Promlebedka.ru

Авто ДРайв
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель внутреннего сгорания на воде как его сделать

Как работает водородный двигатель

С экранов телевизоров нам заявляют, что количество нефти стремительно уменьшается, и вскоре бензиновые машины отойдут в далёкое прошлое. Вот только это не совсем верно.

Действительно, количество разведанных запасов нефти не очень велико. В зависимости от степени потребления их может хватить на период от 50 до 200 лет. Но в этой статистике не учитываются до сих пор неразведанные места нефтедобычи.

В действительности нефти на нашей планете более чем достаточно. Другой вопрос, что сложность её добычи постоянно возрастает, а значит, растёт и цена. К тому же нельзя списывать со счетов экологический фактор. Выхлопные газы сильно загрязняют среду и с этим нужно что-то делать.

Современная наука создала множество альтернативных источников энергии вплоть до двигателя ядерного распада в ваших машинах. Но большинство из этих технологий пока что представляют собой концепты без возможности реального применения. По крайней мере, так было до недавнего времени.

С каждым годом машиностроительные компании выпускают всё больше машин, работающих на альтернативных источниках питания. Одним из самых эффективных решений в данном контексте является водородный двигатель от бренда «Тойота». Он позволяет полностью забыть про бензин, делая автомобиль экологичным и дешёвым транспортом.

История создания водородного двигателя

Начнем с того, что идеи построить водородный мотор появились еще в 1806 г. Основоположником стал Франсуа Исаак де Риваз, который получал водород из воды методом электролиза. Как видно, двигатель на водороде «родился» задолго до того, как был поднят ряд вопросов касательно окружающей среды и токсичности выхлопа.

Другими словами, попытки запустить ДВС на водороде были предприняты не для защиты окружающей среды, а в целях банального использования водорода в качестве топлива. Спустя несколько десятков лет (в 1841 г.) был выдан первый патент на такой двигатель, в 1852 г. в Германии появился агрегат, который успешно работал на смеси воздуха и водорода.

Однако после окончания войны дальнейшее развитие водородного двигателя было приостановлено как в СССР, так и во всем мире. Затем об этом двигателе вспомнили только тогда, когда в 70-е годы XX века случился топливный кризис. В результате компания BMW в 1979 г. построила автомобиль, двигатель которого использовал водород в качестве основного топлива. Агрегат работал относительно стабильно, не было взрывов и выбросов водяного пара.

Другие автопроизводители также начали работы в этой области, в результате чего к концу XX века появилось не только много прототипов, но и вполне успешно действующих образцов двигателей на водородном топливе (бензиновый и дизельный двигатель на водороде).

Однако после того как топливный кризис окончился, работы над водородными ДВС также были свернуты. Сегодня интерес к альтернативным источникам энергии снова растет, теперь уже по причине серьезных экологических проблем, а также с учетом того, что запасы нефти на планете быстро сокращаются и на нефтепродукты закономерно растут цены.

Также правительства многих стран стремятся стать энергонезависимыми, а водород является вполне доступной альтернативой. На сегодняшний день над водородными ДВС ведут работы GM, BMW, Honda, корпорация Ford и т.д.

Враг или друг окружающей среды?

Следует также сказать несколько слов об экологической безопасности и опасности непонимания различия между понятиями «зеленое» и «чистое» топливо. Если взять, например, биотопливо, оно, безусловно, подходит под понятие «зеленое», но определенно не «чистое». Ранее большое внимание уделялось выбросам углекислого газа, но около двухсот видов других загрязняющих веществ от работы двигателя внутреннего сгорания были проигнорированы, что значительно больше вредит здоровью человека. Например, канцерогены присутствуют в выхлопе биодизельного двигателя и загрязняют так же, как и обычный двигатель.

Автомобили на топливных элементах, использующие водород в качестве топлива, могут достичь более высокой средней эффективности полного топливного цикла (от колеса к колесу), чем двигатель внутреннего сгорания, который использует биотопливо, такое как биодизель. Действительно, самое большое преимущество водородного транспортного средства заключается в том, что оно производит только воду и воздух, которые не приносят вред окружающей среде. Но хотя и является правдой, что водородное топливо не оставляет выбросов, также верно и то, что оно не производится естественным путем на Земле. Производство водорода предполагает такие процессы, как электролиз, для которого необходимо электричество. И эта энергия поступает из ископаемого топлива.

Читать еще:  Горючая смесь двигателе дизеля воспламеняется при температуре 800

Так как же международные стандарты позволят преодолеть разнообразные проблемы? Само собой разумеется, что, как и во всех областях стандартизации, это означает, что одинаковые продукты могут быть доведены до схожего уровня производительности и надежности, независимо от того, где они производятся. Также предполагается, что объем ресурсов, необходимых для создания уникального продукта, будет снижен для каждой страны, что обеспечит защиту окружающей среды. В целом основным препятствием для развития международной стандартизации является гармонизация между производителями. После использования автомобилей с аккумуляторами, некоторые страны переключают свое внимание на автомобили, которые используют технологию водородных топливных элементов. Существует огромный и растущий рынок, поэтому гармонизация международных стандартов стала ключевым приоритетом.

Ждем-с…

Две главные претензии к электромобилям — это запас хода и время зарядки. Для жителей больших городов обе они проблемой, как правило, не являются: средняя поездка по городу обычно не превышает 20-30 км, которые современный электромобиль преодолевает без труда.

Зарядиться тоже не проблема. Количество зарядных станций в крупных городах растет как на дрожжах, к тому же всегда можно подключить электрокар к розетке у себя дома — если, конечно, вы живете не в многоэтажке.

Автор фото, Getty Images

В большом городе этот пейзаж уже никого не удивляет. А в маленькой деревне?

Проектируются зарядные устройства, которые можно встроить в бордюр, в фонарный столб, в любое место, где проходит электрокабель, отдельные оптимисты вообще рассуждают о системах индукционной зарядки, проложенных под дорогами и заряжающих электромобиль прямо в процессе движения.

Для сельских жителей эти нововведения проблемы пока не решают. В декабре 2019 года Еврокомиссия утвердила «Зеленый пакт для Европы», по которому к 2025 году на континенте должен появиться миллион зарядных точек для электротранспорта, при том, что в 2020 году их было около 140 тысяч.

  • Сокращение вредных выбросов: сколько еще протянет дизель?

Это очень много: во всей Европе сегодня работает около 92 тысяч обычных АЗС. Однако каждая из них может заправлять одновременно несколько автомобилей (некоторые — до 20 штук за раз, не считая отдельных колонок для грузовиков), и процесс заправки занимает несколько минут.

А зарядка электромобиля — дело куда более длительное. В среднем на 50 км пробега требуется около часа времени у источника питания. Хотя системы быстрой подзарядки существуют, они сокращают срок службы аккумуляторов электрокара. И даже с их использованием время полной зарядки электромобиля все равно на порядок уступает обычному с ДВС.

Ч то же делать, если случился гидроудар? Бензиновый двигатель.

Во-первых, есть вариант для оффроудеров и любителей езды по пересеченной местности.

Если у Вас нет шноркеля и вы чувствуете, что не сможете избежать погружения автомобиля с последующим забором мотором воды, то ВЫКЛЮЧИТЕ двигатель, пока у воды нет еще шансов попасть в воздухозаборник. Если же попадание жидкости уже произошло, то НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ПЫТАЙТЕСЬ ЗАВЕСТИ ДВИГАТЕЛЬ! Это только усугубит создавшуюся ситуацию и приведет еще к более серьезным поломкам деталей мотора.

Если при проезде брода двигатель машины внезапно заглох, то можно (необходимо) выполнить следующие действия*:

*Эти действия желательно применять при крайней необходимости и случаях. Если же есть возможность вызвать эвакуатор, то лучше всего использовать ее.

1. Не пытайтесь завести двигатель;

2. Откройте крышку воздушного фильтра, если там имеется, т.е. есть вода, то это означает, что скорее всего в цилиндрах она тоже будет присутствовать, а значит произошел именно гидроудар;

3. В данном случае нужно вывернуть свечи и попытаться ВРУЧНУЮ прокрутить двигатель. Если Вы сможете сделать полный оборот коленвала и почувствуете, что поршень не касается противовесов коленчатого вала, то это означает, что шатуны не деформированы или они повреждены не значительно. Есть шанс, что двигатель в автомобиле заработает.

4. Следующим этапом будет попытка прокрутить двигатель самим стартером. Здесь нужно быть предельно очень внимательным, необходимо прислушиваться к любым посторонним звукам. Если услышали стук, то немедленно останавливайте (выключайте) мотор и не предпринимайте больше ни каких попыток его запустить. Иначе Вы еще больше повредите двигатель.

Читать еще:  Что уникального в двигателе tdi на новом tiguan

5. Если прокрутка двигателя стартером Вам удалась и посторонних звуков обнаружено не было, то начинаем заниматься продуванием цилиндров, заворачиваем назад свечи и пытаемся запустить мотор.

А дальше остается один путь — прямым ходом в автосервис. Даже в том случае, если двигатель автомобиля работает без сбоев, состояние внутренностей мотора необходимо проконтролировать. Для этого механики просто разберут мотор и проверят степень повреждения всех его деталей.

Во-вторых, данный вариант подходит для всех остальных водителей. Шоссе, ночь, Вы едите загородом и вдруг у вас перед капотом машины внезапно появляется широкая и глубокая лужа. Вы естественно не успеваете оттормозиться и черпаете воду на капот, двигатель автомобиля встает, говоря простыми словами по-просту глохнет. Все выше описанные действия также применимы и в этом данном случае. Не пытаемся заводить машину, а выставляем знак аварийной остановки и включаем аварийку. Максимум, если есть такая возможность, то лучше оттолкиваем автомобиль на обочину.

Если цивилизация (населенный пункт) близко, то вызываем эвакуатор. Если это произошло далеко от города, то можно конечно и попробовать завестись, но, лучше уж постараться поймать попутку и попросить доброго человека отбуксировать Вас до ближайшей СТО (станции технического обслуживания).

Насос с двигателем внутреннего сгорания, установленные на стальной раме.
По типу двигателя делятся на бензиновые и дизельные мотопомпы.
Популярны мотопомпы с четырехтактным бензиновым двигателем, которые способны работать с большими объемами воды, и стоят дешевле моделей на дизеле.

При старте двигатель запускает насос, который перекачивает жидкость из всасывающего рукава в выходной.
Мотопомпы различаются по производительности, высоте напора глубине всасывания, степени загрязненности перекачиваемой жидкости. Эти отличия влияют на стоимость.

Разберемся в параметрах мотопомп, чтобы не ошибиться в выборе.
Мотопомпы делятся на четыре группы:

  • для чистой воды;
  • для слабозагрязненной;
  • для сильнозагрязненной;
  • высоконапорные или пожарные.

Производительность

Это значение показывает сколько литров в минуту перекачает агрегат.
Для бытовых нужд: полива и водоснабжения на даче, — требуется устройство с производительностью на 200-250 л/мин.
Для откачки воды из подвала, осушки подтопленного участка или наполнение бассейна подойдет агрегат на 500-1000 л/мин.
Для строительства или для откачки водоемов требуется мотопомпа от 1300 л/мин.

Чтобы получить наибольшую производительность, мотопомпу размещают максимально близко к воде, а длину шлангов делают минимальной.

Напор, высота подъема и всасывания

Высота всасывания означает какой с глубины насос поднимает воду. Обычно этот показатель 7-8 метров, чего вполне достаточно для выполнения различных задач.
Напор или высота подъема определяет на какую высоту агрегат может подать в воду.
Для бытовых нужд, как правило, требуется 25 метров.
Для пожарных мотопомп этот показатель достигает 70 метров и более.
Кстати, данный показатель также определяет на какое расстояние по горизонтали мотопомпа подает струю воды. Это значение важно знать, если задумали полив участка.
Расчет такой: 1 метр подъема по вертикали равен 10 метрам по горизонтали, то есть, при напоре мотопомпы 20 метров она подаст воду на 200 метров горизонтально.

Среди характеристик есть также диаметр всасывающего и нагнетательного патрубков. От их размера зависит производительность: чем выше производительность агрегата, тем больше диаметра отверстий.
У мотопомп для дач и для бытового использования это обычно 25-50 мм; у строительных, профессиональных агрегатов от 80-100 мм.

Мощность двигателя мотопомпы

Существуют двухтактные и четырехтактные двигатели. Мотопомпы с двухтактным двигателем — это, в большинстве, компактные устройства с небольшой производительностью. Такие двигатели заправляются топливной смесью: в бензин добавляют специальное масло в определенной пропорции.
Четырехтактными двигателями оснащаются более мощные агрегаты, способные перекачивать большие объемы жидкости разной степени загрязненности.

Познакомившись с основными отличиями и характеристиками, выберем мотопомпу, которая подойдет именно нам.

Фактические значения напора и производительности отличаются от указанных производителем и на выходе, мы получим цифры чуть меньше указанных в паспорте изделия. Здесь сказываются: рельеф местности, наличие стыковочных элементов на пути следования потока и другие факторы. Разберемся, как выбрать мотопомпу имея вводные данные, например, подберем оптимальный вариант для дачных работ.
Техника будет задействована: в поливе, наполнении и откачке емкости на 10 кубометров воды; весной должна помочь осушить подтопленный подвал.

Читать еще:  Бурлит в двигателе после того как заглушил

Мы знаем размеры участка, и расположение точек забора и выброса воды. Ориентируемся, перекачиваемая вода будет слабозагрязненная или относительно чистая.

Выбор мотопомп очень широк, например, существует огромная разница по производительности от 500 л/мин до 1600 л/мин.
Какая из них подойдет? Поможет простой расчет.

Для начала, определяем расстояние l на которое нужно перекачать воду.
Складываем l1 — длину шланга от точки забора до агрегата и l2 — длину шланга от агрегата до точки выброса.
Путь воды не прямой, встречаются соединения, которые будут влиять на скорость потока.
Учитываем гидравлические потери и в нашей формуле обозначим их — k.
В нашем примере от точки забора воды 4 метра, до точки выброса 8 метров. Установлен переходник на 90 градусов.
Получается l = 4 + 8 + 2 = 14 метров.
Далее, определяем высоту h на которую нужно перекачать воду. Складываем h1 — глубину забора от поверхности воды до мотопомпы и h2 — высоту подъема от мотопомпы до точки выброса воды.
Pr — значение желаемого напора в точки выброса.
Например, на выходе нужно давление в 1,5 атмосферы. Одна атмосфера равняется 10 метрам.
Полторы атмосферы 15 метров.
В нашем случае, помпа стоит на высоте 4 метра от поверхности воды, а воду мы хотим выбросить на длину 20 метров. Помним, что 20 метров по горизонтали равняется 2 метрам по вертикали. Получаем h = h 1 + h 2 + pr, то есть, 4 + 2 + 15 = 21 метр.
Теперь определяем эквивалентную высоту подъёма — характеристику, которой должна обладать мотопомпа.

Складываем значения h и l * 0,25, в итоге получаем цифру в 24,5 метра.
Из графика производительности видим, что для наших задач подходят обе мотопомпы, при этом, один и тот же бассейн на 10 кубов (10000 литров) модель на 500 л/мин наполнит или откачает за 20 минут, а модель 1600 л/мин за 8 минут.

Различие в производительности не настолько принципиальное, чтобы переплачивать за более мощный агрегат.

Стоит обратить внимание при выборе мотопомпы на надежность и ремонтопригодность узлов. Рабочая часть такого агрегата: насосное рабочее колесо и улита насоса.
Через них перекачивается жидкость. Необходимо, чтобы рабочее колесо и улита были из антикоррозийных материалов.
Не менее важен и доступ к насосной части. Если у мотопомпы для чистой воды достаточно залить воду перед началом работы и слить по окончанию, то грязевые агрегаты после использования нуждаются в чистке. Поэтому важно, когда эти работы можно провести быстро и просто. Процедура должна быть максимально понятной и не затратной по времени.
Помпа это мобильный агрегат, и придется перемещать его довольно часто. Крепкая рама обезопасит узлы и детали даже в условиях стройплощадки.

В комплект должны входить металлические патрубки, хомуты, фильтр для грубой очистки. Останется докупить масла для двигателя или топливной смеси, в зависимости от модели, и напорно-всасывающие шланги или рукава.
Надеемся, этих знаний вам будет вполне достаточно, чтобы подобрать подходящую мотопомпу.

Вам также может быть интересно

При какой температуре замерзает антифриз

Антифриз предназначен для того, чтобы не поддаваться низким и высоким температурам, оставаясь в одной консистенции. Он не должен закипать при нагреве двигателя и твердеть в морозы. Но у многих водителей, несмотря на все ухищрения, антифриз замерзает в холодное время года. Разберемся со специалистами, почему же это происходит?

Как правильно выбрать антифриз и избежать неприятных последствий

Антифриз – это специальная жидкость, используемая для охлаждения двигателя автомобиля, ее задача – сохранить оптимальную температуру мотора, предотвратив его перегрев, и обеспечив бесперебойную работу системы. Циркулируя в системе охлаждения автомобиля, антифриз отводит с мотора столько же энергии, сколько затрачивается на функционирование транспортного средства. При этом следует помнить, что антифриз представляет собой агрессивный раствор, состоящий из […]

Сколько антифриза заливать в систему охлаждения

Сколько охлаждающего агента нужно в конкретном случае, зависит от марки и модели авто. В первую очередь значение имеет тип двигателя, а также другие конструктивные особенности. Разбираемся в тонкостях со специалистами.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector