить повреждение цепи зажигания и переключателя, который не рассчитан на ток, превышающий 20 А. Убедитесь, что предохранитель рассчитан на предполагаемый ток (лучше всего на 30 А). Вы также можете использовать тумблер для дальнейшего контроля над системой. Из соображений безопасности можно подвести датчик давления масла к реле, для того чтобы устройство включалось, только тогда, когда двигатель запускается. Всё должно быть прочно. Любое неплотное соединение может спровоцировать выделение искры или высокой температуры и привести к возгоранию, таким образом убедитесь, что все соединения плотные, и будьте готовы часто проверять их , чтобы удостовериться, что все соединения соответствуют технике безопасности.
Заполнение генератора водой
Заполните генератор дистиллированной водой и добавьте туда пищевую соду или гидроксид калия, при использовании пищевой соды Вам придётся проделывать это чаще. Сначала , заполните водородный генератор дистиллированной водой на 6см ниже верхнего края. Добавьте в воду чайную ложку гидроксида калия (KOH), NaOH или соды, затем закройте крышку. На данный момент не следует плотно закрывать крышку. Соедините 12-вольтовый источник питания с разъёмами и подключите к генератору Вашего двигателя. Стремитесь получить ток в 16 А, когда генератор водорода охлаждён. Как только температура воды начнёт повышаться токовая тяга будет увеличиваться на 4 А, пока не достигнет 20 А. Именно по этому Вы должны получить ток в 16 А, когда генератор охлаждён. Если ток будет слишком большим, отлейте немного воды, которая находится внутри и влейте небольшое количество дистиллированной воды. Если ток слишком маленький, добавьте небольшое количество соды или гидроксида калия, пока ток не достигнет 16 А. Если генератор переполнится, то часть водного раствора электролита пойдёт по выпускной трубе, поэтому к генератору присоединена труба, которая показывает уровень водного раствора внутри генератора. Обычно генератор нужно заряжать раз в неделю, это зависит от того, как долго он находится в работающем состоянии. Добавьте дистиллированную воду, затем снова проверьте токовую нагрузку. Вы можете заметить снижение тока, когда Вы добавляете воду, это обычная ситуация. Небольшое количество соды или гидроксида калия испаряется из генератора и накапливается в испарениях, поэтому так часто приходится добавлять соду или гидроксид калия. С помощью воды в барборере HHO газ очищается от примесей. Мы рекомендуем вам установить амперметр, чтобы вы могли следить за током, когда генератор работает.

Установка водородного генератора
Чтобы установить генератор, выберете вентилируемое пространство в моторном отделении или возле переднего бампера перед радиатором. Автомобили отличаются друг от друга, поэтому вам следует выбрать наиболее приемлемый вариант для вашей машины. Для установки лучше всего подойдут пластиковые стяжки, но старайтесь не перетянуть их, иначе хлорвиниловая труба деформируется и треснет. Закрепите нижнюю часть генератора с помощью металлической скобы, используйте две пластиковые стяжки: одну – для верхней части генератора, другую – для нижней.
Из соображения безопасности не устанавливайте генератор в салоне автомобиля.
Выходной шланг и барборер
Барборер должен быть заполнен водой от 1/3 до 1/2. Для барборера подойдет водопроводная вода. Обратный клапан перед барборером предназначен для того, чтобы не допустить попадания воды из барборера обратно в генератор, когда он охлаждается и газ сжимается.
Удостоверьтесь, что уровень воды в барборере достаточный. Недостаточный уровень воды может привести к возгоранию. Вода в барборере служит защитным средством между аккумулированным газом HHO и впускным устройством двигателя. Установите выпускной шланг из барборера как можно ближе к карбюратору или корпусу дроссельных заслонок. Для этого сделайте соединительное отверстие внутри впускной трубы или воздушного фильтра. Шланг должен быть коротким, это делается, чтобы уменьшить количество HHO газа внутри шланга. Рекомендуется использовать 6-ти миллиметровую поликремневую трубу. Ниже представлен список всех деталей, которые потребуются для изготовления водородного генератора и барборера.

Хлорвиниловая труба диаметром 10,16 см 1 труба длиной 30,48 см составляет корпус генератора
крышка для хлорвиниловой трубы 1 Закрывает дно генератора
Закручивающаяся крышка для хлорвиниловой трубы 1 Закрывает верхнюю часть генератора
Выходной патрубок для быстрого соединения, согнутый под углом 90° 13/8” Можно приобрести в магазине бытовой техники
Патрубок для трубы-индикатора уровня воды Можно приобрести в магазине бытовой техники
Труба для индикации уровня воды размером 20,32 см Можно приобрести в магазине бытовой техники
Крышка выключателя из нержавеющей стали 16 Предназначена для соединения пластин
Ленты из нержавеющей стали длиной 30,48 см 2 Можно изготовить из столовых приборов : вилок, ложек
30 см прозрачная поликремневая труба с внутренним диаметром 3/4 дюйма Можно приобрести в магазине бытовой техники
Болты из нержавеющей стали (5/16 дюймов), длиной 1.25 дюймы 2 Предназначены для соединения лент с крышкой
Гайки или шайбы из нержавеющей стали (5/16 дюймов) 6 Предназначены для соединения лент с крышкой
Нейлоновый резьбовой стержень диаметром 5/16 дюймов
Нейлоновый резьбовой стержень диаметром 5/16 дюймов
Нейлоновые шайбы (5/16 дюймов) толщиной 4,06 см 1 упаковка
Нейлоновая(6/6) плоская шайба (5/16 дюймов)
Контргайки(5/16-45,72 см) толщиной 1/4” 20 упаковок
Парубок для барборера, согнутый под углом 90° 2
Предохранительный клапан 1
Труба (1/4 дюйма)
Полихлорвиниловый клей 1 тюбик Желательно такого же цвета как и труба
Неопреновая уплотнительная шайба 2
Обкладка для инструментов Это жидкий пластик, который используется для создания обкладок на ручках инструментов
Светодиод диаметром 10 мм 1 Красный, с клеммой
Резистор номиналом 470 Ом мощностью 0,25 Вт 1 Маркировка на корпусе резистора: жёлтая, фиолетовая, коричневая

Если Вы собираетесь установить водородный генератор в машине, Вам потребуется сенсорный регулятор или устройство контроля впрыска топлива, чтобы обеспечить более жёсткий контроль над системой. Вам также понадобится сенсорный регулятор кислорода.

Если Вы не нашли нужной Вам информации в данном материале, обратите внимание на рекламу на нашем сайте-она для Вас совершенно бесплатна, но порой приносит хороший результат.

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Какие необычные виды топлива, помимо традиционных, применяются в автомобилях?

Мы живем в уникальное и удивительное время, когда в нашем мире всё в буквальном смысле меняется на глазах. 21 век готов удивлять своими технологиями и достижениями. Но, к сожалению, скорее всего, этот век запомнится человечеству, одним из главных событий в истории. По прогнозам в 21 веке закончится нефть. В связи с этим надо найти что-то, что будетдавать нам энергию для движения транспорта по всему миру. Не волнуйтесь! В мире на самом деле достаточноальтернативных источников энергии, которые не дадут нам распрощаться с удивительными автомобилями. Быть может, нижеуказанные источники энергии станут основным источником энергии для транспорта.

10) Дизель / Вода

При проектировании шеститактного двигателя Брюс Кровер, придумал использовать топливо и воду при работе силового агрегата. В итоге ему удалось создать реально работающий шеститактный мотор, модифицировав четырехтактный. Смыслтехнологии в подаче воды на цилиндр в двигателе, сразу после подачи и воспламенении топлива. В результате вода от высокой температуры превращается в пар, который согласно законом физики расширяется и толкает поршень. Таким образом,мощность мотора увеличивается на 40 процентов. Примечательно, что пиковая мощность в таком типе двигателей доступна уже на низких оборотах. Далее пар поступает в испаритель и обратно переходит из газообразного состояния в воду, начиная цикл заново. Примечательно, что такой технологией можно оснастить практически любой четырехтактный двигатель, за счет не дорогой модификации.

9) Древесина

Машина на древесном топливе, работает на продуктах сгорания древесины. Так при горении дерева выделяется газ, который в последующем подается в камеру внутреннего сгорания автомобильного двигателя, где в последующем воспламеняется как обычный бензин или дизельное топливо.

Самое удивительное, что для того чтобы заставить любой автомобиль работать на древесине, необходимы минимальные изменения под капотом.

Правда при работе на продукте сгорания древесины, автомобиль становится маломощным и не имеет той же эффективности, доступной в транспортных средствах, работающих на традиционном топливе.

Тем не менее, автомобили с древесным топливом по-прежнему могут ездить достаточно быстро.

Кстати подобные машины были популярны во время Второй мировой войны и остаются даже сейчас популярными в некоторых странах Азии и на большей территории Северной Кореи.

8) Кофе

Используя кофейные зерна можно создать побочный продукт, который может питать традиционный двигатель внутреннего сгорания. Британец Мартин Бэкон разработал технологию, которая позволяет питать двигатель внутреннего сгорания продуктами распада кофе.

Для этого он модифицировал бензиновый мотор, который после переделки может работать на водороде и установил специальный котел, в который добавляется кофе. В итоге кофе при варке превращается в побочный продукт водорода (монооксида углерода), который затем подается в камеру сгорания двигателя.

Изобретатель, для того чтобы доказать что его технология работает, модифицировал пикап Ford F-150. В итоге на необычном топливе Мартину удалось разогнать внедорожник до 105 км/час.

Аналогичный эксперимент в последующем был приведен с Volkswagen Scirocco, на котором изобретатель проехал 345 километров на одном кофе.

7) Лошадь

Может быть, человечеству, после того как закончится нефть на планете вернуться к началу? Да, именно к тому времени, когда люди еще не знали, как превратить ископаемые земли в энергию. К тому времени, когда для передвижения использовали конную тягу. Только эту технологию необходимо просто усовершенствовать в соответствии с 21 веком. Например, вместо того чтобы передвигать транспорт животными необходимо поместить лошадь на специальную беговую дорожку, встроенную в кузов большого автомобиля. Эта дорожка, получая энергию от хода лошади будетпреобразовывать энергию в электричество, и передавать ее для питания электрического двигателя.

Не верите, что такое может быть? Но такая экспериментальная машина уже есть. Называется она Naturmobil. Этот необычный транспорт может разгоняться до 80 км/час за счет силы только одной лошади. Единственная проблема это сделать так чтобы лошадь чувствовала себя комфортно и не нервничала.

6) Механическая тяга за счет педалей

Не нужно никаких сложных систем передач, не нужно никакой сложной системы охлаждения и даже нет в необходимости в тяжелом двигателе, чтобы автомобиль передвигался по дороге. Для этого нужна ваша сила ног и четыре колеса. С помощью технологий, которые увеличивают мощность механического вращения, вы можете без особых проблем передвигаться наавтомобиле с помощью вращения обычных педалей, как на велосипеде.

5) Сжатый воздух

После наполнения около четырех минут сжатым воздухом Tata OneCAT способен перевозить вас без двигателя по дороге. Эта технология потенциально уникальная идея. Есть даже опытные образцы таких автомобилей. Но есть проблема. Это громкий звук работы пневмосистемы, который может сильно мешатьводителю и пассажирам. Но главная проблема в том, что для наполнения пневмосистемы кислородом может понадобиться приличное количество энергии, что в результате делает сжатый воздух дорогим видом энергии для автопромышленности.

4) Автомобильный газотурбинный двигатель

В середине 50-х и начале 60-х годов Американская автопромышленность была одержима инновациями и сумасшедшими новыми идеями. Например, компания Крайслер придумала и довела практически до совершенствагазотурбинный двигатель, который мог работать практически на любом виде топлива начиная от дизельного топлива и бензина и заканчивая растительным маслом и текилой. Газотурбинный мотор был в состоянии развивать до 44,500 оборотов в минуту.

Но как всегда в удивительной технологии есть и недостаток. Это ужасно громкий звук работы двигателя. Но кого это может остановить в будущем, в случае полного отсутствия традиционных видов топлива.

3) Ветер

Все мы знаем, как хорошо энергия ветра работает в морях и океанах, приводя движение корабли. Также всем нам знакома технология добывания электричества из огромных ветряков, которые устанавливаются по всему миру. Безусловно, этатехнология при желании может быть использована для питания двигателей автомобилей. Возможно, когда-то в будущем мы будем использовать ветровую турбину на автомобиле, для того чтобы питать электричеством электромоторы.

2) Биодизель из различных источников

Этот вид альтернативного топлива самый перспективный в качестве альтернативы традиционным источникам энергии для автотранспорта. Уже достаточное время во многих странах мира производят путем перегонки биодизельное топливо из различных сортов масла, добываемого из растений и даже из водорослей. Также биодизель может производиться из овощей и фруктов.

1) Био-газ метан

В качестве альтернативного топлива в автотранспорте можно использовать биогаз метан, который можно добывать из различных отходов и мусора. Самое удивительное, что на био-метане автомобили будут работать точно также как и на бензине или на обычной солярке. Кроме того, машина, работающая на таком виде топлива, будет более эффективна (экономичная) и будет меньше наносить вред окружающей среде из-за более чистого выхлопа.

Для производства био-газа метана ученые используют специальных микробов, которые разлагают различные био отходы и мусор. В результате химического процесса отходы превращаются в метан. Это процесс называется анаэробное сбраживание. Самое удивительное, что метан также можно добывать даже на очистных сооружениях крупных населенных пунктах.

Электричество как альтернативное топливо для автомобилей

Дата публикации: 08 мая 2018 г.

В качестве альтернативного топлива для автомобилей электричество используется в электромобилях, гибридах, плагин-гибридах и электромобилях с увеличенным запасом хода.

Альтернативное топливо для автомобилей — электричество

Такое разнообразие названий типов машин, где для перемещения применяется электрическая тяга, наверняка требует пояснения, что и как в них происходит.

Альтернативное топливо для автомобилей в виде электричества

Автомобили, использующие для своего движения электрическую энергию, применяют ее каждый по-своему и в разных количествах. В связи с этим они отличаются между собой конструкцией силовой установки.

Что такое электромобиль

Электромобиль  — это машина, использующая для движения только электрическую энергию, накопленную в специальных батареях – аккумуляторах. Если вы увидите в зарубежных источниках информации обозначение «BEV», знайте, речь идет именно о таком виде автомобилей. Эта аббревиатура расшифровывается как «battery electric vehicle» — автомобиль на электрической батарее.

Так устроен электромобиль

В таких транспортных средствах нет, и не может быть двигателя внутреннего сгорания. Вместо него – только электромотор (один или несколько), который приводится в работу энергией аккумуляторных батарей. Соответственно, колеса автомобиля вращаются только от электродвигателя.

Преимущества электромотора перед ДВС

Говоря об этом, следует понимать, что такие преимущества являются также и преимуществами электромобиля перед традиционным авто. Главными из них являются:

• превосходный крутящий момент, доступный практически сразу после нажатия на педаль газа. Именно по этой причине электромобили могут очень быстро стартовать из положения полного покоя и достигать скорости 100 километров в час буквально за считанные секунды;
• незначительное количество движущихся составляющих, что делает их значительно проще в обслуживании;
• электродвигателю не требуется периодическая замена масла и заправка жидким топливом. Зарядка же аккумуляторной батареи обходится значительно дешевле – от одной трети до половины стоимости заправки бензином.

Одним из главных преимуществ электромобиля является и то, что его батарею можно зарядить даже, например, от энергии солнца. Правда при условии, что владелец такой машины имеет у себя все больше набирающую популярность, кровлю дома, где установлены солнечные панели, дающие возможность использовать это альтернативное топливо для автомобилей.

Недостатки электромобиля

Пока главным из них является небольшой пробег на полном заряде батареи без дополнительной подпитки электроэнергией. Основная масса доступных по цене электромобилей способна проехать не более 160 километров.

Есть исключения, например, американский электромобиль Tesla Model S, у которого этот показатель значительно выше и составляет около 470 километров (модель S90D). Но это дорогой электрокар, а, например, доступный Tesla Model 3 имеет запас хода около 350 километров.

Следует сказать, что сегодня создание электромобилей идет такими темпами, что практически все производители делают всё, чтобы подтянуть этот показатель под среднестатистический для традиционных автомобилей.

Такой недостаток, как дефицит зарядных станций в Америке и странах Старого Света постепенно уходит в прошлое и перестает быть проблемой. На них можно пополнить электроэнергией аккумулятор за несколько десятков минут.

Дороговизна электромобиля пока также есть сдерживающим фактором их распространения, но во многих странах действуют льготные программы, а создатели электрокаров работают над удешевлением батареи, как основной дорогостоящей составляющей «зеленой» машины.

Электромобиль, имеющий увеличенный запас хода

Это по своей сути традиционный электромобиль, но с той разницей, что его аккумуляторную батарею можно подзарядить не только от розетки или зарядной станции, но и от стандартного бензинового двигателя внутреннего сгорания, которым, помимо электромотора, оснащается такая машина. К вращению колес он не имеет никакого отношения, а включается в работу тогда, когда заряд батареи истощается и необходимо его пополнить.

Электромобиль, имеющий увеличенный запас хода, обозначается REEV (range extended electric vehicle). Можно также встретить и несколько другое их обозначение – REx или EREV.

Без подзарядки аккумулятора такой автомобиль проезжает немного – примерно от 50 до 150 километров. Дальше необходима работа ДВС, чтобы выработать это альтернативное топливо для автомобилей и пополнить емкости батареи. Естественно, что здесь не обойтись без использования бензина.

Преимущества и недостатки электромобилей с увеличенным запасом хода

На этих машинах можно не опасаться того, что на день езды по городу не хватит заряда аккумулятора. Среднестатистическая цифра пробега в этом случае такова, что можно отъездить с утра до вечера только на электротяге.

А если вам пришлось ехать больше – включается бензиновый мотор, и остается следить за тем, чтобы в бензобаке не было пусто. В качестве проблемы таких машин остаются вопросы по обслуживанию ДВС.

Такими автомобилями сегодня являются, например, BMW i3 REx, Сhevrolet Volt (модельный ряд 2015 года).

Автомобили – гибриды (hybrid)

Отличие этих автомобилей от любых других в том, что блок их аккумуляторных батарей может заряжаться только от ДВС, которым оснащена машина. На одной электротяге такой аппарат может проехать совсем немного – до полутора-двух километров. В этой связи назвать такие машины электромобилями будет некорректно.

В чем их преимущество и недостаток

Главное здесь то, что расход топлива на 100 километров пробега значительно меньше, чем у традиционного автомобиля. Для примера – гибрид Toyota Prius в городском цикле перемещения потребляет всего 4,7 литра бензина на сто километров пути.

Устройство гибрида

В качестве недостатка считается, что обслуживание гибридов обходиться дороже, чем других машин, движение которых осуществляется с участием электричества. Тем не менее, многие производителя автомобилей занимаются их выпуском. Это в первую очередь Toyota, Ford, Honda, Hyundai, которые делают в исполнении гибрида как седаны, хэтчбэки, так и внедорожники.

Плагин-гибриды

Эти машины обозначаются в англоязычном варианте как PHEV. Их отличие от гибридов в том, что проехать на электромоторе они могут больше – до 35 километров. Батарея и электродвигатель таких машин мощнее, и заряжать аккумулятор здесь можно от питающей сети.

Также особенностью плагин-гибридов является специфика подключения в работу ДВС. Это происходит, если водитель в процессе движения решит резко ускориться, и достаточно сильно нажал на педаль газа. Причем, это случится, даже если аккумулятор плагин-гибрида в это время достаточно заряжен (помните – REEV никогда не включит ДВС в работу, пока батарея не разрядится).

Производители таких машин практически те же, что и гибридов – это Toyota Prius Plug-in Hybrid, Honda Accord Plug-in Hybrid, Ford Fusion Energi и другие.

Недостатки

Если сравнивать плагин-гибриды, использующие электричество как альтернативное топливо для автомобилей с полностью электрическими машинами, то здесь есть проблема ухода за двигателем традиционной конструкции.

 

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Это статья защищена законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещено любое копирование без моего разрешения.

 

Источник: all-test-drives