Повышение экологической эффективности двигателей внутреннего сгорания.

1. Обычный режим горения.

Все знают, что горит – топливо. Поэтому для улучшения горения применяют различные присадки, приборы для обработки топлива электрическими и магнитными полями, автоматические системы управления подачей топлива и горением в целом. Улучшают дисперсность топлива и его смешение с воздухом. Все это улучшает показатели по содержанию вредных веществ в выхлопных газах, в том числе, CO, CH, NO_x.

Применяют дожигатели и нейтрализаторы газа, что еще более улучшает экологию, но усложняет конструкцию двигателя.

Однако указанные мероприятия могут в какой-то степени удовлетворить требованиям стандарта ЕВРО-3, но не могут обеспечить параметры газа по стандарту ЕВРО-4 и тем более, ЕВРО-5.

Например, ограничителем по содержанию окислов азота является достаточно высокая температура горения, при которой эти окислы образуются. А уменьшение температуры приводит к уменьшению литровой мощности двигателя и поэтому – неприемлемо. Более того, вредным газом является СО₂ . Он вызывает удушье, отравление и смерть, а также способствует мировому потеплению климата, что провоцирует природные катаклизмы, тоже ухудшающие экологию. Но с содержанием СО₂ в выхлопных газах мирятся, так как в его состав входит углерод топлива, без которого обычного горения не бывает.

Как видно из приведенного краткого анализа для улучшения экологических показателей необходимо искать новые пути решения проблемы.

2. Автотермия.

Современная научно-техническая информация /1/ дает новое представление о горении как атомном процессе частичного расщепления кислорода. При этом дефект массы атома кислорода составляет миллионные доли процента, что быстро восстанавливается в природных условиях и не влияет на химические свойства кислорода. Роль топлива сводится к поставке свободных электронов в зону горения, необходимых для этого процесса. Окисление с образованием устойчивых соединений является последним этапом горения.

Основная идея нового пути решения проблемы экологии горения заключается в том, чтобы вместо топливных электронов использовать электроны связи атомов кислорода и азота воздуха. Иллюстрацией правильности этой идеи является известный взрыв (быстрое горение) воздуха в фокусе лазерного луча: воздух горит вообще без топлива. Но для этого, как видно, требуется обработать воздух электромагнитным способом.

Такой натурный опыт на автомобилях ВАЗ 2105 и 2106 был проведен (и показан по НТВ) в 2002 году. При этом конструкции двигателя и его систем остались без изменений, но подверглись дополнительной регулировке. Средний расход бензина составлял 10 грамм на 100 км пути и полной загрузке. То есть топливо использовалось только как катализатор, обеспечивающий воспламенение. В связи с практическим отсутствием топлива окислы углерода в выхлопных газах, а также окислы азота были в нулях. Такой режим самогорения воздуха был назван автотермией.

Литература:

1. Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. – СПб, Невская жемчужина, 2004

7.14. Техническое задание на опытно-конструкторскую разработку «Перевод дизельных двигателей внутреннего сгорания на сокращенный расход топлива».

(ПРОЕКТ)

Цель работы

Разработка аппаратного оснащения существующих дизельных двигателей для перевода на сокращенный расход топлива без изменения их конструкции.

Основные задачи

1. Освоение современных представлений процесса горения. Обучение новому мышлению в понимании работы энергоустановок. Подготовка преемников работы.

2. Разработка концепции оптимизаторов горения по обеспечению сокращенного расхода топлива.

3. Сравнительные испытания вариантов оптимизаторов горения.

4. Анализ лучших характеристик оптимизаторов.

5. Конструкторская разработка опытно-промышленных образцов оптимизаторов улучшенных характеристик.

6. Разработка программы и методики испытаний дизельных двигателей с опытно-промышленными оптимизаторами горения.

7. Подготовка опытного дизельного двигателя, стенда (объекта) для его испытаний и измерительной аппаратуры.

8. Проведение испытаний двигателя с разными вариантами оптимизаторов горения.

9. Анализ параметров режимов работы двигателя и аппаратуры, технико-экономических и экологических показателей, мер технической безопасности.

10. Подготовка технического задания на серийное производство оптимизаторов горения и оснащения ими дизельных двигателей внутреннего сгорания для работы при сокращенном расходе топлива.

11. Разработка дополнительных мероприятий, усиливающих эффект экономии топлива.

12. Составление формулы и описания изобретения. Научно-техническое сопровождение работ по получению патента.