Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Двигатель на воде как сделать


Водородный двигатель для автомобиля, как избавиться от нефтяной зависимости

Запасы нефти подходят к концу, что вынуждает человечество искать альтернативные источники энергии, способные заменить «черное золото». Одним из решений является применение водородного двигателя, отличающегося меньшей токсичностью и большим КПД. Главное то, что запас сырья для производства горючего почти неограничен.

Когда появился водородный двигатель для автомобиля? В чем особенности его устройства, и каков принцип действия? Где применяется такая технология? Реально ли сделать такой мотор своими руками? Эти и другие вопросы рассмотрим ниже.

Когда появился водородный двигатель, основные компании, ведущие его разработку

Интерес к применению водорода появился еще в 70-х годах в период острого дефицита топлива. Первым современным разработчиком, который представил двигатель для автомобиля работающий на водороде, стал концерн Toyota. Именно он в 1997 году выставил на всеобщее обозрение внедорожник FCHV, который так и не пошел в серийное производство.

Несмотря на первую неудачу, многие компании продолжают исследования и даже производство таких автомобилей. Наибольших успехов добились концерны Тойота, Хендай и Хонда. Разработки ведут и другие компании — Фольксваген, Дженерал Моторз, БМВ, Ниссан, Форд.

В 2016 году появился первый поезд на водородном топливе, являющийся детищем немецкой компании Alstom. Планируется, что новый состав Coranda iLint начнет движение в конце 2017 года по маршруту из Букстехуде в Куксхавен (Нижняя Саксония).

В будущем планируется заменить такими поездами 4000 дизельных составов Германии, перемещающихся по участкам дорог без электрификации.

Интерес к покупке Coranda iLint уже проявила Норвегия, Дания и другие страны.

Особенности водорода как топлива для двигателя

В ДВС бензин смешивается с воздухом, после чего подается в цилиндры и сгорает, в результате чего происходит перемещение поршней и движение транспортного средства.

Применение водорода в виде топлива имеет ряд нюансов:

  • После сжигания топливной смеси на выходе образуется только пар.
  • Реакция воспламенения происходит быстрее, чем в случае с дизельным топливом или бензином.
  • Благодаря детонационной устойчивости, удается поднять степень сжатия.
  • Теплоотдача водорода на 250% выше, чем у топливно-воздушной смеси.
  • Водород — летучий газ, поэтому он попадает в мельчайшие зазоры и полости. По этой причине немногие металлы способны перенести его разрушительное влияние.
  • Хранение такого топлива происходит в жидкой или сжатой форме. В случае пробоя бака водород испаряется.
  • Нижний уровень пропорции газа для вхождения в реакцию с кислородом составляет 4%. Благодаря этой особенности, удается настроить режимы работы мотора путем дозирования консистенции.

С учетом перечисленных нюансов применять H2 в чистом виде для двигателя внутреннего сгорания нельзя. Требуется внесение конструктивных изменений в ДВС и установка дополнительного оборудования.

Устройство водородного двигателя

Автомобили с двигателем работающем на водороде делятся на несколько групп:

  • Машины с 2-мя энергоносителями. Они обладают экономичным мотором, способным работать на чистом водороде или бензиновой смеси. КПД двигателя такого типа достигает 90-95 процентов. Для сравнения дизельный мотор имеет коэффициент полезного действия на уровне 50%, а обычный ДВС — 35%. Такие транспортные средства соответствуют стандарту Евро-4.
  • Автомобиль со встроенным электродвигателем, питающим водородный элемент на борту транспортного средства. Сегодня удалось создать моторы, имеющие КПД от 75% и более.
  • Обычные транспортные средства, работающие на чистом водороде или топливно-воздушной смеси. Особенность таких двигателей заключается в чистом выхлопе и увеличении КПД еще на 20%.

Как отмечалось выше, конструкция мотора, работающего на H2, почти не отличается от ДВС за исключением некоторых аспектов.

Главной особенностью является способ подачи горючего в камеру сгорания и его воспламенения. Что касается преобразования полученной энергии в движение КШМ, процесс аналогичен.

Принцип работы

Принцип работы водородных двигателей стоит рассмотреть применительно к двум видам таких установок:

  1. Моторы внутреннего сгорания;
  2. Двигатели на водородных элементах.

Водородные моторы внутреннего сгорания

В ДВС из-за того, что горение бензиновой смеси осуществляется медленнее, топливо попадает в камеру сгорания раньше достижения поршнем своей верхней точки.

В водородном двигателе, благодаря мгновенному воспламенению газа, удается сместить время впрыска до момента, пока поршень начнет возвратное движение. При этом для нормальной работы мотора достаточно небольшого давления в топливной системе (до 4-х атмосфер).

В оптимальных условиях водородный мотор способен работать с питающей системой закрытого вида. Это значит, что в процессе образования смеси атмосферный воздух не применяется.

После завершения такта сжатия в цилиндре остается пар, который направляется в радиатор, конденсируется и становится водой.

Реализация варианта возможна в случае, если на машине смонтирован электролизер — устройство, обеспечивающее отделение водорода от H2O для последующей реакции с O2.

Воплотить в реальность описанную систему пока не удается, ведь для нормальной работы двигателя и снижения силы трения применяется масло.

Последнее испаряется и является частью отработавших газов. Так что применение атмосферного воздуха при работе водородного двигателя пока необходимо.

Двигатели на водородных элементах

Принцип действия таких устройств построен на протекании химических реакций. Кожух элемента имеет мембрану (проводит только протоны) и электродную камеру (в ней находится катод и анод).

В анодную секцию подается H2, а в катодную камеру — O2. На электроды наносится специальное напыление, выполняющее функцию катализатора (как правило, платина).

Под действием каталитического вещества происходит потеря водородом электронов. Далее протоны подводятся через мембрану к катоду, и под влиянием катализатора формируется вода.

Из анодной камеры электроны выходят в электрическую цепь, подключенную к мотору. Так формируется ток для питания двигателя.

Где использовались водородные топливные элементы?

Особенность топливных элементов водородного типа —способность производить энергию для электрического мотора. Как результат, система заменяет ДВС или становится источником бортового питания на транспортном средстве.

Впервые топливные элементы были использованы в 1959 году компанией из США.

Если говорить в целом, топливные элементы применяются:

  • НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ. В отличие от КПД стандартного двигателя, они показывают лучшие результаты. На испытании первого автобуса топливные элементы показали КПД в 57%. Сегодня такие устройства тестируются многими производителями автомобилей — Хонда, Форд, Ниссан, Фольксваген и другими.
  • НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ. На современном этапе больше 60% транспорта на ж/д — тепловозы. Сегодня водородные поезда разрабатываются во многих странах — Японии, Дании, США и Германии.
  • НА МОРСКОМ ТРАНСПОРТЕ. Водородные топливные элементы наиболее востребованы на подводных лодках. Активные работы в этом направлении ведутся в Германии и Испании, а в роли заказчиков выступают другие страны, среди которых Италия, Греция, Израиль.
  • В АВИАЦИИ. Первые самолеты на водородном двигателе появились еще в 80-х годах прошлого века. На современном этапе новый вид топлива применяется для создания беспилотных летательных аппаратов (в том числе вертолетов).

Также водородные топливные элементы нашли применение на вилочных погрузчиках, велосипедах, скутерах, мотоциклах, тракторах, автомобилях для гольфа и другой технике.

Преимущества и недостатки

Чтобы понять особенности и перспективы водородного двигателя в автомобиле, стоит знать его плюсы и минусы. Рассмотрим их подробнее.

Плюсы:

  • ЭКОЛОГИЧНОСТЬ. Внедрение водородного двигателя — возможность забыть о проблеме загрязнения окружающей среды. При глобальном переходе на этот вид топлива удастся снизить парниковый эффект и, возможно, спасти планету. Экологичность новых разработок подтверждена компанией Тойота. Работники концерна доказали, что выхлоп из машины безопасен для здоровья. Более того, выходящую воду можно пить, ведь она дистиллирована и очищена от примесей.
  • ОПЫТ РАЗРАБОТОК. Известно, что водородный двигатель создан давно, поэтому с его применением на автомобилях проблем быть не должно. Если углубится в историю, первое подобие мотора на водороде в начале XIX века удалось создать Франсуа Исаак де Ривазу — конструктору из Франции. Кроме того, в период блокады Ленинграда на новый вид топлива было переведено почти 500 машин.
  • ДОСТУПНОСТЬ. Не менее важный фактор в пользу H2 — отсутствие дефицита. При желании этот вид топлива можно получать даже из сточных вод.
  • ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ В РАЗНЫХ СИЛОВЫХ УСТАНОВКАХ. Существует мнение, что водород используется только в ДВС. Это не так. Новая технология задействована при создании топливного элемента, с помощью которого удается получить электрический ток и запитать электромотор транспортного средства. Преимущества заключаются в безопасности и отсутствии ископаемых элементов, что исключает загрязнение окружающей среды. На современном этапе такая схема считается наиболее безопасной и пользуется наибольшим спросом у разработчиков.

Также к плюсам стоит отнести:

  • Минимальный уровень шума;
  • Улучшение мощности, приемистости и других параметров двигателя;
  • Большой запас хода;
  • Низкий расход горючего;
  • Простота обслуживания;
  • Высокий потенциал применения в виде альтернативного топлива.

Недостатки водородного двигателя:

  • СЛОЖНОСТЬ ИЗВЛЕЧЕНИЯ H2 ИЗ ВОДЫ. Как отмечалось, данный газ считается наиболее распространенным элементом на планете, но в чистом виде его почти нет. Этот газ имеет минимальный вес, поэтому он поднимается и удерживается в верхних слоях атмосферы. Атомы H2 быстро связываются с другими элементами, в результате чего образуется вода, метан и другие вещества. Вот почему для применения водорода его необходимо извлечь, а для этого требуются большие объемы энергии. На текущий момент такое производство нерентабельно, что тормозит процесс внедрения водородных двигателей. По приблизительным расчетам цена литра, сжиженного H2 равна от 2 до 8 евро. Итоговые расходы во многом зависят от способа добычи топлива.
  • ОТСУТСТВИЕ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА ЗАПРАВОК. Не меньшая проблема — дефицит АЗС, готовых заправлять машины водородным топливом. Проблема заключается в высокой стоимости оборудования для таких автозаправочных станций (если сравнивать с обычной АЗС). Сегодня разработано множество проектов станций для заправок водородом — от крупных до небольших заправок, но из-за дороговизны и отсутствия массового применения водородных двигателей на автомобилях процесс внедрения идеи может растянуться на десятилетия.
  • НЕОБХОДИМА ДОРОГОСТОЯЩАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ ДВС. Как отмечалось, водородное топливо теоретически может использоваться для заправки ДВС. Но для применения H2 в качестве основного топлива требуются конструктивные изменения. Если ничего не менять, мощность мотора падает на 20-35%, а ресурс силового узла значительно снижается. Но и это не главный недостаток. Опасность в том, что такой механизм проработает недолго и быстро выйдет из строя. Сгорая, водородная смесь выделяет большее тепло, что приводит к перегреву поршневой и клапанной системы, а мотор работает в режиме повышенных нагрузок. Кроме того, высокие температуры негативно влияют на материалы, из которых сделан силовой узел, и смазывающие вещества. В результате рабочие элементы двигателя быстро износятся. Это значит, что без модернизации ДВС применение H2 невозможно.
  • ДОРОГОВИЗНА МАТЕРИАЛОВ. Главным «камнем преткновения» в вопросе развития водородных технологий является высокая стоимость материалов. В качестве катализатора используется платина, цена которой для рядового автовладельца очень высока. Проще потратить деньги и подарить дорогое кольцо жене, чем отдавать их для установки новой детали. Надежда остается на ученых, которые ищут альтернативы для дорогостоящего катализатора. Проводятся тестирования элементов, способных заменить драгоценный металл.

Кроме уже рассмотренных выше, стоит выделить еще ряд недостатков:

  • Опасность пожара или взрыва.
  • Риски для планеты, ведь увеличение объема водорода может привести к непоправимым последствиям для озонового слоя.
  • Увеличение веса машины из-за применения мощных АКБ и преобразователей.
  • Наличие проблем с хранением водородного топлива — под высоким давлением или в сжиженном виде. Исследователи еще не пришли к единому выводу, какой из вариантов лучше.

Опасность водородного топлива

В рассмотренных выше недостатках упоминалось об опасности применения водородного топлива для двигателя. Это главный минус новой технологии.

В сочетании с окислителем (кислородом) возрастает риск воспламенения водорода или даже взрыва. Проведенные исследования показали, что для воспламенения H2 достаточно 1/10 части энергии, необходимой для зажигания бензиновой смеси. Другими словами, для вспыхивания водорода хватит и статической искры.

Еще одна опасность заключается в невидимости водородного пламени. При горении вещества огонь почти незаметен, что усложняет процесс борьбы с ним. Кроме того, чрезмерное количество H2 приводит к появлению удушья.

Опасность в том, что распознать данный газ крайне сложно, ведь у него нет запаха и он полностью невидим для человеческого глаза.

Кроме того, сжиженный H2 имеет низкую температуру, поэтому в случае утечки с открытыми частями тела высок риск серьезного обморожения. Находится данный газ должен в специальных хранилищах.

Из рассмотренного выше напрашивается вывод, то водородный двигатель опасен, и использовать его крайне рискованно.

На самом деле, газообразный водород имеет небольшой вес и в случае утечки он рассеивается в воздухе. Это значит, что риск его воспламенения минимален.

В случае с удушьем такая ситуация возможна, но только при нахождении в замкнутом помещении. В ином случае утечка водородного топлива опасности для жизни не несет. В оправдание стоит отметить, что выхлопные газы ДВС (а именно угарный газ) также несут смертельный риск.

Современные автомобили с водородными двигателями

Возможность применения двигателей на водородном топливе заинтересовала многих производителей. В результате в автомобильной индустрии появляется все больше машин, работающих на данном газе.

К наиболее востребованным моделям стоит отнести:

  • Компания Тойота выпустила автомобиль Fuel Cell Sedan. Для устранения проблем с дефицитом пространства в салоне и багажном отсеке емкости с водородным топливом размещены на полу транспортного средства. Fuel Cell Sedan предназначен для перевозки людей, а его стоимость составляет 67.5 тысяч долларов.
  • Концерн БМВ представил свой вариант автомобиля Hydrogen Новая модель протестирована известными деятелями культуры, бизнесменами, политиками и другими популярными личностями. Испытания показали, что переход на новое топливо не влияет на комфортабельность, безопасность и динамику транспортного средства. При необходимости виды горючего можно переключать с одного на другой. Скорость Hydrogen7 — до 229 км/час.
  • Honda Clarity — автомобиль от концерна Хонда, который поражает запасом хода. Он составляет 589 км, чем не может похвастаться ни одно транспортное средство с низким уровнем выбросов. На дозаправку уходит от трех до пяти минут.
  • «Монстр» от Дженерал Моторс показан в октябре 2016 года. Особенность автомобиля заключается в невероятной надежности, что подтверждено проведенными исследованиями армией США. Во время испытаний транспортное средство прошло больше 3 миллионов километров.
  • Концерн Тойота выпустил на рынок водородную модель Mirai. Продажи начались еще в 2014 году на территории Японии, а в США — с октября 2015 года. Время на заправку Mirai составляет пять минут, а запас хода на одной заправке 502 км. ФОТО 21 22 Недавно представители концерна заявили, что планируют внедрять данную технологию не только в легковой транспорт, но и в вилочные погрузчики и даже грузовики. 18 колесный грузовик уже тестируется в Лос-Анжелесе.
  • Производитель Лексус планирует свой вариант автомобиля с водородным двигателем в 2020 году, поэтому о транспортном средстве известно мало подробностей.
  • Компания Ауди представила концепт H-tron Quattro в Детройте. По заверению производителя машина может проехать на одном баке около 600 км, а набрать скорость до 100 км/час удается за 7,1 секунду. Машина имеет «виртуальную» кабину, заменяющую стандартную приборную панель.
  • БМВ в сотрудничестве с Тойотой планирует выпуск своего водородного транспортного средства к 2020 году. Производитель заверяет, что запас хода новой модели составляет больше 480 км, а дозаправка будет занимать до 5 минут.
  • В 2013 году в компании Форд заявили, что активное производство водородных двигателей начнется уже к концу 2017 года при сотрудничестве с Ниссан и Мерседес-Бенц. Но реализовать задуманное на практике пока не удается — работники концерна находятся на этапе разработки.
  • Мерседес-Бенц на Франкфуртском автосалоне представил внедорожник GLC, который появится на рынке в конце 2019 года. Авто комплектуется аккумулятором на 9,3 кВт*ч, а запас хода составляет 436 км. Максимальная скорость ограничивается электроникой на уровне 159 км/час.
  • Nikola Motor представила грузовой автомобиль с водородным двигателем, имеющий запас хода от 1287 до 1931 км. Стоимость нового автомобиля составит 5-7 тысяч долларов за аренду в месяц. Выпуск планируется начать с 2020 года.
  • Производитель Хендай создал новую линейку Tucson. На сегодняшний день произведено и реализовано 140 машин. Бренд Hyundai Genesis представил свой автомобиль с водородным двигателем GV Впервые транспортное средство было представлено в Нью-Йорке, но его производство пока не планируется.
  • Великобритания тоже не отстает в плане новых технологий. В стране уже можно арендовать водородный автомобиль Riversimple Rasa на три или шесть месяцев. Машина весит чуть больше 500 кг и способна проехать на одной заправке около 500 км.
  • Дизайнерский дом Pininfarina создал машину на водородном топливе h3 Speed. Особенность авто заключается в способности ускорятся до сотни всего за 3,4 секунды, а максимальная скорость — 300 км/час. Время на заправку составляет всего три минуты. Стоимость новой модели достигает 2,5 млн. долларов.

Трудности в эксплуатации водородных ДВС

Главным препятствием для внедрения новой технологии является чрезмерные расходы на получение водородного топлива, а также на приобретение комплектующих материалов.

Возникают проблемы и с хранением H2. Так, для удерживания газа в требуемом состоянии требуется температура на уровне -253 градусов Цельсия.

Простейший способ получения водорода — электролиз воды. Если производство H2 требуется в промышленных масштабах, не обойтись без высоких энергетических затрат.

Чтобы повысить рентабельность производства, требуется применение возможностей ядерной энергетики. Чтобы избежать рисков, ученые пытаются найти альтернативы такому варианту.

Перемещение и хранение требует применения дорогих материалов и механизмов высокого качества.

Нельзя забывать и о других сложностях, с которыми приходится сталкиваться в процессе эксплуатации:

  • Взрывоопасность. При утечке газа в закрытом помещении и наличии небольшой энергии для протекания реакции возможен взрыв. Если воздух чрезмерно нагрет, это только усугубляет ситуацию. Высокая проникаемость H2 приводит к тому, что газ попадает в выхлопной коллектор. Вот почему применение роторного мотора считается более предпочтительным.
  • При хранении водорода применяются емкости, имеющей большой объем, а также системы, исключающие улетучивание газа. Кроме того, используются устройства, исключающие механическое повреждение емкостей. Если для грузовых машин, водного или пассажирского транспорта эта особенность не имеет большого значения, легковая машина теряет ценные кубометры.
  • При больших нагрузках и высокой температуре H2 провоцирует разрушение элементов ЦПГ (цилиндропоршневой группы) и смазки в двигателе. Использование специальных сплавов и смазочных материалов приводит к повышению стоимости производства водородных двигателей.

Будущее водородных двигателей

Применение H2 открывает большие перспективы и не только в автомобильной сфере. Водородные двигатели активно применяются на ж/д транспорте, на самолетах и вертолетах. Также они устанавливаются на вспомогательной технике.

Интерес к разработке таких моторов проявляют многие концерны, о которых уже упоминалось выше — Тойота, БМВ, Фольксваген, Дженерал Моторс и другие.

Уже сегодня на дорогах встречаются реальные автомобили, которые работают на водороде. Многие из них рассмотрены выше — БМВ 750i Hydrogen, Хонда FSX, Тойота Mirai и другие.

К работе подключились почти все крупные концерны, которые пытаются найти свою нишу на рынке.

Главным недостатком остается высокая цена H2, нехватка АЗС, а также дефицит квалифицированных работников, способных обслуживать такую технику. Если имеющиеся проблемы удастся решить, машины с водородными двигателями обязательно появятся на наших дорогах.

Конкурирующие технологии

Внимание к моторам на водороде развеивается по той причине, что у технологии имеются конкуренты.

Вот только некоторые из них:

  • ГИБРИДНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА — автомобили, способные работать от нескольких источников энергии. Многие концерны объединяют обычный двигатель внутреннего сгорания и электрический мотор. Еще один вариант гибридной машины — совмещение ДВС, а также силового узла, использующего в качестве топлива сжатый воздух.
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АВТОМОБИЛИ (ЭЛЕКТРОМОБИЛИ) — транспортные средства, которые приводятся в движение с помощью одного или группы электрических моторов, питающихся от АКБ или топливных элементов. В таких машинах ДВС не применяется. Электромобили не стоит путать с авто, имеющими электрическую подачу, а также с электрическим общественным транспортом (троллейбусами и трамваями).
  • АВТОМОБИЛИ НА ЖИДКОМ АЗОТЕ. Источником энергии, как уже понятно по названию, является жидкий азот (находится в специальных емкостях). Мотор работает следующим образом. Топливо нагревается в специальном механизме, после чего испаряется и преобразуется в газ высокого давления. Далее оно направляется в мотор, где действует на ротор или поршень, передавая таким способом имеющуюся энергию. Машины на жидком азоте были представлены публике, но на современном этапе они не получили широкого применения. Один из таких автомобилей «сыграл» в фильме «Жидкий воздух» в 1902 году. Разработчики уверяют, что такое транспортное средство способно проехать больше 100 км на одном баке.
  • АВТОМОБИЛЬ НА СЖАТОМ ВОЗДУХЕ. Особенность транспортного средства заключается в применении пневмодвигателя, благодаря которому и перемещается транспортное средство. Специальный привод называется пневматическим. Вместо топливовоздушной смеси источником энергии является сжатый воздух. Как отмечалось выше, такая технология входит в состав гибридных машин.

Можно ли сделать своими руками?

Технология работы двигателя на газ известна давно, и многие концерны достигли успехов в вопросе внедрения водородных двигателей. Над совершенствованием классического ДВС задумались и народные умельцы.

Суть заключается в подаче в камеру сгорания специального газа. Такое устройство носит название системы Брауна. При этом бензин также подается в двигатель, но смешивается с газом, что обеспечивает лучшее горение.

В результате появляется водяной пар, очищающий клапана и поршни двигателя от нагара, улучшающий характеристики мотора и повышающий его ресурс.

Чтобы своими руками разложить воду на газ, требуется катализатор, дистиллят, электроды и электричество.

Конструкция собирается из подручных материалов. Допускается применение одной банки, но лучше использовать шесть.

После вырезаются пластинки и объединяются по принципу крест-накрест. Далее они обматываются проволокой и крепятся на крышке. Важно, чтобы электроды не замыкались между собой.

На последнем этапе банки заполняются электролитом и катализатором. Такая схема может работать на любом автомобиле.

Если же говорить о полноценном водородном двигателе, то в гаражных условиях сделать его конечно же не получится из-за сложности технологии.

Как работает система охлаждения двигателя

А автомобильный двигатель выделяет много тепла во время работы и должен постоянно охлаждаться, чтобы избежать двигатель повреждение.

Обычно это делается путем циркуляции охлаждающая жидкость жидкость обычно вода смешивается с антифриз решение через специальные охлаждающие проходы. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, проходящим через ребра цилиндр кожухи.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с двигателем: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для нагревателя.Крышка давления на расширительном баке имеет подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

A с водяным охлаждением блокировка двигателя и крышка цилиндра связаны между собой каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. В верхней части головки цилиндров все каналы сходятся к одному выходу.

А насос , ведомый шкивом и ремнем от коленчатый вал , подает горячую охлаждающую жидкость из двигателя на радиатор , которая является формой теплообменник ,

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается во впускное отверстие в нижней части блока и снова возвращается в каналы.

Обычно насос подает охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, используя тот факт, что горячая вода расширяется, становится легче и поднимается над холодной водой при нагревании. Его естественная тенденция - течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор связан с двигателем резиной шланги и имеет верхний и нижний резервуар, соединенный сердечником, с множеством мелких трубок.

Трубки проходят через отверстия в пачке тонких ребер из листового металла, так что сердечник имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отводить тепло к проходящему через него воздуху охладителя.

На старых автомобилях трубы движутся вертикально, но на современных автомобилях с низким фасадом установлены радиаторы с поперечным потоком и трубки, идущие из стороны в сторону.

В двигателе с обычной рабочей температурой охлаждающая жидкость находится чуть ниже нормальной температуры кипения.

Риск кипения можно избежать, увеличив давление в системе, которая повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничено крышкой радиатора, которая имеет давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливную трубу.

В система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень сильно. Систему нужно пополнять время от времени.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив переходит в расширительный бак , из которого он всасывается обратно в двигатель, когда остальная жидкость остывает.

Как помогает вентилятор

Радиатору необходим постоянный поток воздуха через его сердечник для адекватного охлаждения. Когда машина движется, это происходит в любом случае; но когда он неподвижен поклонник используется, чтобы помочь потоку воздуха.

Вентилятор может приводиться в движение двигателем, но если двигатель не работает усердно, он не всегда необходим во время движения автомобиля, поэтому энергия используется в вождении отходов топливо ,

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вязкая муфта жидкость сцепление работает с помощью чувствительного к температуре клапана, который отсоединяет вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

У других автомобилей есть электрический вентилятор, также включаемый и выключаемый по температуре датчик ,

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрывается термостат Обычно располагается над насосом. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском.

Когда двигатель прогревается, воск плавится, расширяется и толкает клапан в открытое положение, позволяя охлаждающей жидкости протекать через радиатор.

Когда двигатель останавливается и охлаждается, клапан снова закрывается.

Вода расширяется, когда она замерзает, и если вода в двигателе замерзает, она может взорвать блок или радиатор.Так антифриз обычно этиленгликоль добавляется в воду, чтобы понизить его Точка замерзания до безопасного уровня.

Антифриз не следует сливать каждое лето; обычно его можно оставить на два или три года.

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

В с воздушным охлаждением Двигатель, блок и головка цилиндра выполнены с глубокими ребрами снаружи.

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла.

Водоклапанная система отопления

В нагревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы контролируется путем регулирования количества горячей воды, проходящей через нее.

Часто воздуховод проходит вокруг ребер, а вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через воздуховод, чтобы отвести тепло от ребер.

Чувствительный к температуре клапан контролирует количество воздуха, подаваемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

,

Почему мы не можем производить воду?

Вода вокруг нас постоянно, мы просто ее не видим. Воздух в нашей атмосфере содержит различное количество водяного пара, в зависимости от погоды. Когда жарко и влажно, испаренная вода может составлять до 6 процентов воздуха, которым мы дышим. В холодные и сухие дни он может составлять всего лишь 0,07 процента состава воздуха [источник: Министерство энергетики США].

Этот воздух является частью водного цикла , земного процесса.Грубо говоря, вода испаряется из рек, озер и океана. Он переносится в атмосферу, где он может собираться в облака (которые на самом деле просто скопления водяного пара). После того, как облака достигнут точки насыщения, образуются капли воды, которые мы называем дождем. Этот дождь стекает с земли и накапливается в водоёмах, где весь процесс начинается снова.

Реклама

Реклама

Проблема в том, что водный цикл проходит через сухие периоды.Из-за этого некоторые изобретатели начали задумываться, зачем ждать? Почему бы не вытянуть водяной пар прямо из воздуха?

Один австралийский изобретатель сделал именно это. Макс Виссон является создателем Whisson Windmill , машины, которая использует энергию ветра для сбора воды из атмосферы. Виссон указывает австралийской радиовещательной корпорации, что объем водяного пара составляет около 10 000 миллиардов литров [около 2600 миллиардов галлонов] в нижнем километре [около.62 мили] воздуха вокруг света "[источник: ABC]. Более того, эта вода заменяется каждые несколько часов в рамках круговорота воды.

Ветряная мельница Whisson использует хладагент для охлаждения лопастей мельницы, которую он назвал Max Water. Эти лезвия расположены вертикально, а не по диагонали, так что даже малейший ветерок их поворачивает. Холодные лопасти охлаждают воздух, в результате чего пары воды конденсируют - снова становятся жидкой водой. Этот конденсат затем собирается и хранится.Ветряная мельница Whisson может собирать до 2600 галлонов воды из воздуха в день.

Виссон говорит, что его самой большой проблемой является не разработка его изобретения, а поиск венчурного капитала для его поддержки - он говорит, что люди думают, что это слишком хорошо, чтобы быть правдой. Эта проблема может показаться знакомой паре американских изобретателей, у которых есть собственное изобретение по изготовлению воды.

Джонатан Райт и Дэвид Ричардс создали машину, похожую на машину Whisson, за исключением того, что она больше напоминает складной туристический домик, чем ветряную мельницу.Это изобретение - которое его создатели называют AquaMagic - вытягивает воздух непосредственно из окружающей его области. Внутри машины воздух охлаждается через охлаждаемый змеевик. Воздух конденсируется, и вода собирается, очищается и выпускается через кран.

Машина AquaMagic, стоимость которой в настоящее время составляет около 28 000 долл. США за единицу, может производить до 120 галлонов очищенной воды за 24 часа, и, поскольку она небольшая, ее можно доставлять на места стихийных бедствий и в странах Африки к югу от Сахары.Но у этого также есть один недостаток: для производства такого количества воды AquaMagic требуется около 12 галлонов дизельного топлива. Именно здесь ветряная мельница Whisson (которая стоит около 43 000 долларов за единицу) имеет явное преимущество перед AquaMagic: она абсолютно зеленая. Он работает исключительно на энергии ветра, не требуя ископаемого топлива. Даже конденсатор работает от энергии, вырабатываемой турбинами ветряной мельницы.

Говоря об окружающей среде, зачем заниматься сбором воды из воздуха? Почему бы просто не вызвать больше дождя? Это может показаться надуманным, но на самом деле это делается - иногда с катастрофическими последствиями.Узнайте, почему это не очень хорошая идея, чтобы манипулировать круговоротом воды на следующей странице.

,

Можете ли вы запустить свой корабль из воды?

Меня часто спрашивают, можете ли вы кататься на гидроцикле без воды или можно кататься на гидроцикле на трейлере? Этот страх исходит от других форм лодок, которые требуют, чтобы они были в воде перед стартом. В Watercraft используется совершенно другая система охлаждения двигателя.

Можете ли вы запустить водные лыжи из воды?

Да, вы можете запустить водный мотоцикл из воды , но только за 15 секунд МАКС!

Если водный мотоцикл не находится в воде или не подсоединен к водяному шлангу, двигатель и выхлоп перегреваются, и в конечном итоге срабатывает сигнализация.

Есть несколько правильных вещей, которые вам нужно сделать, если вы хотите запустить Sea-Doo из воды.

Запуск Sea-Doo из воды

Seadoo сильно отличается от всех других марок водного транспорта на рынке, когда речь заходит об охлаждении двигателя. Seadoo не использует озерную или океаническую воду для охлаждения, а использует антифриз, как это делает ваш автомобиль.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше об охлаждении в замкнутом контуре или в разомкнутом контуре.

Но это не значит, что вы можете управлять Seadoo без воды или на трейлере очень долго.Это связано с тем, что выхлопная система использует воду озера для охлаждения, а когда ее нет, она начинает перегреваться.

Каждое судно отличается от другого, но я не смогу запустить его из воды не более, чем на 15 секунд - лучше всего по собственному усмотрению.

В задней части Sea-Doo имеется адаптер для промывки, который позволяет запускать судно из воды, поскольку оно получает воду из садового шланга. Обратитесь к руководству по эксплуатации для любых процедур для запуска судна из воды.Если вы не сделаете это правильно, вы рискуете гидроблокировать свой двигатель, что очень плохо. В большинстве случаев вам нужно сначала включить двигатель, прежде чем включать водяной шланг. Затем вы выключаете водяной шланг перед тем, как выключить двигатель гидроцикла. Если вы не можете найти руководство по эксплуатации, нажмите здесь, чтобы загрузить его.

Некоторым из Seadoo требуется адаптер для промывки. Если вы много катаетесь в соленой воде, возьмите немного соли, чтобы очистить водный мотоцикл.

Ямаха, Кавасаки и другие

Другие бренды не используют охлаждение в замкнутом контуре, и они используют воду для охлаждения двигателя.Они все еще могут быть выбиты из воды на несколько секунд, но весь двигатель и выхлоп не охлаждаются.

То, как эти водные лыжи получают воду, не похоже на лодку, в которой есть вращающийся вентилятор, который должен находиться в воде. Эти Jet Skis используют рабочее колесо в качестве насоса, и в насосе есть небольшое отверстие для прохождения воды через него для охлаждения двигателя.

Обратитесь к руководству по эксплуатации для правильной процедуры катания на гидроцикле по шлангу. Если вы сделаете это неправильно, вы можете заблокировать двигатель .

В большинстве случаев вам нужно сначала включить двигатель, прежде чем включать водяной шланг. Затем вы выключаете водяной шланг перед тем, как выключить двигатель гидроцикла. Вот видео, которое лучше описывает, как это сделать на Yamaha.

Многие производители делают это непросто, и для определенных моделей вам необходимо купить адаптер для промывки. Чтобы сделать это проще, я перечислил некоторые варианты ниже. Лучше всего сначала проконсультироваться с руководством по эксплуатации.

Yamaha Flush Adapter

Kawasaki Flush Kit

Водные лыжи громко из воды!

Если вы поджигаете свой корабль из воды, он может быть громким и даже звучать, как металлические шарики, гремящие сзади.Это нормально. Слышен дребезжащий звук от насоса, и поскольку он не находится в воде, он не плавает, поэтому он подпрыгивает.

Другая часть звука - это выхлоп, потому что его нет в воде, а вода используется для заглушения звука.

Вам также может понравиться

Если вы катаете свой водный мотоцикл из воды, вы также можете его чистить. У меня есть пост, в котором показано, как мне нравится чистить водные мотоциклы и какие уловки я выучил за эти годы.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.