Физики из России научились сжигать разбавленный бензин (не оттуда)

Аватар пользователя sgerr

МОСКВА,  21 сен – РИА Новости. Российские физики проследили за тем, как горит вспененная смесь бензина и воды, и выяснили, как нужно управлять этим процессом для его использования в двигателях внутреннего сгорания. Их выводы были представлены в журнале Proceedings of the Combustion Institute.

"Мы впервые одновременно измерили скорость пламени и распределение давления внутри трубки при горении вспененной эмульсии. Как мы предполагаем, ускорение пламени и детонация эмульсии связаны с взрывным кипением жидкой фазы системы", – рассказывает Борис Кичатов из Объединенного института высоких температур  РАН в Москве, чьи слова передает пресс-служба Российского научного фонда.

Как хорошо знают все обыватели, имевшие дело с печами или машинами, мокрые дрова и бензин, разбавленный водой или другими негорючими жидкостями, крайне плохо горят, что не позволяет использовать их для обогрева помещений или питания двигателей.

С другой стороны, недавно ученые выяснили, что вспененные эмульсии, состоящие из воды, аналогов мыла и углеводородов, можно использовать как горючее. Прошлые эксперименты показывают, что к горению при определенных условиях способны эмульсии с содержанием воды до 95%. При этом вода существенно снижает цену и повышает экологичность вспененных эмульсий по сравнению с традиционными видами топлива.

Кичатов и его коллеги пытались приложить эту теорию к практике, изучая характер горения подобных смесей, состоящих из воды и различных компонентов бензина, дизельного топлива и керосина. Смешивая их в разных пропорциях и меняя размеры пузырьков в эмульсии, ученые следили за тем, как менялся характер горения подобных смесей и выясняли, как их можно безопасно сжигать.

Как показали эти эксперименты, подобные смеси достаточно хорошо горят даже в тех случаях, если они почти наполовину состоят из воды. Что интересно, это может происходить двумя путями – в результате "медленного" горения, когда пламя распространяется по смеси спокойно, и взрывообразного быстрого воспламенения.

Пытаясь понять, почему это происходит, ученые проследили за движением отдельных компонентов подобных эмульсий внутри экспериментального двигателя, подсвечивая их лазером. Оказалось, что на скорость горения подобных смесей сильно влияет то, какими размерами обладают капли воды, возникающие при распаде пены при ее нагреве.

Чем больше были эти капли, тем медленнее и стабильнее горела эмульсия, тогда как при небольших размерах капель и при некоторых других условиях она воспламенялась взрывообразным образом. Размеры капель, в свою очередь, зависели от того, как быстро распространялось возгорание по смеси.

Помимо этого, горючесть подобных пен зависела от массы углеводородов, используемых при их изготовлении. При превышении определенного предела, к примеру, при использовании тридекана, одного из компонентов дизельного топлива, подобные смеси переставали гореть даже при минимальном содержании воды.

Как надеются ученые, собранные ими данные помогут создать двигатели, способные сжигать подобные смеси, что уменьшит объемы выбросов углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу и повысит КПД автомобилей и промышленных предприятий.

Авторство: 
Копия чужих материалов
Комментарий автора: 

Чего только русские не придумают, лишь бы дороги не строить качество бензина не контролировать. wink

Комментарии

Аватар пользователя Omni
Omni(9 лет 3 недели)

Нет никаких трудностей горению с влажностью в горшках кроме повышенного износа двигателя.

Аватар пользователя Kuzneсov
Kuzneсov(3 года 11 месяцев)

Конструкцию двигателя можно доработать под этот процесс. Сейчас, чтобы в нормы по экологии попасть, душат движки катализаторами и все равно Евро-15285 не выполнит никто. Фольцваген подтвердит -  15 млрд.$ за обман по нормам. Резервов на снижение выбросов при действующей технологии больше нет.

Аватар пользователя Ёлка-ёлка
Ёлка-ёлка(6 лет 8 месяцев)

доработать? Смеетесь? При горении с водой при таких температурах как в цилиндре, такие нажористые химикаты образуются, что горшкам, поршням и клапанам за 1000 км карачун.

валом же проектов по форсированию двигателей за счет впрыска воды. И проблема ресурса никак не решена до сих пор.

Аватар пользователя cr4zyr0m
cr4zyr0m(8 лет 9 месяцев)

В Бразили уже давно всё изобретено. Этиловый спирт как горючее выделяет овердофига воды, она аж льётся/течёт/капает из выхлопной трубы потом, и ничего, всё работает.

Аватар пользователя Lehan
Lehan(7 лет 7 месяцев)

Мечта Василия Алибабаевича! )))

Аватар пользователя nord_1
nord_1(9 лет 2 месяца)

"С другой стороны, недавно ученые выяснили, что вспененные эмульсии, состоящие из воды, аналогов мыла и углеводородов, можно использовать как горючее."

И пятидесяти лет не прошло, как снова выяснили.

Аватар пользователя DMatrix
DMatrix(5 лет 8 месяцев)

А что вода? Она расщепляется или просто испаряется?

Аватар пользователя просто пользователь

Она:

1) снижает температуру горения - можно больше топлива и воздуха сжигать при той же температуре

2) испаряется и увеличивает давление в камере сгорания

Это имеет смысл только когда достигнут предел по температуре в камере сгорания, и даёт возможность повышать давление без повышения температуры. Но процесс сложный и с подводными камнями.

Аватар пользователя nehnah
nehnah(9 лет 1 неделя)

Она не просто испаряется, а ещё и образует хренову тучу разных кислот в процессе сгорания топлива, которые и ускоряют износ движка. А так то да, экономичность движка возрастает кратно, только долговечность падает. :-\

Тоже одно время мечтал сделать двигло, которое будет меньше жрать, хотел эмульсии водно-топливные ультразвуком делать и гнать их на сгорание, потом это как-то у меня стухло, да и деньги нужны были свободные коих не было в наличии... :-(

Может быть на современной материаловедческой базе и получится что толковое, в общем ребятам большущее пожелание удачи и не забрасывать это дело! yes

Аватар пользователя Кесарь
Кесарь(5 лет 1 месяц)

Безшатунник может помочь здесь, так как при отсутствии необходимости сопротивляться трению поршня, материал стенки цилиндра можно оптимизировать в сторону сопротивляемости именно указанным разрушающим факторам. С поршнем примерно та же штука.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (лидер бан-рейтинга, систематический срач и политота, оскорбления) ***
Аватар пользователя sasha7777
sasha7777(4 года 1 месяц)

А как у Вас поршень с коленвалом соединены???Если безшатунникlaugh

Пишут всякую муть...

 

Шату́н — деталь, соединяющая поршень и шатунную шейку коленчатого вала или движущих колёс паровоза

 

Аватар пользователя Кесарь
Кесарь(5 лет 1 месяц)

"Идиот!" © "Операция Ы"

Комментарий администрации:  
*** Отключен (лидер бан-рейтинга, систематический срач и политота, оскорбления) ***
Аватар пользователя sasha7777
sasha7777(4 года 1 месяц)

Идиот тот кто придумал такое название и тот кто бездумно повторяет.

Убрать выработку цилиндров можно разными способами, но передать усилие от поршня чем то иным кроме шатуна никто не придумал.

Кесарь блин не тупитеlaugh

Аватар пользователя Кесарь
Кесарь(5 лет 1 месяц)

Эта деталь называется шток! Прекратите умничать и почитайте что-то по теме.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (лидер бан-рейтинга, систематический срач и политота, оскорбления) ***
Аватар пользователя sasha7777
sasha7777(4 года 1 месяц)

Ага штокlaugh Придумывайте далее.

Это я думаю чего в двиглах с двумя коленвалами нет шатунов, том штоки оказывается. Это если поршень не трёт стенку, то шатунам там не место

Аватар пользователя Alter
Alter(5 лет 5 месяцев)

Шатун - он же шатается, верно? А если жёстко закреплён (как в насосе, например), то это уже шток.

Аватар пользователя sasha7777
sasha7777(4 года 1 месяц)

Назначение шатуна передать усилие от поршня к коненвалу.Шатаеться он или ходит ровно,не имеет значения.Терминология ДВС.

Если какой то умник теоретик,решил изменить целую отрасль.А это ремонтники всех мастей. То это мудак редкий.Завтра они,как уже есть сегодня,будут применять английскую терминологию к названию простых вещей. Подушка безопасности, раз подушка,значит вещь предназначенная для сна,значит можно безопасно поспатьlaugh

 

Аватар пользователя Кесарь
Кесарь(5 лет 1 месяц)

Не кормите тролля.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (лидер бан-рейтинга, систематический срач и политота, оскорбления) ***
Аватар пользователя sasha7777
sasha7777(4 года 1 месяц)

Может Вас на дуэль вызвать,накидать Вам научной терминологии.

Кесарь я в этом деле 20 лет. Имею и ксивы об образовании по специальности. Помню писал когда реферат по новым ДВС и о " безшатунниках" тоже.

Повторяю вся цель такого Движка убрать давление поршня на стенки цилиндра. Принципиально ничего не изменилось Цилиндр , поршень вниз,шатун спередал усилие только внизу передача усилия реализована по достаточно сложной схеме.Которая никогда не взлетит.... 

Не красиво вещать ярлыки,очень не красиво.

Аватар пользователя Alex_tec
Alex_tec(7 лет 5 месяцев)

Роторный?

Аватар пользователя Кесарь
Кесарь(5 лет 1 месяц)

Кто роторный? Безшатнник - это безшатунник. Роторные двигатели - это совершенно другая тема.

https://aftershock.news/?q=node/465207

 

Комментарий администрации:  
*** Отключен (лидер бан-рейтинга, систематический срач и политота, оскорбления) ***
Аватар пользователя просто пользователь

Состав продуктов сгорания зависит от температуры и соотношения топливо-воздух.

Аватар пользователя nehnah
nehnah(9 лет 1 неделя)

Канеш зависит, и вот тут появляется засада, - образующиеся при сгорании окислы азота цепляются за избыточную воду с образованием серии кислот, которые жрут металлы...surprise

А низкотемпературного сгорания не нать, ибо термодинамика процесса будет гаже...crying

И это только пик айсберга, даже не надводная его часть, не говоря уже про подводную. %\

Аватар пользователя ЗлойБарсик
ЗлойБарсик(4 года 8 месяцев)

Погодите, погодите... Но ведь эти кислоты будут вылетать в выхлопную трубу? Если их не нейтрализовывать (а я не представляю, как это сделать, правда я не химик), то, выходит, что автомобили будут источником кислотных дождей в ещё большей степени, чем сейчас. Ведь сейчас образование кислоты лимитировано скоростью реакции в условиях стандартной атмосферы, влажностью воздуха и просто - значительная часть выхлопа успевает рассеяться и поглотиться теми-же растениями, например. А тут будет хреначить кислота с доставкой к легким... Как-то безрадостно.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в гнилом жаргоне и оранжизме ***
Аватар пользователя nehnah
nehnah(9 лет 1 неделя)

Ну типа да, тогда в добавок к баку бензина надо таскать мешок извёстки... :-\

Аватар пользователя zelya
zelya(6 лет 8 месяцев)

а для понижения кислотных остатков - понижать степень сжатия, т.к. слабофорсированные двигатели хоть и не экономичные - NOx и прочие окислы меньше присутствуют - ибо температура ниже. но замкнутый круг - чтобы получить ту же мощность надо *чуть* больше сжигать.

Аватар пользователя mastersam11
mastersam11(4 года 7 месяцев)

Органические кислоты к кислотным дождям приводят редко..

 

Аватар пользователя ЗлойБарсик
ЗлойБарсик(4 года 8 месяцев)

Неужто при реакции окиси азота с водой получается органическая кислота? wink

Комментарий администрации:  
*** Уличен в гнилом жаргоне и оранжизме ***
Аватар пользователя mastersam11
mastersam11(4 года 7 месяцев)

У вас в двигателе азот сжигается ?

Добавление воды приведет к снижению температуры горения и, как следствие, к ухудшению сгораемости органики.
Более того, если речь о, даже относительно водорастворимой органике и ее парах( включая кислоты ), то речь уже о защите их водой - будет получаться мелкая взвесь водного раствора из которого, чтобы органику выжечь, прежде надо будет полностью воду испарить.. и, уже после этого, при хорошем нагреве.. органика начнет догорать.

Если в жару это еще, возможно, куда ни шло, то на холоде( зимой ), это будет настоящим "подарком" экологии, ведь догорать она не будет, а будет "полезным туманом" оседать на землю/дорогу.

К кислотным дождям это, конечно же, не приведет, но землю может здорово загадить..
Это уже к разговору о канцерогенности упомянутой недогоревшей органики.

Аватар пользователя ЗлойБарсик
ЗлойБарсик(4 года 8 месяцев)

У вас в двигателе азот сжигается

Азот присутствует в воздухе. Вообще-то, воздух преимущественно состоит из азота. А кроме того, там ещё есть кислород. И при высокой температуре они будут вступать в реакцию.  

Комментарий администрации:  
*** Уличен в гнилом жаргоне и оранжизме ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(9 лет 1 месяц)

Я вот в упор не понимаю, за счет чего экономичность улучшается?

Аватар пользователя Кесарь
Кесарь(5 лет 1 месяц)

Лучшее сгорание топлива (которое как бы размазывается по поверхности водяных капель, за счёт чего увеличивается площадь соприкосновения топлива и кислорода воздуха), лучшее использование выделившейся тепловой энергии.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (лидер бан-рейтинга, систематический срач и политота, оскорбления) ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(9 лет 1 месяц)

Лучшее сгорание может обеспечить рост кпд на несколько процентов, не в разы.

А каким образом вода обеспечивает улучшение использования тепла?

Аватар пользователя Тапок Лаврова

Вода превращается в пар и выступает в цилиндре  в качестве рабочего тела

Комментарий администрации:  
*** Ни одна чума не истребили больше россиян, чем СССР (с) ***
Аватар пользователя Рашит
Рашит(4 года 4 месяца)

Ещё лет так 40 назад (а может и раньше) уже пытались использовать водно-бензиновые эмульсии для ДВС. Проблема была одна - быстрое расслоение эмульсии. А так снижение температуры отработанных газов, повышение КПД, снижение расхода топлива, улучшение экологии - всё отлично. А, вспомнил, при отрицательных температурах тоже невозможно использовать. 

Аватар пользователя Снорус
Снорус(8 лет 4 месяца)

Можно гомогенизатор поставить под капот blush

Аватар пользователя Рашит
Рашит(4 года 4 месяца)

Я читал несколько отчетов по исследованиям. Там в одном варианте эмульсию заливали в рейсовый автобус. А на конечных остановках происходила гомогенизация. Устройство не помню, там какая-то прибуда подключалась к бензобаку и гомогенизировала. 

Аватар пользователя просто пользователь

Вместо воды можно использовать водно-спиртовую смесь. Но проблема в том, что в разных режимах работы двигателя нужно добавлять разное количество воды. То есть для воды нужна отдельная система впрыска, сопоставимая по сложности с системой впрыска топлива. Такая система резко повышает цену двигателя и его сложность. Пока возможно это имеет смысл использовать в моторах большой мощности, типа судовых или тепловозных.

Аватар пользователя Рашит
Рашит(4 года 4 месяца)

Если создать гомогенную смесь, которая не расслаивается, то нет смысла городить отдельную систему впрыска. Тем более, что сейчас уже давно не карбюраторные двигатели, которые нужно было запускать на чистом бензине. Прочитанные 40 лет назад работы показали, что можно обходиться только эмульсией. 

Аватар пользователя Lokki
Lokki(6 лет 6 месяцев)

Пытались это провернуть ещё раньше.

Я про это слышал от деда. И как народ в бензин обычную воду из луж заливал, дед тоже расказывал.

Аватар пользователя Рашит
Рашит(4 года 4 месяца)

Просто залить воду не получится. Нужно гомогенизировать смесь. Иначе вода уже в карбюраторе расслоится. И чих пых чих пых....

Аватар пользователя Lokki
Lokki(6 лет 6 месяцев)

я в детстве лазил по кучам моторов, которые были угроблены таким способом. это ещё ссср было, неизвестный правовой статус этого добра, поэтому лежало.

Аватар пользователя сибиряк алтайский

Помню в начале 80х была тема,знакомый на Москвич-412 ставил такую хрень,бачок с водой литра на три от него медная трубка оборачивается вокруг выхлопного коллектора несколько раз,дальше на конце трубки крепится толстая игла от шприца,игла вводится в через прокладку в карбюратор,карбюратор засасывает водяной пар,самоделкин говорил,что сократился расход топлива,стал мягче работать движок,чем в итоге закончился эксперимент я не в курсе.

Аватар пользователя Рашит
Рашит(4 года 4 месяца)

Да, даже статья была, по моему "За рулем", где такое устройство описано. Ездить можно было на 76 бензине вместо 92. Но только летом. Или в бачок горячую воду наливать каждый раз перед началом движения. Да и регулировать было довольно сложно. Хотя, при современном уровне техники вполне возможно такую конструкцию на более высоком уровне повторить. 

Аватар пользователя Котоконь
Котоконь(5 лет 2 месяца)

Вода с мылом будет частично конденсироваться на стенках цилиндра затем вода попадёт в смазочное масло двигателя которое само станет эмульсией. Это как если антифриз подтекает в цилиндры.

Вообще это дурацкий гибрид ДВС и паровой машины. Чем температура сгорания топлива в ДВС выше, тем выше КПД двигателя. Добавка воды в топливо снижает температуру сгорания топлива и тем самым снижает КПД ДВС.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дебилизме - https://aftershock.news/?q=comment/8088313#comment-8088313 ***
Аватар пользователя просто пользователь

Там не мыло используется, а спирты и гликоли. Температура на стенках такая, что вода не может быть в виде жидкости.

Аватар пользователя Котоконь
Котоконь(5 лет 2 месяца)

Там не мыло используется, а спирты и гликоли. Температура на стенках такая, что вода не может быть в виде жидкости.

Вода попадёт в масло. Это медицинский факт. Вы, видимо, не сталкивались с протечками антифриза в двигателе. Если антифриз попадает в цилиндры, то масло в картере быстро становится желтой эмульсией. Это хорошо видно на щупе. Это вам любой автомеханик скажет.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дебилизме - https://aftershock.news/?q=comment/8088313#comment-8088313 ***
Аватар пользователя просто пользователь

При сгорании топлива в любом случае образуется вода, поэтому не надо путать добавление дозированных количеств воды в топливо с неконтролируемой протечкой антифриза.

Но в данном случае, начинающие гении ещё не поняли, что количество воды в топливе должно зависеть от режима работы двигателя, и нужно делать отдельную систему впрыска воды, а не пытаться её подмешивать в топливо. После появления такого понятия тему обычно закрывают из-за большой стоимости производства доработанных двигателей. Всё в мире развивается по кругу. Выросли очередные гении, которые на своих шишках поймут то, что можно было найти в архивах.

Аватар пользователя ЗлойБарсик
ЗлойБарсик(4 года 8 месяцев)

Образуется водяной пар с высокой температурой. Который вылетает в выхлопную трубу. Добавление воды в топливную смесь понизит температуру и увеличит, собственно, количество воды. Поэтому водяные пары в достаточном количестве будут проникать в картер. А там - масло. Вам же знакомо понятие "картерные газы"? Одно дело, когда процесс идет медленно и до замены масла оно не успевает набрать воды, другое - если этот процесс резко ускорить. Нагретое масло само по себе имеет неслабую гигроскопичность. Так что, будет засада ещё и тут.

В общем, минусов столько, что плюсы их не перекрывают.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в гнилом жаргоне и оранжизме ***
Аватар пользователя ЗлойБарсик
ЗлойБарсик(4 года 8 месяцев)

Много+. У самого такая хрень была, когда повело ГБЦ на старом "Москвиче". Сначала из выхлопной фигарит белый дым, потом в масле появляется эмульсия. Лечится только заменой ГБЦ. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в гнилом жаргоне и оранжизме ***

Страницы