|
Здесь много написано,но интересно :!:
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
Реализация новых идей в энергетике .
11. Бестопливный автотермический режим самогорения воздуха в двигателе внутреннего сгорания.
Автотермия – это явление самогорения, в частности, воздуха, заключающееся в том, что процесс горения воздуха, например, в двигателе внутреннего сгорания, происходит самостоятельно, автономно, самодостаточно – без расходования органического или другого вида топлива.
Разработка теории /1, 2/ заняла семь лет, практическая работа, в первую очередь, на карбюраторных автомобильных двигателях, – еще три года. Впервые бестопливный режим работы двигателя (на холостом ходу) был получен 25 июля 2001 года. Понадобилось еще более одного года, чтобы 25 августа 2002 года на автомобиле ВАЗ-2106 был получен бестопливный режим самогорения воздуха в цилиндрах двигателя при движении автомобиля с нагрузкой и скоростью 120 км/час. Расход топлива определялся оперативно с помощью серийно выпускаемого штатного путевого компьютера и датчика расхода топлива, установленных непосредственно в автомобиле. Показания расхода топлива датчиком и компьютером контролировались периодически объемным способом, замерами расхода с помощью мерной мензурки, замерами уровня в топливном баке, с помощью бутылки, устанавливаемой на мерный сосуд вместо бака в непосредственной близости к поплавковой камере карбюратора. Контрольные замеры показали, что точность датчика расхода топлива соответствует объемному измерению, в частности, когда датчик и компьютер показывают нулевой расход топлива, тогда и уровень топлива в измерительной мензурке (диаметром 1 см и длиной 1 м) тоже неподвижен, находится на одной и той же отметке.
На основных режимах движения автомобиля:
- со скоростью 60…70 км/ч и числом оборотов двигателя 2000…2500 об/мин.;
- со скоростью более 70 км/ч и числом оборотов двигателя более 3500 об/мин.;
- а также на холостом ходу с числом оборотов двигателя 200..1500 об/мин.
расход топлива отсутствовал совсем, был нулевым.
При пуске и прогреве двигателя, а также – на переходных режимах и перегазовках имел место кратковременный расход топлива такой, что в среднем при общем пробеге более 7000 км он составил 1.0…1.5 л/100 км пути.
Режим бестопливного горения обеспечивался обработкой воздуха и настройкой карбюратора на бедную смесь без каких-либо изменений конструкции двигателя.
12. Решающие разработки, обеспечившие выход на бестопливный режим .
Теоретические разработки изложены ранее в /1, 2/, а также – в настоящей книге, поэтому нет необходимости в повторном подробном описании.
12.1. Раздельная до- и внутрицилиндровая обработка воздуха .
Обработка воздуха каким-либо инициирующим воздействием (магнитным, электрическим, тепловым, ударным и другими, указанными в соответствующих разделах первых двух книг) заключается в нейтрализации положительно заряженным потоком мелких частиц-электрино межатомных электронных связей в молекулах азота и кислорода атмосферного воздуха, в ослаблении этих связей, разрушении молекул на атомы, фрагменты и высвобождение электронов связи, которые становятся свободными и начинают работу генераторов энергии в описанном ранее процессе фазового перехода высшего рода (ФПВР).
Применение только внутрицилиндровой обработки воздуха требует потоков высококонцентрированной энергии типа лазерного луча, в фокусе которого, как известно, воздух взрывается /1/ без какого-либо топлива, самостоятельно. Такой способ сейчас невозможен ввиду низкого коэффициента полезного действия лазера (1…3%) и отсутствия других подобных по концентрации энергии устройств. Поэтому процесс обработки воздуха был разбит на два этапа: доцилиндровую и внутрицилиндровую обработку. Эта мера значительно облегчила выполнение задачи и позволила использовать достаточно простые средства.
12.2. Определение роли топлива в процессе горения.
То, что горит не топливо, а кислород было ясно достаточно давно /1/. Этому способствовали следующие факты: взрыв воздуха в фокусе лазерного луча; взрыв чистого кислорода при наличии только следов углеводородов; электрический разряд (искра, плазма, шаровая молния – это тоже горит воздух).
Но впервые роль топлива как донора электронов была установлена Д.Х.Базиевым /5/. Еще раз было подтверждено, что горит не топливо, а, в первую очередь, кислород воздуха. Но если горит не топливо, то можно от него избавиться?! Был разработан способ исключения топлива как компонента горения путем использования электронов связи самого воздуха. В этом и была главная задумка автотермии – самогорения воздуха, чего Базиев в своих книгах /5-7/ не заметил, прошел мимо бестопливного горения. Впервые разработки по бестопливному горению были опубликованы в /1/ и встречены Базиевым скептически как потеря времени.
Но может быть более значимой является вторая роль топлива как главного «врага» и гасителя автотермической реакции горения /2/. Вкратце, вторая роль заключается в том, что переизбыток электронов связи в топливе приводит к значительной нейтрализации всех положительных зарядов и излучений в камере сгорания. Такой процесс является обратным процессу до- и внутрицилиндровой обработки воздуха, что препятствует автотермии – самогорению воздуха непосредственно. Только исключение топлива в совокупности с обработкой воздуха дает возможность автотермии. Понимание этого факта значительно ускорило и продвинуло вперед исследования по бестопливному горению.
12.3. Единство и возможность усиления магнитной и каталитической обработки веществ.
Катализ – разрушение (по-гречески) крупных объектов (молекулы, атомы…) на более мелкие фрагменты, чего не понимает современная наука о катализе и поэтому вместо четкого физического механизма дает формальные объяснения, о чем говорилось ранее. Так вот, магнитный поток является скоростным потоком мелких положительно заряженных частиц – электрино, движущихся по линейным траекториям в межатомных каналах магнитов и вне их со скоростью порядка 10в19степени м/с как в современных ускорителях. В катализаторах, не являющихся магнитами в силу отсутствия туннельных, коридорных, межатомных каналов, вихревые потоки электрино вокруг атомов кристаллической решетки со скоростью порядка 10в21степени м/с так же , как в магните являются потоками «снарядов», которые способны нейтрализовать, ослабить межатомные связи атомов в молекулах вещества-мишени и даже разрушить молекулы на атомы и более мелкие фрагменты, что и называется катализом по-гречески.
Как видно, магнитная и каталитическая обработка веществ – это один и тот же процесс разрушения, но проводимый разными средствами.
Более того, магнитным потоком можно усилить вихрь электрино вокруг атомов в катализаторе, разместив его в виде каких-либо гранул с губчатой развитой поверхностью между полюсами магнита и тем самым усилить обработку, например, воздуха в целом.
Установленные выше обстоятельства стали решающими в практической реализации явления автотермии – самогорения воздуха.
13. Алгоритм настройки двигателя на режим самогорения воздуха .
Режим бестопливного горения воздуха (автотермия) не требует каких-либо конструктивных изменений в двигателе внутреннего сгорания, так как сам процесс энерговыделения (ФПВР) такой же, как и при обычном горении с участием топлива как донора электронов. При автотермическом горении используются электроны самого воздуха, поэтому отпадает необходимость в топливе. Для обеспечения режима автотермии нужна настройка только некоторых вспомогательных систем и элементов оборудования.
13.1. Выбор материалов и разработка конструкции оптимизатора для обработки воздуха
Опуская описание этапов поиска инициирующих воздействий, скажем, что, в конечном итоге, остановились на магнитном и каталитическом воздействии как наиболее удобном, доступном и достаточном для доцилиндровой обработки воздуха. Устройство для обработки воздуха условно назвали оптимизатором, не подобрав лучшего наименования. Обработка воздуха при пропускании его в воздушном зазоре между полюсами магнита осуществляется, во-первых, магнитным потоком. Для успешной обработки нужна достаточная магнитная индукция (плотность потока электрино), а также – достаточная скорость электрино. Пока нет опробованных расчетных методик эти параметры определялись экспериментально путем выбора необходимых материалов и разработки конструкции оптимизатора. Это делалось на основе следующего соображения: магнитная индукция нужна для прицельного попадания в мишень-молекулу азота и кислорода воздуха. Поскольку молекулы в воздухе при своем взаимодействии друг с другом все время движутся внутри своих глобул с высокими скоростями, а сама молекула по своему размеру примерно на три порядка меньше размера (диаметра) глобулы, сами понимаете, что попасть мелким скоростным одиночным снарядом-электрино в быстро движущуюся по разным направлениям тоже малую мишень-молекулу практически невозможно. Для повышения вероятности попадания необходимо сразу много снарядов – поток электрино высокой плотности, то есть, достаточная магнитная индукция.
Магнитная индукция тем выше в воздушном зазоре между полюсами магнита, чем меньше толщина этого зазора, так как молекулы азота воздуха захватывают электрино из магнитного потока, раскручивают их и выбрасывают из зоны своего вихря (вокруг молекулы), нарушая магнитный поток, чем и определяется рассеяние и сопротивление, выпучивание и снижение магнитной индукции.
Скорость магнитного потока в межатомных каналах достигает порядка 10в19степени м/с как в ускорителях и, в принципе, достаточна даже для разрушения молекул. Но эта скорость в воздушном зазоре быстро уменьшается обратно пропорционально отношению толщины зазора к диаметру межатомного канала. В то же время скорость электрино в вихре вокруг атомов достигает порядка 10в21степени м/с, но для воздуха доступны только те атомы и их вихри, которые находятся на поверхности магнитных полюсов в зазоре, по которому идет воздух.
На основании изложенных принципиальных соображений, сделанных с учетом представлений гиперчастотной физики, однозначно следует уменьшить толщину воздушного зазора между полюсами магнита, в то же время обеспечив достаточную площадь сечения каналов для прохода воздуха в зазорах.
Были опробованы постоянные магниты на основе ферритов железа, ферритов стронция, самарий-кобальта, неодима-железа-бора, а также – электромагниты. В принципе все они дают возможность получить эффект автотермии – бестопливного самогорения воздуха. Но столько привходящих факторов, влияющих на выбор (значение индукции насыщения, другие магнитные свойства, стоимость, доступность, конструкция и условия использования…), что трудно сказать каким магнитам отдадут предпочтение при серийном производстве.
Катализаторами, размещенными в зазоре между полюсами магнита (в магнитном поле), могут быть практически все металлы 6-го периода таблицы Менделеева, а также – другие химические элементы и соединения, обладающие каталитическими свойствами. При этом следует иметь ввиду, что чрезмерное усиление разрушительной способности оптимизатора, может привести к возгоранию и взрыву воздуха, что преждевременно, так как эти свойства нужны при внутрицилиндровом воздействии, а не при доцилиндровой обработке воздуха, да и опасны, как все взрывы и воспламенения. Следует учесть, что редкоземельные металлы, не являясь магнитами, но обладая мощным вихрем электрино вокруг своих атомов, имеющих, к тому же, специфическую структуру (описано ранее), горят на открытом воздухе. Так указывается в справочниках и технической литературе, но на самом деле «горит» сам воздух, обработанный вихрями электрино редкоземельных металлов, а атомарный кислород плазмы горения после ФПВР соединяется с металлом, образуя их окислы.
Предпочтительными конструкциями оптимизаторов являются те, в которых минимальна масса магнитов и магнитопроводов. В частности, магниты могут образовывать круговой воздушный зазор (см.§16.1), радиальный зазор (см.§16.2), линейный воздушный зазор как вариант предыдущего, с соединением магнитов магнитопроводами в броневой магнит. Указанный здесь второй вариант вообще не имеет магнитопроводов, а третий вариант – минимальное их количество.
13.2. Настройка карбюратора
Меня, как не автолюбителя, не знакомого с устройством карбюратора, удивила его примитивность и сложность. Фактически в одном общем карбюраторе объединены до 9-ти частных карбюраторов (на каждый режим работы двигателия автомобиля):
1. Система главного хода первичной камеры.
2. Система главного хода вторичной камеры.
3. Система пуска.
4. Система холостого хода первичной камеры.
5. Система холостого хода вторичной камеры.
6. Переходная система первичной камеры.
7. Переходная система вторичной камеры.
8. Эконостат.
9. Насос-ускоритель, пожалуй – все!
В каждой системе еще много разных элементов (воздушные и топливные жиклеры, сверления и трубки, эжекторы и клапана…). Такую многоэлементную конструкцию, конечно, сложно настроить так, чтобы на всех режимах соблюдался бетопливный процесс горения, особенно, на переходных и перегазовках. Общий принцип настройки состоит в том, чтобы по возможности вообще избавиться от топлива: перекрыть, заглушить те каналы и жиклеры, по которым оно поступает из поплавной камеры карбюратора в воздушный тракт и далее в двигатель, или – оставить топливные жиклеры минимальных размеров, а воздушные – максимальных. Топливо в минимальном количестве нужно только для облегчения пуска и прогрева (пока нет для этого бестопливных устройств) на те несколько минут, которых для этого достаточно. Для остальных режимов (холостой ход, движение автомобиля) топливо вообще не нужно. Однако, специфика карбюраторного двигателя в том, что, например, при закрытой или слабо открытой заслонке первичной камеры, поршнями двигателя создается сильное разрежение на всасывании, под действием которого топливо принудительно подсасывается в двигатель, хотя этого и не нужно. При открытых заслонках под действием скоростного потока воздуха в эжекторах также создается разрежение, под действием которого подсасывается топливо, хотя оно для горения обработанного в оптимизаторе воздуха и не нужно.
Практически при полностью отключенном от вторичной камеры топливе и открытии ее заслонки (на больших скоростях и нагрузках) большие массы атмосферного воздуха попадают во всасывающий тракт двигателя, снимая то высокое разрежение, которое было до открытия заслонки вторичной камеры. Снятие большого разрежения и установление почти атмосферного давления устраняет подсасывание топлива, отсутствие которого благотворно, как видели выше, влияет на обеспечение бестопливного режима горения. Повышается и литровая мощность двигателя за счет диссоциации воздуха в цилиндрах двигателя.
Более детально расписывать настройку карбюратора нет возможности, так как она производится практически индивидуально на каждом двигателе. Инжекторная система подачи топлива значительно проще, так как от одной заслонки фактически дается команда на компьютер и, далее, – на инжектор. Но даже, если поставить оптимизатор и ничего не менять, то компьютер будет насильно гнать топливо в двигатель без такой необходимости. То есть, нужно адаптировать, приспособить программу компьютера к условиям бестопливного горения, что усложняет настройку. Можно вообще отключать топливо на режимах движения автомобиля: пусть инжектора работают вхолостую, но зачем тогда вся эта система. Поэтому настройка инжекторных и дизельных двигателей – это отдельная работа с учетом опыта, полученного на карбюраторных двигателях.
13.3. Регулировка зажигания
Здесь мы подошли к внутрицилиндровой обработке воздуха для бестопливного горения. Конечно, лазер бы решил всё: и до- и внутрицилиндровую обработку, так как обеспечивает взрыв воздуха, но подходящих и экономичных лазеров пока нет. Поэтому самое распространенное средство инициирования воспламенения воздуха в цилиндрах двигателя – это электрический разряд – искра зажигания. В современных автомобилях искра слабенькая, с энергией примерно 30 мДж (миллиджоулей). Это вызвано тем, что присутствие топлива в обычных автомобилях облегчает воспламенение воздуха и в большей энергии искры нет необходимости. Для автотермического бестопливного режима воспламенения воздуха, даже предварительно обработанного, надо еще постараться разбить межатомные связи как кислорода, так, желательно, и азота, и для этого, по ориентировочным расчетам требуется энергии примерно 1.0 Дж, то есть ~в 30 раз больше, чем в обычной слабой искре.
Кроме того, обычно воспламенение происходит с одной стороны цилиндра, где находятся электроды свечи зажигания. Неравномерность давления, вызванная такой асимметрией, приводит к перекосу поршня, потерям на трение и другим отрицательным обстоятельствам, снижающим эффективность двигателя. Для увеличения энергии искры, равномерности воспламенения топлива в камере сгорания цилиндра двигателя рекомендуются изготавливаемые серийно свечи зажигания с конденсатором – накопителем энергии и конусным распределителем факела, либо форкамерно-плазменные свечи зажигания с малой форкамерой, имеющей форму сопла Лаваля, либо другие подобные свечи зажигания. Они облегчают получение режима бестопливного горения воздуха.
Угол зажигания регулируется индивидуально на каждом двигателе, а лучше – цилиндре. Наиболее предпочтительным является угол не опережения, а запаздывания зажигания, после верхней мертвой точки (ВМТ) поршня на рабочем ходе такта расширения, так как при таком угле, равном +90град., на кривошип приходится максимальный крутящий момент. Практически угол зажигания может быть в пределах -70град.…+70град. в зависимости от эффективности, наибольшей мощности, развиваемой двигателем.
Иногда, если достаточна доцилиндровая обработка воздуха, воспламенение воздуха может быть обеспечено повышением тепературы воздуха в цилиндре от сжатия, калильным эффектом, волновыми процессами в цилиндре и другими факторами. В этом случае искры зажигания не нужно, двигатель работает как бы без системы зажигания, и такие случаи были /1/, когда машина работала даже без электрических проводов или других элементов системы зажигания, то есть, в дизельном режиме. Дизельный режим наступал также в движении, когда принудительно отключалось зажигание во время движения автомобиля накатом. При этом двигатель работал длительное время в дизельном автотермическом режиме и останавливался только тогда, когда двигатель тормозили включением сцепления с ходовой частью автомобиля.
13.4. Отработка основных режимов двигателя.
13.4.1. Пуск, прогрев и холостой ход.
Необходимость отсутствия топлива при автотермическом режиме горения воздуха в камерах сгорания цилиндров автомобильного карбюраторного двигателя требует настройки на предельно бедную смесь при пуске, прогреве двигателя и его работе на холостом ходу. Подача минимального количества топлива облегчает пуск и прогрев двигателя, его подготовку к режиму автотермии. В прогретом состоянии при работе на холостом ходу в установившемся режиме с числом оборотов (проверено) от 200 до 1500 об./мин., а при больших оборотах тем более, топливо вообще не требуется.
Для выполнения указанных условий выполняют следующие основные операции (на примере ВАЗ 2106 и карбюратора «Солекс»):
1. Заменяют штатный воздушный жиклер на жиклер большего диаметра, например, Ж 2.0 мм.
2. Заменяют штатный топливный жиклер холостого хода на жиклер меньшего диаметра, например, Ж 0.38 мм.
3. Устанавливают: на первичной камере топливный жиклер, например, Ж0.905 мм; на вторичной камере – Ж 0.95 мм и воздушный жиклер Ж 1.65 мм.
4. Заглушают экономайзер.
5. Устанавливают уровень топлива 26…27 мм.
6. Винтом качества смеси устанавливают предельно бедную смесь, чтобы только двигатель запускался.
7. Винтом регулировки положения заслонки «газа» приоткрывают ее максимально так, чтобы двигатель запускался и работал на холостом ходу.
8. Устанавливают обороты холостого хода в пределах 800…1000 об./мин.
9. Прогревают двигатель до установившегося режима работы.
10. Устанавливают угол зажигания по максимальным оборотам двигателя, полученным при изменении угла зажигания.
11. Измеряют концентрацию окиси углерода СО, меняя параметры по пп.1…10 так, чтобы концентрация СО менялась в некоторых пределах около допустимой или меньшей нормы, например, 0.10±0.05%.
12. Выбирают и оставляют параметры пп.1…10 по минимальному значению концентрации СО, как показателю хорошего горения.
13. После каждых 1000 км пути на автотермическом режиме или по мере необходимости производится подрегулировка указанных систем.
В процессе длительной работы двигателя в режиме автотермии происходит естественная наработка катализаторов в цилиндрах, действие которых облегчает наступление автотермии.
13.4.2. Движение со скоростью 60…70 км/ч
и числом оборотов 2000…2500 об/мин.
После настройки холостого хода надо ездить. Указанный в наименовании параграфа режим движения характерен для перемещения по городу, причем, в основном, при работе главного хода первичной камеры карбюратора. При нажатии педали «газа» и соответствующем открытии заслонки увеличивается подача воздуха в цилиндры двигателя – это благоприятный факт для автотермического режима, так как воздух является главным и единственным компонентом горения, автотермическим горючим. В то же время увеличивается расход органического топлива через эжектор главного хода, если этот канал не заглушен – этот факт – отрицательный, его по возможности надо исключить. Мешает этому, как правило, «просадки» педали «газа» (машина не реагирует). Одновременно, топливо поступает в цилиндры двигателя также из системы холостого хода, так как просто топливо не отключить, ибо оно подсасывается за счет создаваемого поршнями разрежения. Можно включать систему холостого хода только при стоянке автомобиля, а с началом движения – отключать, например, с помощью электромагнитного клапана.
Однако при удачной настройке карбюратора с наступлением автотермического бестопливного режима горения воздуха поступление органического топлива к двигателю автоматически прекращается. Это можно объяснить двумя факторами. Первым фактором, видимо, является повышенное относительно обычного давление на такте выпуска газов, которое при продувке проникает во впускной коллектор и в карбюратор, отжимая топливо по топливным каналам от мест его впрыска в сторону поплавковой камеры. Повышенное давление может быть вызвано продолжающимся в воздухе на выхлопе реакции ФПВР, которой, в принципе ничто не мешает. Только при достаточном охлаждении газа ФПВР прекращается, вероятно, в пределах выхлопной системы. Свидетельством повышенного давления на впуске в двигатель может служить выбивание струйки топлива через воздушный жиклер в такт работе двигателя на малых оборотах, что наблюдалось иногда при настроечных работах.
Вторым фактором автоматического отключения подачи топлива при наступлении автотермического режима может быть своеобразный гидрозатвор, предотвращающий подсасывание топлива, как в систему главного хода, так и в систему холостого хода. Гидрозатвор образован топливными каналами от главного топливного жиклера, вверх к эмульсионной трубке и далее вверх до канала подачи топлива к эжектору главного хода первичной камеры. Таким образом, чтобы обеспечить подачу топлива, нужно преодолеть указанную высоту столба топлива с помощью разрежения, как в эжекторе главного хода, так и в системе холостого хода. Но такого разрежения при автотермическом режиме при правильной настройке – не бывает, из-за несколько повышенного давления на всасывающем тракте и, соответственно, в карбюраторе.
Третьим фактором является разрежение в топливном баке. Без разрежения (например, при атмосферном давлении в мерной емкости, бутылке, мензурке) топливо подсасывается даже тогда, когда оно не нужно при работающем двигателе, а также – проникает при неработающем двигателе под действием столба топлива, например, в мензурке высотой 1 м, в количестве 0,2 … 0,3 л/ч, заливая цилиндры и катализатор на их стенках, что отрицательно сказывается на работе двигателя.
По мере опробования настройки двигателя на автотермический бестопливный режим в движении, по поведению двигателя, системы управления и автомобиля в целом делают поднастройку системы до достижения нужного режима.
13.4.3. Движение со скоростью 70 км/ч и числом оборотов более 3500 об/мин.
Этот режим – самый интересный из бестопливных режимов: при переходе к работе на вторичной камере карбюратора, характерной для самого скоростного и нагрузочного режима движения автомобиля, двигатель сразу автоматически переходит на бестопливный режим. Открытие заслонки вторичной камеры обеспечивает подачу большого количества нужного для автотермического режима воздуха как горючего. Повышение давления воздуха на входе в двигатель и соответствующее снятие разрежения уменьшает или прекращает подсасывание топлива через систему холостого хода. В то же время топливные жиклеры главных ходов первичной и вторичной камер либо уменьшены до предела, либо вообще заглушены. Все это способствует переходу двигателя на бестопливный режим. Более того, чем больше открыты заслонки камер, тем лучше условия для бестопливного режима. Именно этот режим был получен первым 25 июля 2001 года.
Для улучшения параметров автотермического режима при работе на первичной камере следует сдвинуть момент открытия заслонки вторичной камеры на более ранний, например, одновременно с заслонкой первичной камеры, что подбирается экспериментально.
13.4.4. Переходные режимы, перегазовки
Если думаете, что на этих режимах нет неожиданностей, то напрасно. Есть.
Увязка в карбюраторе сразу всех 8…9-ти основных и соответствующего числа переходных режимов приводит к тому, что если удается настроить все основные режимы на бестопливный, то переходные режимы и перегазовки, как правило, не удается, так как больше нечем. Поэтому последние идут с некоторым, небольшим, расходом топлива, причем ненужного в данный период, но вынужденно подсасываемым в двигатель. Тем не менее, в камерах сгорания цилиндров двигателя в основном идет автотермический режим горения, так как топлива подсасывается менее 1 л/ч и даже менее 0,2 л/ч. Более того, при прогретом двигателе (t>90град.С) даже на переходных режимах и перегазовках расход топлива почти равен нулю.
Как и обычное горение, автотермический режим является атомной реакцией, в результате которой элементарные частицы – электрино отдают свою кинетическую энергию плазме горения, нагревая ее путем контактных соударений или электродинамического взаимодействия с другими участниками процесса. При этом в микроколичествах образуются некоторые химические элементы, которые тут же частично окисляются и выбрасываются с выхлопными газами (не пугайтесь, – этот процесс идет точно так же и при обычном горении). Ряд нестабильных изотопов работают как катализаторы горения. При стационарных режимах работы двигателя соблюдается равновесие между выделением энергии в камерах сгорания и ее потреблением в двигателе.
На переходных режимах работы двигателя наблюдается неожиданная специфика, которая заключается в следующем. Когда вы нажимаете педаль газа и открываете заслонки для подачи воздуха в цилиндры, то двигатель набирает обороты и мощность. Но педаль можно нажать очень быстро, а двигатель набирает обороты, преодолевая инерцию, не сразу, а постепенно. Это рассогласование по времени между началом усиленной реакции горения в камере сгорания и началом периода установившихся оборотов двигателя после их набора приводит к избытку невостребованной энергии скоростных электрино во время переходного периода и перегазовок. Невостребованные скоростные электрино образуют радиоактивное мягкое рентгеновское излучение, которое распространяется за пределы камеры сгорания на 0.5…1.0 м; в салоне его нет. Практически излучение наблюдается вблизи камер сгорания, а его уровень достигает значения, превышающего фон в 10…400 раз, например, 4000 мкР/ч. Этот уровень, превышающий допустимый, хотя и локально и кратковременно, следует учитывать при проведении работ или размещении водителя непосредственно на двигателе, вблизи него.
Но самое, пожалуй, неожиданное для людей, незнакомых с теорией, в том что импульсы такого же уровня излучений характерны не только для автомобилей с автотермическим режимом горения, но и для автомобилей с обычным режимом горения топлива. При этом, чем больше мощность двигателя, тем уровень и жесткость излучения больше. Длительность импульса определяется, как указано, периодом рассогласования времени нажатия педали газа и раскрутки двигателя до установившихся оборотов. Отсюда возникает и мера для исключения импульса излучения – медленное нажатие педали, хотя сам период настолько мал, а импульс сразу после набора оборотов пропадает совсем, что его, видимо, можно и не учитывать. В остальных режимах радиоактивность вокруг и в салоне автомобилей и с обычными и с автотермическими режимами лишь немного превышает фон и находится в пределах допустимых норм.
Излучение с частотой выше оптического диапазона точно так же наблюдается и в обычных двигателях, и при взрывах, и – на лазерном луче. При взрывах специально никто не измерял, но отмечают большие наводки на различных датчиках, а также – засветку кино- и видеопленки в момент движения детонационной волны по зоне взрыва: начало и конец взрыва нормально фиксируется в оптическом диапазоне, а в краткий миг прохода детонационной волны, например, 10 мс, засветку во весь кадр дает излучение в надоптическом диапазоне (ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма излучения). При взрыве воздуха в фокусе лазерного луча в краткий миг импульса, например, 2мкс, непокрытые одеждой кожные покровы людей, находящихся вблизи вспышки, получают ожоги, как при загаре за целый день. Все это подтверждает, что энерговыделение (ФПВР) – это атомный процесс, сопровождающийся излучением скоростных электрино.
13.4.5. Сезонные особенности
Сезонные особенности эксплуатации автомобильных двигателей и их настройки на автотермический бестопливный режим работы относятся, прежде всего, к пуску и прогреву. Сначала сам факт: настроенный на предельно бедную смесь холодный двигатель в зимнее время просто так не запускается. Этот факт никого не удивляет. Но почему в летнее время двигатель с такой же настройкой запускается и после прогрева выходит на автотермический режим, а зимой – не запускается.
Влияет совокупность факторов, к которым можно отнести: низкие температура, влагосодержание воздуха, расход топлива, уровень их каталитической обработки.
Низкая температура затрудняет разрушение межатомных связей в молекулах компонентов горения, в то время как высокая температура является одним из инициирующих воздействий разрушения на атомы и образования плазмы, необходимой для горения. Вторым необходимым условием горения как фазового перехода высшего рода (ФПВР) является, как было установлено /5/, наличие электронов. Если воздух и топливо в холоде при пуске двигателя плохо разрушаются, да еще топлива предельно мало, то откуда возьмется достаточное количество электронов – их нет. Именно поэтому при обычном горении и пуске расход топлива в самом начале пуска и прогрева увеличивается до трех и более номинальных значений.
Немаловажным фактором является влагосодержание воздуха. В летнее время при температуре, например, +25град.С и относительной влажности 50%, влагосодержание воздуха составляет 10 г/кг (десять граммов воды в виде пара на один килограмм воздуха), то есть – 1% по массе. При той же температуре и 100%-ной влажности влагосодержание (насыщенного) воздуха увеличивается до 20 г/кг, то есть – до 2%. В зимнее время воздух сухой. Его влагосодержание снижается на 1…2 порядка, то есть до десятых и сотых долей процента. Во влажном воздухе на атомы разрушаются не только молекулы азота и кислорода воздуха, дающие электроны, но влага. Монокристалл воды является цепочкой молекул, соединенных электронами связи: при его разрушении освобождается сразу 3760 электронов (по одному на каждую молекулу). При разрушении молекул воды освобождается еще по два электрона на каждую молекулу. Итого – три электрона на одну молекулу или, что то же, один электрон на 6 атомных единиц массы [аем]. При разрушении бензина получается примерно один электрон на 4 атомных единиц массы. Как видно, топливо и вода по эффективности их использования как горючего, поставляющего электроны, примерно одного порядка. Воздух от них отстает, так как при его разрушении получается примерно 16 аем на один электрон, ставший свободным генератором энергии. Однако, и воздух и вода содержат, в отличие от топлива, достаточное количество атомов кислорода и поэтому самодостаточны для горения, так как их плазма содержит всё необходимое для ФПВР: и атомы кислорода и электроны.
Сравним теперь расходы топлива и воды, как влаги воздуха, в автомобильных двигателях при обычном горении. Из стехиометрического соотношения 1 следует, что топлива потребляется примерно 7% по массе от необходимого расхода воздуха. Но и в воздухе влаги содержится от 1 до 2%, а с учетом коэффициента избытка воздуха – до 5…6%. То есть двигатель потребляет влаги примерно столько же, сколько и топлива. Именно поэтому дефицит влаги, как донора электронов наравне с топливом, зимой затрудняет пуск двигателя. Из опыта, освещенного в технической литературе, например, /3/, известно, что добавка в топливно-воздушную смесь 1…2% воды улучшает процесс горения и снижает расход топлива до 30%. Кроме того, приготовление хорошей смеси 50% топлива и 50% воды, связанных на молекулярном уровне в виде нерасслаивающейся эмульсии, дает тот же эффект по теплотворной способности топлива, что и чистый бензин /2/. Этот факт подтверждает идентичность работы влаги и топлива в горючей смеси, причем именно поровну.
Из сделанного анализа следуют меры, которые нужно принимать, чтобы двигатель с обедненной смесью можно было легко запустить не только летом, но и в зимнее холодное время года:
1. Лучше всего, конечно, усилить магнитно-каталитическую обработку воздуха и топлива перед подачей в цилиндры двигателя. Тогда могут не понадобиться другие меры, что упростит систему пуска.
2. Увеличить подачу топлива на период пуска.
3. Увлажнять воздух, добавляя 1…2% влаги.
4. Осуществлять предварительный подогрев воздуха, влаги, топлива и самого двигателя.
5. Усилить инициирующее воздействие в цилиндрах двигателя (конденсаторы-накопители, плазменные свечи зажигания и т.п.).
6. Подать в цилиндр пучок электронов извне, например, из электронной пушки.
Все эти меры, конечно, могут усложнить систему пуска двигателя, поэтому применяются в разумном сочетании друг с другом.
13.4.6. Лучший вариант подготовки двигателя к автотермическому режиму.
В настоящее время лучшим вариантом является наработка достаточно «толстого» (~20 мкм) слоя катализатора на стенках цилиндров двигателя. Это соответствует наезду примерно 4000 … 5000 км с оптимизатором. При этом нужно намеренно занизить компрессию, например, до 7 кгс/см2, при первоначальном увеличении зазора на 20 мкм. При наработке катализатора этот зазор закроется и компрессия автоматически восстановится до 12 кгс/см2. В этих условиях двигатель может работать без топлива, без оптимизатора и без усиленных свечей на всех режимах, оборотах и нагрузках. [/list]
|
, места обитаничя не те.
Самое главное :
