Азотные двигателя


К вопросу применения водорода на двигателях внутреннего сгорания

Библиографическое описание:

Жарков В. В., Назаров С. К. К вопросу применения водорода на двигателях внутреннего сгорания // Молодой ученый. — 2012. — №5. — С. 47-50. — URL https://moluch.ru/archive/40/4716/ (дата обращения: 16.01.2018).

Энергоснабжение мира будет в ближайшие 30-50 лет базироваться в основном на органических топливах (углях, природном газе, нефти) за счет которых в настоящее время обеспечивается около 90% мирового потребления энергии. Оценка мировых запасов органических топлив весьма затруднена из-за недостаточной разведанности недр нашей планеты, а также несовершенствования методов бурения и изучение дна океана приведет к существенному изменению наших представлений о запасах энергетических ресурсов.

В таблице 1 представлены прогнозные и разведанные запасы ископаемых топлив по наиболее оптимистических и пессимистическим оценкам. Количество разведенных ресурсов отражает современные технические возможности и безусловно будет изменяться с развитием науки и техники. Если исходить из оптимистических прогнозов ресурсов в размере 13550 млрд.т.у.т., то как видно из таблицы 1, на долю угля приходится 88,5, нефти и природного газа 6,0, нефтеносных песков и сланцев 5,5. Их этого количества разведанные запасы составляют 1200 млрд.т.у.т., из которых на долю угля приходится 69, нефти и природного газа 22, нефтяных песков и сланцев 9.0% [5].

Таблица 1

Потенциальные запасы ископаемых минеральных топлив в мире, млрд. т.у.т. [5].

Вид топлива

Разведанные запасы

Прогнозные запасы

минималь

ные

максималь

ные

минималь

ные

максималь

ные

Твердые

450

830

5000

12000

Нефть и газовый конденсат

95

150

220

450

Углеводороды и битуминозных песка и сланца

90

120

370

730

Природный газ

65

100

240

370

Итого:

700

1200

5830

13550

Примечания: Запасы ядерного топлива соответствует запасам угля.

Водород (Н2) является одним из наиболее перспективных видов топлив как для использования в современных типах ДВС (при некоторых их модификаций), так и для энергетики будущего. Это топливо эффективно удовлетворяет комплексу требований по энергетическим показателям двигателя и экономическим требованиям обеспечения безотходной технологии.

Первое практическое использование водорода в качестве добавки к топливу для авиационных ДВС относится к 1927г. В Советском Союзе работы по применению Н2 в качестве топлива для ДВС проводятся в секторе неоднородных средств АН СССР под руководством академика В.В. Струминского, в институте проблем машиноведения АН УССР и ряде других организаций. Наиболее распространенный современный промышленный способ получения Н2 основан на частичном окислении метана и его конверсии с водяным паром [7].

2СН4 + О2 → 2СО + 4Н2;

СО + Н2О → Н2 + СО2;

СН4 + Н2О → СО + 3Н2

Метан является ценным химическим сырьем, поэтому рассматриваются перспективные способы получения Н2 из воды. К таким способам относятся термодиссоциация воды, протекающая при температурах 4000-5000К, и разработанный и Институте атомной энергии им. И.В.Курчатова двухступенчатый цикл с использованием теплоты атомного реактора [1].

2Fе3O4 → 6FeO + O2;

3 FeO + Н2О → Fe3O4 + h3.

Подсчитано, что термоядерный реактор тепловой мощностью 10млн.кВт при работе по такому циклу позволит получить 1млн.т. Н2 в год.

Основные физические показатели Н2 приведены ниже.

Температура кипения, К

20,24

Температура застывания, К

13,8

Критическая температура, К

32,9

Критическое давление, МПа

1,27

Плотность при нормальных условиях, кг/м3

0,08987

Плотность при температуре кипения, кг/м3

0,07097 ∙ 103

Плотность при температуре застывания, кг/м3

0,0896 ∙ 103

Теплота плавления, кДж/моль

0,0965

Теплота испарения, кДж/моль

0,903

Концентрационный диапазон воспламеняемости с воздухом, % по объему

4 - 75

Жидкий водород (ЖН2) представляет собой бесцветную жидкость без запаха. Газообразный водород (ГН2) бесцветный газ без запаха. Твердый водород (ТН2) обладает кристаллической структурой. При охлаждении ЖН2 ниже температуры кипения в нем появляются конгломераты кристаллов ТН2, количество которых увеличивается до полного исчезновения ЖН2. Смесь ЖН2 и ТН2 называется шугообразным водородом (ШН2).

Высшая теплота сгорания Н2 равна 120МДж/kg, что превышает массовую теплоту сгорания всех топлив для ДВС. Однако вследствии малой плотности Н2 его объемные энергетические характеристики хуже, чем у нефтяных топлив. Объемная теплопроизводительность водородно-воздушной смеси меньше теплопроизводительности смесей на основе бензина (на 15%) и спирта (на 10%) [3].

Температура воспламенения водородно-воздушной смеси выше, чем смесей на базе углеводородных топлив, однако благодаря более низкой энергии активации Н2 для его воспламенения требуется меньше количество энергии.

Водородно-воздушные смеси сгорают со скорости превышающими скорости сгорания смесей на основе углеводородных топлив и в значительной степени зависящими от температуры [6]:

Температура, К

293

373

473

573

673

Скорость распространения пламени при 0,1МПа, м/с

2,50

4,00

6,00

9,00

12,00

В условиях камеры сгорания скорость распространения пламени значительно возрастает вследствие влияния турбулизации и повышенных давлений. Большие скорости сгорания обусловливают высокую жесткость процесса сгорания. Например, при α = 1 скорость нарастания давления в цилиндре примерно в три раза больше, чем при работе бензо-воздушных смесях. При увеличении α скорость нарастания давления уменьшается [5].

При анализе условий хранения ЖН2 большое значение имеет его коэффициент термического расширения δ, который изменяется по температуре следующим образом:

Температура, К

14

15

16

17

18

19

20

20,38

Коэффициент термического расширения, δ∙103

9,72

10,62

11,51

12,41

13,30

14,20

15,04

15,43

При диффузии водорода в углеродистую сталь происходит наводороживание металла (FeC + 2Н2 ⇆Fe + СН4), вследствие которого в массе металла появляются газовые пузыри и трещины. Диффузия водорода в металлы возрастает с повышением температуры. Например, при 1750К в одном объеме железа растворяется до двух объемов водорода. Диффузия водорода в металлы ухудшает их твердость, термическую стойкость, текучесть и ряд других свойств.

При нормальной и низких температурах водород химически малоактивен. Реакционная способность его значительно возрастает при нагреве, под действием электрического разряда и в присутствие катализаторов. Повышение активности водорода обусловлено образованием атомарного водорода, обладающего высокой реакционной способностью.

Высокая диффузионная способность ГН2 с одной стороны, обеспечивает хорошие условия смесеобразования в ДВС, а с другой стороны - снижает пожаро – и взрывоопасность водорода – воздушных смесей, случайно образовавшихся из-за утечек Н2 (благодаря быстрому его рассеиванию).

Устойчивое воспламенение Н2 можно обеспечить с помощью принудительного зажигания от электрической искры или дозы запального топлива, возможно также воспламенение с помощью катализатора Н2 может подаваться в цилиндр как вместе с воздухом, так и путем впрыска в камеру сгорания.

Благодаря широкому концентрационному диапазону воспламеняемости водорода – воздушных смесей открывается возможность качественного регулирования мощности ДВС, при этом индикаторный КПД двигателя возрастает.

Предел обеднения водородно-воздушной смеси определяется ухудшением динамики тепловыделения и как следствие этого неустойчивой работой двигателя. Вследствие высокой химической активности и больших скоростей сгорания смеси работа двигателя на составах смеси, достаточно близких к стехиометрическому, вызывает явления аналогичные детонации.

Использование Н2 по сравнению с бензином вызывает снижение мощности давления. Это объясняется уменьшением коэффициента наполнения из-за низкой плотности Н2 и вызываемого этим увеличением относительной доли объема цилиндра, занимаемой топливом. Например, при α = 1 ГН2 занимает почти 30% объема цилиндра (а пары нефтяного топлива только 2-4% объема).

Вследствие высоких скоростей и температур сгорания водорода – воздушных смесей в отработанных газах ДВС может содержаться значительное количества окислов азота NО. С обеднением смеси концентрации NО уменьшается. Для снижения количества NО в отработавших газах можно применять добавку воды к водородному топливу. Однако, что при работе на Н2 в отработавших газах не должно содержаться СО и СN, однако эксперименты обнаруживают их незначительное количество. Это объясняется выгоранием углеводородных смазочных материалов, попадающих в камеру сгорания.

Наиболее сложной задачей при использовании водорода и бензо-водородных смесей в качестве топлива для ДВС является хранение расходного запаса Н2 на борту автомобиля. Принципиально возможны три способа хранения Н2: в сжатом виде в баллонах высокого давления, в сжиженном виде и в химически связанном виде в составе соединений, легко разрушающихся с выделением Н2 (энергоносителей).

Получение, транспортировка и хранение жидкого водорода достаточно хорошо освоены в смежных областях техники в начале 50-х годов. Например, в США в 1960 году выпуск ЖН2 составлял 14т/сут. и увеличился к 1970 году до 160т/сут. Главной задачей при этом является обеспечение минимального испарения ЖН2,хранящегося в топливных баках. Современное (взаимственное из опыта ракетной техники) решение этой задачи заключается в использовании криогенных емкостей, имеющих двойные стенки, пространственно между которыми вакуумировано и заполнено чередующимися слоями экранирующих и изолирующих материалов – экрано-вакуумной изоляцией. Потери на испарение ЖН2 в стационарных резервуарах такого типа не превышает 10% в год, в расходных автомобильных баках 1% в сутки. Баки снабжают системой сброса избыточного давления испарившегося Н2 с дальнейшим дожиганием или адсорбцией его паров. Для снижения испаряемости и повышение плотности Н2 при хранении в перспективе возможно применение ШН2, содержащего 30-50% ТН2. Сжижение водорода требует значительных энергетических затрат (до 45%), что повышает стоимость топлива.

Перспективой системой хранения водорода при работе автомобиля на ДВС является использование энергоносителей на основе гидридов некоторых металлов (например, Li, K, Mg, Fe, Ti и пр.) [4]. При пропускании водорода через порошки этих металлов образуются их гидриды по типу Li + Н → LiН и выделяется теплота, которая должна быть отведена. При подогреве гидридного порошка (что может осуществляться на борту автомобиля, например, за счет теплоты отработавших газов или жидкости из системы охлаждения двигателя) Н2 выделяется из гидридов и направляется в систему топливоподачи двигателя. Такие циклы могут повторяться многократно. При прекращении теплоподвода (по команде или вследствие аварии) выделение Н2 прекращается. Эта особенность обеспечивает достаточно высокую пожара - взрывобезопасность эксплуатации автомобиля с гидридным аккумулятором Н2.

В таблице 2 приведены сравнительные данные по системам хранения топлива, обеспечивающим пробег автомобиля равный 418 км [4].

Необходимо отметить также способ получения Н2 непосредственно на транспортном средстве, который основан на способности ряда веществ (Аℓ, Li, Mgи др) восстанавливать, воду до водорода с образованием окислов соответствующих элементов. В дальнейшем окислы могут быть восстановлены в стационарных условиях. Испытание опытных реакторов такого типа дало хорошие результаты.

Таблица 2

Сравнительные данные по системам хранения топлива

Показатели

Бензин

Сжатый ГН2

ЖН2

Гидрат MgН2

Масса топлива, кг

53,5

13,4

13,4

13,4

Объем топлива, м3

0,07

1,0

0,19

-

Масса бака, кг

13,6

13,61

181

213,6

Полная масса топливной системы, кг

67

1374

195

227

Отметим возможность использования Н2 в электрохимических газовых аккумуляторах. В этих аккумуляторах Н2 реагирует с кислородом и происходит выделение электрической энергии. Газовые аккумуляторы рассматривают в качестве источников энергии для перспективных транспортных средств. С этой точки зрения накопление конструкторских и технологических решений в областях производства и транспортировки Н2 приобретает еще большое значение.

Литература:
  1. Аксенов А.Ф. Трение и изнашивание металлов в углеводородных жидкостях. – М.: Машиностроение. 1977г.

  2. Афрошмова В.Н., Поляцкий М.А. Экспериментальное исследование эффективности горения газового топлива. – ТрЦKTИ 1967 г. № 76 с.25-42.

  3. Варшавский И.Л. Малотоксичный автомобиль: Снижение токсичности отработавших газов двигателя применением добавок водорода. – В сб.: Защита воздушного бассейна от загрязнения токсичными выбросами транспортных средств. – АНУСС. ИПМаш АН УССР. 1977г.

  4. Иссерлин А.С., Певзнер М.И., Ежова Е.И. Горелочные устройства для сжигания газа в металлургии тяжелых цветных металлов. М.: ВНИИЭ газпром 1972г.с.,75

  5. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива. Ленинград «Недра» Ленинградское отделение. 1987г. с.336.

  6. Обельницкий А.М. Расчет термохимических свойств двухкомпонентных топлив для поршневых двигателей внутреннего сгорания. – Межвузовский сборник научных трудов// Автомобиль и окружающая среда. 1976г.

  7. Обельницкий А.М. Топливо и смазочные материалы. М.: «Высшая школа» 1982г.

moluch.ru

Системы закиси азота. (часть 1) » Авто-реактор

Немного истории NOS

 

Начало использования закиси азота (N20) как способа повышения результативности двигателей внутреннего сгорания относится к временам второй Мировой Войны. Эти системы использовали в авиации, чтобы дать самолетам преимущества в скорости и высотных характеристиках.

Однако, с пришествием реактивной тяги на завершающей стадии войны, интерес правительства в поршневых самолетах уменьшился. Именно поэтому, дальнейшие разработки, финансируемые государством, были отложены.

В дальнейшем, если и возникали небольшие прорывы в изучении этого вопроса, в основном они касались использования закиси азота в гоночных автомобилях. Осложнялось это тем фактом, что закись азота в то время приравнивалась к боевым отравляющим веществам. Кроме того, с проблемы не был снят гриф государственной секретности, и не слишком много людей вообще знали о существовании этой технологии.

Наконец, в 1970-ых, нитрос вышел из подполья и стал острой темой для дискуссий среди производителей двигателей и гонщиков. К тому времени ряд небольших компаний стали предлагать нитрос-системы к продаже. Но они были малоэффективны - в лучшем случае.

В это вовремя, пара талантливых автомобильных техников - Mike Thermos и Dale Vaznaian разработала успешную, практически универсальную схему применения закиси азота на двигателях внутреннего сгорания.

В 1978 Thermos и Vaznaian сформировали компанию “Системы Закиси Азота”. Они не изобрели закись азота с нуля - просто усовершенствовали ее использование и повысили ее производительность. По общему признанию, ранние годы компании были в основном потрачены на демонстрацию того факта, что закись азота безопасная и наиболее эффективная форма увеличения эффективности двигателей.

Компания NOS всегда была известна как изготовитель наиболее технологичной в применении системы, использующая только лучшие, высококачественные материалы, и поставляющая системы наиболее простые в установке, монтаже и обслуживании. Известные сейчас, а в то время издаваемые энтузиастами, журналы подобно Hot Rod Car Craft и Popular Hot Rodding Systems по сей день, тестируя разработки NOS, признают лидерство за этими системами, как наиболее универсальными.

Возможно, самым большим стимулированием роста популярности закиси азота было ее пришествие на профессиональные гонки Drag Racing. Успехи на трассе ранних первооткрывателей, подобно Charles Carpenter, Bill Kuhlmann и Robby Vandergriff захватили воображение последовавших за ними гонщиков своей внушительной эффективностью и существенным повышением мощности автомобиля.

С использованием в двигателе N20 был достигнут первый в истории результат скорости - 200 миль в час, первое 6-ти секундное прохождение 1/8 мили, и т.д. Фактически, каждый ключевой показатель времени и скорости был достигнут гонщиками, использующими системы закиси азота.

Сегодня NOS выпускается под маркой Holley, с накопленным более чем двадцатилетним опытом строительства профессиональных N20 систем специализированных для участия в гонках, а так же, приспособленных для монтажа на “повседневные” автомобили и мотоциклы.

Много компаний-последователей выпускают обширный список систем работающих с N20. Но ключевой фактор - отношения, которые NOS ковали с ведущими профессиональными гонщиками, стали основой их лидерства. Сотрудничество и консультации с ними позволяют компании находится на уровне передовых технологий.

 

N20 - первый шаг к тюнингу вашего двигателя.

На сегодняшний день использование систем закиси азота для моментального увеличения мощности двигателя - единственная возможность для большинства гонщиков. Причем речь идет не только об узкоспециализированных гоночных машинах. N20 можно рассматривать как вариант для большинства пользователей, кто хочет получить большую отдачу от своего мотора, используемого в повседневных поездках.

На сегодняшний день, компании, специализирующихся в производстве систем повышения мощности на основе N20, предлагают внушительный список оборудования высочайшего качества. Эти системы достаточно просты и надежны в установке и эксплуатации.

Перед тем как Вы задумаетесь КАК оттюнинговать свой двигатель, вы должны понимать, что в результате двигатель вашего автомобиля/мотоцикла будет выдавать всю свою потенциальную мощность. Вы должны ответить себе на два вопроса: как часто и насколько долго вы будете заставлять свой двигатель работать на пределе; какая система повышения мощности наиболее приемлема для вас в удобстве и управлении.

Если вы подходите к вопросу с точки зрения “доллар за лошадиную силу”, вы придете к решению, что система закиси азота дает максимальную отдачу за каждый доллар ваших вложений при минимальном изменении двигателя.

Двадцатилетний мировой опыт использования N20 доказал возможность прибавки мощности от 10 до 200 лошадиных сил для серийных автомобилей, без кардинальной переделки двигателя. С тщательно выбранной, правильно настроенной системой, вы будете уверены в увеличении мощности при сохранении надежности, что можно сравнить только с увеличением объема вашего двигателя.

 

Как повысить мощность?

Двигатель функционирует сжигая топливо, которое в момент вспышки в камере сгорания создает избыточное давление, толкая поршни вниз. Хотите добиться большей мощности - сжигайте большее количество топлива. При этом будет высвобождаться более количество энергии, а, соответственно, с большим усилием толкать поршни вниз.

Звучит довольно просто. Но это не настолько просто сделать. Имеются разные факторы, влияющие на увеличение мощности двигателя. Мы рассмотрим три самых основных:

Любое топливо требует для горения кислород. Если вы хотите сжечь большее количество топлива, вы должны также включить в состав смеси большее количество кислорода. Фактически все схемы увеличения мощности двигателя работают на основе увеличение потока топлива и кислорода.

Распредвалы, клапаны и карбюраторы большего диаметра, впускные и выпускные каналы, их расположение и качество обработки поверхности, нагнетатели и турбокомпрессоры, закись азота - яркие примеры тюнинга двигателя позволяющего большему количеству кислорода сжигать большее количество топлива, что и дает вам увеличение в мощности.

Системы впрыска закиси азота, вероятно, наиболее эффективный способ увеличить поток кислорода, а соответственно и топлива в двигатель. Это основная причина, по которой N20 системы дают такое большое увеличение мощности по сравнению с другими способами.

Другой основной фактор повышения коэффициента мощности - испарение топлива. Бензин (как и другие используемые в гонках топлива) не будет гореть в жидком состоянии в замкнутом пространстве камеры сгорания. Топливо должно быть превращено в “пар” (смесь топлива с воздухом) для наилучшего сгорания. Это достигается термомеханическим способом в карбюраторах, либо прямым инжекторным впрыском. Температура двигателя и механическое распыление - ключи к ускорению испарения. Обработанное термомеханическим способом, распыленное топливо превращается в крошечные капельки, которые быстро испаряются в камере сгорания до момента полного сжатия.

Размер топливных капель очень важен. Топливо, подающееся в камеру сгорания должно состоять из капелек, размером в десятки раз меньше обычной капли бензина.

Третий фактор повышения мощности, который мы рассмотрим - воздух (качество смеси).

Попробуйте бегать на вершине 10,000 метров в горах. Вы очень быстро задохнетесь, выбьетесь из сил из-за нехватки кислорода. Почему? Потому что воздух более разряжен, менее насыщен кислородом, его давление меньше, чем на уровне моря.

Сила воздействия атмосферного давления, температура воздуха и его влажность - крайне важны для работы двигателя. Мы не можем повлиять на окружающую среду, но мы можем до некоторой степени регулировать качество смеси на входе. Мы охлаждаем топливную смесь, чтобы сделать ее более плотной до подачи в двигатель. И чем более плотной будет смесь - тем больше ее наполнение топливом и воздухом, что дает дополнительную мощность. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколько порядков ниже температуры окружающей среды.

Кроме всего прочего, задача систем закиси азота состоит в том, что бы повысить плотность подаваемого топлива минимум на 65% по отношению к стандарту. Более плотная смесь, подающаяся в двигатель, даст большую дополнительную мощность в сочетании с N20.

 

Чем закись азота является, и что она дает двигателю?

Для двигателя закись азота можно себе представить как более удобную замену стандартной атмосферы.

Так как мы заинтересованы в повышении содержания кислорода в атмосферном воздухе, закись азота дает нам простой инструмент для управления тем, сколько кислорода будет присутствовать когда вы даете двигателю дополнительное топливо чтобы высвободить большее количество мощности.

Закись азота - не топливо. Закись азота - удобный способ прибавить дополнительный кислород для сжигания большего количества топлива.

Если вы прибавляете закись азота и не прибавляете дополнительное топливо, вы только ускоряете скорость с которой ваш двигатель сжигает топливо, которое он обычно использует. Это приведет лишь к деструктивной детонации. Энергия - спутник топлива, а не N20. Закись азота позволит вам сжечь большее количество топлива в том же самом интервале времени. Как результат - огромное увеличение общей высвобождаемой энергии, полученной от топлива для ускорения вашего автомобиля/мотоцикла.

В закиси азота нет никакого волшебства. В действительности, использование N20 принципиально не отличается от использования карбюратора большего сечения, лучшей системы трубопроводов, нагнетателя или турбокомпрессора.

Воздух, который используете вы и ваш двигатель, “сделанный” на уровне моря, содержит:

азота 78 %;

кислорода 21 %;

и только 1 % - другие газы.

 

Закись азота сделана на основе двух крупнейших составляющих земной атмосферы и содержит две молекулы азота и одну молекулу кислорода.

Когда закись азота подается в двигатель, теплота сгорания разрушает химическую связь N20, снабжая ваш двигатель большим количеством кислорода. А молекулы азота не дают смеси взрываться и детонировать двигателю. Все гоночные двигатели функционируют по тем же принципам: большее количество воздуха (лучшая сбалансированность, наддув, турбокомпрессия или N20) плюс большее количество топлива в более плотной смеси приводит к большему количеству мощности.

 

Читать далее..

Запись опубликована on 28.10.2008 at 20:04 and is filed under Разное, Тюнинг, Эксплуатация. Вы можете читать комментарии, используя RSS-ленту. Обсуждение закрыто, но Вы можете отправить трекбек с Вашего сайта.

autoeng.ru

Закись азота для авто. Или нитро «по-нашему»

Наверное, все смотрели фильмы «ФОРСАЖ» прокаченные машины, красивые девушки отчаянные гонщики. После успеха этого проекта многие гонщики нашей страны начали задумываться над улучшением своих автомобилей. Конечно, про «форсирование» многие слышали, а вот закись азота на автомобиль что-то новое. В фильме гонщик нажимает на кнопку и авто кратковременно «выстреливает» с бешеной скоростью! Так что же это такое? И как работает? Давайте разбираться …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Честно скажем эта тема окутана тайной, этот фильм породил много различных легенд которые культивируются со страшной скоростью в авто кругах. Одни верят — что эта смесь, при подаче в двигатель «взрывается», что дает максимальный толчок и поршни начинают с силой раскручиваться. Другие верят — что несколько раз применения закиси азота и все нужно ремонтировать двигатель, потому как клапана, поршни и прочие элементы просто сгорают.

Правдивы ли эти мифы? И зачем вообще эта смесь газов? Давайте детально разбираться …

Начнем с определения

Закись азота (формула N2O), также известен, как  «NITRO» (Nitrous Oxide System) — это негорючий, бесцветный газ, со слабым приятным запахом и сладковатым вкусом. Его применяют и в медицине, там он называется «веселящий газ», воздействует на человека опьяняюще. При высоких температурах (около 500 градусов Цельсия), разлагается 2N2O=2N2 + 2O, является очень сильным окислителем, соответственно отлично поддерживает горение.

В автомобилях закись азота, как правило «упаковывается» в специальные баллоны, где находится под давлением.

Эта смесь не взрывается, и уж тем более не прожигает клапана – поршни, это своего рода достаточно дешевый способ кратковременного увеличения КПД двигателя и соответственно его мощности.

Принцип работы закиси азота

Подачу этого газа осуществляют непосредственно с топливной смесью в камеры сгорания. В верхней точке, когда поршень сжимает смесь, а свеча зажигает ее, происходит следующее:

1) Закись при воздействии высокого давления и температуры распадается на азот и кислород.

2) Таким образом, появляется возможность сжечь еще больше кислорода. А как известно бензин соединяясь с кислородом образует горючий состав.

3) Так вот — кислорода в N2O в 1,5 – 2 раза больше чем в обычном воздухе. Таким образом, сжигаем намного больше рабочего состава – что и придает мощности двигателю.

4) Азот же, также играет не маловажную роль, он улучшает детонационные свойства и не дает развиться процессу горения мгновенно, то есть просто не дает ему взорваться. Еще один плюс это снижение температуры поступающего воздуха, что делает его более плотным, что улучшает его сгорание в цилиндрах двигателя.

Надеюсь, поняли! Если сказать простыми словами, то получается закись азота это своеобразный катализатор горения. Который, позволяет получать больше топлива и лучше ему сгорать, этим и достигается прибавление мощности. Важно отметить, что настройки должны быть очень точными, при неправильных  — двигатель может получать обедненную смесь, что приведет к его быстрому перегреву, ведь обороты здесь высокие. А перегрев опасен сам по себе.

Типы систем

В тюнинговых ателье вам могут предложить три различных вида этих систем, поговорим подробнее о каждой:

1) Сухая – самая легкая в установке и использовании. Поступает вместе с топливно-воздушной смесью через впускные инжекторы. То есть коллектор остается «сухим» от топлива.

Достичь это можно двумя способами:

— Увеличением давления, от устройств закиси азота, обычно специальных баллонов. В результате общий поток смеси увеличивается.

— Продлевают включение подачи топлива через инжекторы, изменяя прошивку в ЭБУ. В результате чего увеличивается закачиваемое количество «общей» смеси.

Большим минусом считается ее «неуправляемость», то есть либо включили и работает, либо выключили и не работает.

2) Мокрый тип – здесь можно сказать, что подача закиси такая же, однако топливо подается при помощи дополнительной форсунки. Это позволяет избежать перегревов-детонаций и получить максимальные показатели КПД. В таких системах можно применять дополнительное «мокрое» топливо, для которых делает специальный бак, это могут быть – спирты, бензины, даже газ, с более высоким октановым числом.

3) Прямого впрыска – топливо уже готовым составом поступает в цилиндры, где полностью сгорает. Причем смешение происходит перед поступлением. Такая система самая точная и позволяет достичь максимальной мощности (которая возможна), однако она самая дорогая и самая сложная в установке и настройке.

Можно ли поставить на обычный двигатель?

В принципе можно, почему же нет. Однако нужно понимать что «закись» рассчитана на увеличение мощности, которое достигается высокими, иногда очень высокими оборотами. То есть простыми словами это «красная зона» вашего мотора. Обычный агрегат на такое не рассчитан, поэтому его просто заклинит или сломает шатуны, провернет вкладыши коленвала и т.д.

Эта система требует прокачки вашего мотора (так называемого форсирования), а именно замены всех важных элементов. Начиная от поршней, заканчивая коленвалом и т.д. Как правило, ставятся более прочные варианты, рассчитанные на высокие обороты — это нужно понимать.

Это дополнительный тюнинг, уже переделанного двигателя.

Какой может быть вред от закиси азота

Давайте подумаем, какой все же есть вред от этой системы:

1) Как мы уже с вами выяснили это запас прочности. Обычные двигателя навряд ли выдержат ее применение, потому как она загонит его в красную зону, а тут как говорится – рядом поломка.

2) Обязательно нужно улучшать кривошипно — шатунный механизм, обычный может не выдержать нагрузки.

3) Нужно переделывать систему подачи топлива, а также выхода отработанных газов, зачастую приходится жертвовать катализатором.

4) В некоторых случаях, приходится тюнинговать трансмиссию. Устанавливаются другие шестерни и т.д.

5) При некоторых типах закиси азота, требуется перепрошивка ЭБУ.

6) Катализатор – если настроить все правильно, он может не страдать, но как показывает практика, при настройке он все же может оплавиться. Так что нужно аккуратнее.

ИТОГ

Как видите закись азота – не взрывается, не разрушает-оплавляет двигатель внутри. Однако важно понимать, что на стандартный мотор поставить ее не всегда целесообразно. Потому как он просто может не выдержать нагрузки!

Если делать все правильно, на «подготовленном» двигателе, эта система дает очень хорошие результаты, за малые деньги. Причем она безопасна для большинства таких прокаченных агрегатов.

Насчет стоимости – самая дешевая из всех систем это «сухая», прокачка таким способом авто, намного дешевле внутренней переделки. Главное все делать с умом.

Сейчас небольшой ролик в тему, смотрим.

Буду заканчивать, читайте наш АВТОБЛОГ, будет еще много интересного.

avto-blogger.ru

© BioSerge™ · Усвоение азота воздуха двигателем одноклеточной бактерии

      Человек и многие другие живые организмы используют кислород для обеспечения своей энергетики. После того, как кислород попадает в организм, он окисляет углерод и выделяется обратно в составе углекислого газа. Очевидно, что без кислорода, организм жить не может и таким образом этот газ, который составляет 20% воздуха, является аналогом бензина для автомашины.

      С другой стороны люди, которые по тем или иным причинам оказываются в условиях хронического недостатка кислорода живут в среднем дольше тех, кто потребляет кислород в обычных количествах. Так, например, жители горных районов общепризнано живут дольше, что правда объясняется особой чистотой горного воздуха. На самом деле механизм удлинения жизни аналогичен тому, что железо ржавеет, то есть окисляется значительно медленнее в условиях защиты от кислорода. Можно предположить в соответствии с антропным принципом, что процентное содержание кислорода в воздухе на уровне моря как раз и представляет собой наиболее оптимальное значение.

      Но если человеку так необходим воздух, то можно задать вопрос - только ли один кислород является энергетическим топливом для живого организма. Как известно, 70% воздуха представляет собой газ Азот, который в соответствии с утверждением науки сегодняшнего дня, не может вступать в химические реакции, играющие серьёзную роль в энергетике человека.

      Не смотря на такое негативное отношение к Азоту, тем не менее существуют вполне определённые предположения, которые подтверждаются некоторыми экспериментальными наблюдениями, что живой организм и в частности человек может усваивать азот из воздуха и использовать этот азот для создания белков - то есть молекул, которые состоят не только из азота, но также из кислорода и углерода. Из-за отсутствия какой бы то ни было научной гипотезы по поводу того, на каком принципе такие реакции могут идти, сам факт возможности усвоения азота воздуха в организме считается лженаучным. Для реферативной ссылки можно посмотреть, например работы М.И. Вольского из Нижне-Новгородского Университета.

      Результат некоторых экспериментов показывает, что в условиях сверхвысокого энергопотребления организма - например, при длительных марафонах, вес человеческого организма не только может уменьшится, но даже и увеличиться при условии, что человек ничего не ест... Очевидно, что результаты таких экспериментов и их надёжность и объективность могут быть подвержены серьёзным сомнениям. Действительно, исходя из общепринятых и хорошо известных механизмов энергетики живого организма необходимо признать невозможность усвоения азота воздуха в процессе дыхания. Но, очевидно, что если такой новый механизм будет обнаружен, то роль азота немедленно может кардинально измениться.

      Одним из предположений проекта Старая Индийская Защита, является возможность превращения азота в кислород и углерод с помощью Философского Камня. В статье "Окончательное решение золотого вопроса" показано, что Философский Камень может использоваться для того, чтобы превратить свинец в золото. Но если он может превратить свинец в золото, но, наверное, ему вообще ничего не стоит превратить азот в кислород, благо кислород - более энергетические выгодное состояние вещества и, следовательно, такой переход должен сопровождаться значительным выделением энергии, которую можно использовать в народном хозяйстве.

      Если механизм разложения азота на углерод и кислород является непременным механизмом жизнедеятельности любого живого организма, но нужно признать его абсолютную экологическую чистоту. Если, например автомашина будет использовать этот механизм для питания двигателя внутреннего сгорания, то такая машина будет работать фактически аналогично большому живому организму, а значит принципиально не сможет повлиять на изменение природных условий на земле, чего нельзя сказать об использовании горючих веществ, использующих октановые числа или природные газы.

      Основная реакция "окисления организмом азота воздуха" будет, таким образом, выглядеть следующим образом:

      В соответствии с этой формулой, человек вдыхает кислород и азот, а выдыхает как и следовало ожидать углекислый газ. При этом очевидно энергетика такой реакции значительно превышает энергетику простого окисления углерода кислородом, а значит, является энергетикой более высокого уровня. Здесь приведена только наиболее энергетически выгодная реакция, которая будет происходить при применении Философского Камня. Вместе с этой реакций, несомненно, возникнут другие менее вероятные типы окисления азота. Большинство изотопов углерода, азота и кислорода, которые возникнут в результате такой реакции будут β+ или β-; радиоактивными с различными периодами полураспада. Например,

Изотоп 14O: T1/2 = 70,6 с (β+) Изотоп 15O: T1/2 = 122,24 с (β+)

      β+ распад является "слабым распадом" и возникающие при этом медленные электроны обладают очень маленькой энергией и длина свободного пробега такого электрона не более долей миллиметра. Электронное нейтрино, νe которое также выделяется в этой реакции вообще почти не взаимодействует со средой. Экологические последствия β+ распада на медленных электронах минимальны.

      Самым известным изотопом углерода, который может возникнуть в одной из линеек этой реакции - это изотоп углерода 14С, который широко используется в радиоуглеродном определении хронологии. Сам факт наличия изотопа углерода 14С в живых организмах объясняется влиянием космических лучей, но в соответствии с представленной теорией никакие такие космические лучи тут ни при чём. Наличие этого изотопа является прямым продуктом жизнедеятельности живых организмов, как одна из побочных реакций окисления азота.

      Этим объясняется особая точность использования радиоуглеродного метода, который непосредственно связан с тем, что 14С может образоваться только в живом организме и только когда этот организм является "живым", то есть активно усваивает азот воздуха для обеспечения своей энергетики. Опять же антропный принцип может говорит о том, что наличие изотопа с очень длинным периодом полураспада - это фактически единственный точный метод для людей, чтобы точно определить период с того времени, когда живой организм был "живым". Очевидно, что с учётом такого предположения радиоуглеродный метод не может работать при использовании на любых материалов неорганического происхождения. Так, если графит - это углерод неорганического происхождения, то его возраст определить нельзя. Так, что понятие "возраст" в таком представлении непосредственно связано с возрастом живого существа, которое осуществляет окисление азота в течение периода своей жизнедеятельности.

      "Общепринятым" научным мнением является то, что живой организм находится в молекулярном равновесии со средой и таким образом усваивает изотоп углерода 14С из атмосферы. В результате, содержание этого вещества в растении определяется его содержанием в атмосфере. Причиной возникновения 14С в атмосфере считаются космические лучи. В соответствии с гипотезой о том, что усвоение азота воздуха может служить своего рода способом получения энергии для живого существа, изотоп 14С должен образовываться как процесс жизнедеятельности, а не из воздуха и его содержание в воздухе может быть зависеть не от космических лучей, а от эффективности жизнедеятельности всех живых организмов на Земле, то есть может отражать состояние Биосферы в целом!

      С другой стороны тонус жизнедеятельности Биосферы может непосредственно зависеть от неких внешних космических причин - активности солнца или космических лучей. Этим как раз и объясняется корреляция между уровнем содержания 14С в атмосфере с глобальными изменениями космической активности. Конечно факт того, что живые организмы используют фактически ядерное топливо для обеспечения своих жизненных функций может показаться диким, тем не менее, это сразу может объяснить источник энергии этих организмов.

      Достаточно посмотреть под микроскопом на жизнь одноклеточных микроорганизмов, как стазу возникает вопрос - откуда они могут брать столько неучтённой энергии и если принять, что эта энергия ядерная, то всё сразу встают на свои места. Следующим предположением может быть объяснение электрического потенциала Земли, а также ионной активности атмосферы также жизнедеятельностью Биосферы, основанной на ядерном топливе. С этой точки зрения, ионизация происходит не только в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей, то также и снизу в процессе жизнедеятельности всех живых существ, взятых вместе, то есть всей Биосферы.

      В этом представлении, каждое живое существо, включая и одноклеточные водоросли представляет собой маленький экологически чистый ядерный реактор. Основное взаимодействие, которое выделяет энергию, оказывается сильным межнуклонным взаимодействием, но внешняя активность ядра проявляется только через слабое взаимодействие, β+ распад и соответственно очень слабо влияет на окружающий мир. Можно дальше предположить, что сама природа возникновения атмосферного электричества, молний и торнадо является следствием ядерной жизнедеятельности Биосферы.

      Конечно объяснить всё, что только можно космическими лучами значительно проще, чем допустить, что внутри каждой одноклеточной хренушки с хвостиком, которую можно увидеть только под микроскопом и которая только и делает, что плавает в поисхах чего бы поесть, без всякого видимого высокого смысла в жизни, находится полнофункциональный ядерный реактор в качестве внутренней электростанции. Получается, что хвостатое одноклеточное существо использует значительно продвинутые источники энергии, чем всё, что на сегодняшний день изобретено или освоено человеком. Но человек очевидно не должен ждать милостей от природы, он должен понять Природу и использовать её естественные методы в своих целях. Можно предполанать, что именно те методы, которые использует Природа и Биосфера в своих целях должны быть наиболее эффективными. Но, если внутри у маленькой одноклеточной хвостушки находится ядерный реактор высочайшего класса, значит наверное какой-то смысл в жизни у неё существует.

      Основная причина, по которой человечество ещё не нашло и не освоило этот метод заключается в том, что основные усилия и финансирование научной деятельности в обществе обычно направлено на создание оружия для уничтожения людей. У военных всегда много "лишних денег" на развитие оружия. С этой целью финансирующие организации интересуются в основном высокими энергиями и процессами, которые происходят при высоких энергиях. Но у Природы, совершенно другие задачи - она наборот стремится не к уничтожению, а к сохранению, развитию и максимальной защите своих видов, а следовательно Природная Энергетика наоборот - принципиально энергетика низких энергий, которая может давать энергетический выход превышающий мощность ядерных реакторов на высоких энергиях и существовать в масштабе одноклеточных живых существ.

      С другой стороны, Природе совершенно не зачем делать бизнес на своих энергетических технологиях. Она стремится к тому, чтобы сделать всё из ничего и при этом с минимальными затратами. В мире людей, выгодно делать что-то, что можно было бы продать. Никто не будет пробывать продавать воздух или воду, хотя наверное в некоторых случаях случается и такое. В голливудстком фильме "Вспомнить всё", главный герой, которого играет Арнольд Шварцнейгер, со своей подружкой как раз освобождает некий скрытый генератор, который позволяет людям на Марсе больше не платить за воздух.

      Возвращаясь к проблемам автомашин Горьковского Автомобильного Завода, ГАЗ, можно предположить, что переход с двигателей на бензине и солярке на экологически чистый жидкий воздух по принципу усвоения азота воздуха живыми организмами, можно увеличить эффективность такого двигателя на порядок. Мощность автомобиля на природном ядерном топливе, может сравняться с мощностью хвостатой бактерии, а это очень принципиальное усовершенствование. Такие мощные двигатели смогут использоваться не только в больших грузовиках и внедорожниках. Обычные легковые машины смогут работать на таком топливе фактически без перезарядки за всё время полураспада автомобиля. В случае экстренной необходимости заправиться, такая экологически чистая автомашина сможет использовать воздух из окружающей атмосферы, как это успешно делают одноклеточные хвостушки.

bioserge.narod.ru


Смотрите также