Что будет если бензин перемешать с водой

Горючее для автомобиля из водопроводного крана

Петербургскими учеными из Технологического института создан удивительный прибор. Он позволяет использовать в качестве добавок к бензину и дизельному топливу обыкновенную воду из водопровода. О том, какие новые свойства получает разбавленное водой горючее и что происходит с двигателем внутреннего сгорания, нашему корреспонденту рассказали создатели «Компактного виброкавитационного гомогенизатора» — кандидаты технических наук Юрий Пименов и Наталья Ефимова.

Для того чтобы говорить о сегодняшнем использовании воды в качестве дополнительного ингредиента в топливе, стоит вспомнить, что первые дизели работали на смеси, состоящей из воды и угольной пыли. Мы же хотим рассказать о добавке воды в бензин или дизельное топливо.

Что же дает вода, смешанная с топливом и залитая в бензобак?

Происходит более полное сгорание топливной смеси в цилиндрах двигателя. Экономия топлива составляет примерно 10-15 процентов. Понижается нагрев мотора и соответственно угар масла. Открывается возможность использовать более дешевые и низкосортные марки горючего. Добавка воды позволяет заливать в бак 76-й бензин вместо 92-го, а дизельное топливо можно разбавлять почти на 30 процентов мазутом.

Значительно снижается токсичность отработавших газов. Содержание окислов азота уменьшается в 20 раз.

Конечно, чтобы получить все эти преимущества, необходимо научиться составлять водно-бензиновые коктейли и, самое главное, найти способ доставки полученной смеси в камеру сгорания.

Вода в обычном состоянии (и это знают все) чаще используется для тушения горения. Необычное же ее состояние способствует процессу горения и является своеобразным регулятором этого процесса.

Под необычным состоянием Н20 мы понимаем не пар или лед, а субстанцию, распыленную на мельчайшие капли, мельче, чем туман. Только в таком виде вода может проникнуть через топливные фильтры и попасть в цилиндры двигателя.

Кроме того, воду необходимо не только распылить, ее нужно в определенной пропорции смешать с горючим. Исследования показали, что наиболее благоприятной для работы мотора становится смесь, содержащая 10 -15 процентов воды.

Смешать воду с бензином или дизельным топливом, то есть получить определенного вида эмульсию довольно сложно. Дело в том, что при этом смешивании могут получаться различные «конструкции». Капля воды может содержать в себе более мелкую каплю горючего, или капля горючего заключит в себя каплю воды. Капли также могут находиться рядом друг с другом, либо могут возникать иные капельные «союзы».

Единственным приносящим пользу вариантом является положение, при котором мельчайшая капля воды содержится в капле топлива. Только при такой конструкции

эмульсии вода улучшает свойства основного горючего. Добиться создания такой конструкции позволяет специальное устройство с необычным названием «гомогенизатор».

Конструктивно прибор представляет собой своеобразный смеситель, который распыляет на мельчайшие капли воду и топливо и смешивает их в гомогенную (однородную) эмульсию.

После запуска двигателя с залитой в бак эмульсией наблюдается выход большого количества дыма — это прогорает весь скопившийся в моторе нагар. Через несколько минут работы дым пропадает и запаха отработавших газов почти не ощущается. Вода, входящая в состав топлива, оказывает сильное моющее действие. Полностью пропадает сажа.

Мы пробовали различные способы заправки машины эмульсией. Заливали в бак приготовленную в стационарных условиях эмульсию и устанавливали прибор, готовящий смесь прямо на автомобиле. Второй способ оказался значительно надежнее. Эмульсия поступает в двигатель свежеприготовленная, и ее запас не ограничен. Для использования необходимо только установить гомогенизатор и дополнительный бачок с водой.

По размерам и внешнему виду гомогенизатор напоминает небольшую автомобильную водяную помпу. Он позволяет вводить воду из специального бака и другие компоненты по заранее составленной программе в зависимости от режима работы двигателя. В воду добавляется небольшое количество поверхностно активных веществ, которые делают эмульсию более устойчивой к расслоению.

Если рассматривать полученную эмульсию под микроскопом, то можно увидеть, что внутри крупных капель находятся мелкие капли. Повторимся, только такая «конструкция» частиц топлива, размером менее 2 мкм, может успешно пройти через топливные фильтры и сгореть в цилиндрах двигателя с наибольшей отдачей.

Способ изменения состава горючего и конструкция гомогенизатора защищена почти десятком патентов.

Сочетание водяных присадок с катализатором делают работу ДВС абсолютно безвредной.

Чтобы разработать способ насыщения топлива водой и сделать работу двигателя внутреннего сгорания экологически безопасной, мы потратили много лет.

Такой фразой ученые закончили свой рассказ о том, как можно улучшить работу ДВС и обезопасить окружающую среду. О промышленном выпуске гомогенизатора в России, наверное, будут беспокоиться наши потомки. Так уж у нас повелось. А жаль.

Источник

Просто добавь воды. Маленькая добавка H₂О повышает мощность ДВС и экономит топливо

Фото: Bosch

Может быть, двигатели внутреннего сгорания доживают последние десятилетия, но производители не сдаются. Они выжимают максимум из этой технологии, оптимизируя конструкцию двигателя для повышения эффективности и экономичности. Недавно сообщалось об инновации Nissan, которая изобрела ДВС с изменяемой степенью сжатия. Теперь о своих достижениях поведала Bosch. Немецкая фирма представила систему водяного впрыска WaterBoost для простой модификации существующих ДВС.

Даже самый продвинутый двигатель внутреннего сгорания впустую тратит примерно пятую часть топлива. Например, оно расходуется на систему охлаждения двигателя. В современных двигателях немного дополнительного топлива впрыскивается в камеру сгорания не для сгорания, а для испарения со стенок, за счёт чего происходит охлаждение двигателя.

Bosch предлагает модифицировать систему впрыска топлива: использовать воду вместо бензина при охлаждении камеры. То есть суть технологии WaterBoost заключается в том, что на больших оборотах в двигателе задействуется водяная помпа, которая впрыскивает в камеру сгорания немного воды незадолго до поджига топливной смеси.

Требуется совсем немного воды: на 100 км уходит несколько сотен миллилитров. Поэтому маленький бачок с водой потребуется заливать дистиллированной водой каждые несколько тысяч километров, что для большинства водителей не станет накладным. Это даже приятно: заливая воду, ты знаешь, что эта вода будет использоваться вместо бензина (при охлаждении).

Да и если вода в бачке кончится, тоже ничего страшного, разве что немного снизится крутящий момент и на несколько процентов вырастет потребление топлива.

Как показали опыты Bosch, такая простая модификация может на несколько процентов снизить потребление топлива (до 13%) без потери мощности и крутящего момента. Экономия возможна в моменты перегрева двигателя на самых высоких оборотах: например, при резком ускорении или движении по шоссе с высокой скоростью.

Кроме того что это экономит бензин, так испарение воды ещё и лучше охлаждает двигатель, чем испарение бензина.

Как дополнительный бонус к экономии топлива — на 4% снижаются выбросы CO₂, так что двигателю будет легче пройти проверку на соблюдение жёстких экологических нормативов, которые предъявляются к современным бензиновым двигателям.

Наиболее эффективным внедрение водяного впрыска будет для компактных трёх- и четырёхцилиндровых двигателей. Другими словами, именно для тех двигателей, которые используются в самых популярных современных автомобилях среднего размера.

Но это ещё не всё. Кроме экономии топлива, WaterBoost может добавить до 5% мощности двигателям с турбонаддувом. Дело в том, что добавка воды насыщает кислородом нагнетаемый воздух от турбины и увеличивает скорость горения смеси, позволяя оптимизировать угол опережения зажигания — угол поворота кривошипа от момента, при котором на свечу зажигания начинает подаваться напряжение для пробоя искрового промежутка до занятия поршнем верхней мёртвой точки.

Идея опережения зажигания в том, чтобы поджигать горючую смесь заранее, до достижения поршнем верхней мёртвой точки. При правильном выборе момента зажигания, давление газов достигает максимальной величины примерно через 10-12 градусов поворота коленчатого вала после прохода поршнем верхней мертвой точки.

Изменив угол опережения зажигания и подкрутив настройки тайминга поджигания, инженеры могут выжать ещё чуток мощности даже из мощных двигателей с турбонаддвуом, даже на спорткарах.

Первым автомобилем, в котором внедрят технологию водяного впрыска WaterBoost, станет BMW M4 GTS с шестицилиндровым турбодвижком.

BMW M4 GTS. Фото: BMW Group

Про внедрение WaterBoost в автомобилях средней ценовой категории информации пока нет.

У компании Bosch есть большой опыт в автомобильной промышленности. Именно Bosch в 1887 году изобрела безопасную систему детонации воздушно-топливной смеси ДВС от магнето. Такая система зажигания используется в автомобилях до сих пор. До этого изобретения смесь в ДВС поджигали через калильные трубки Даймлера открытым пламенем.

Bosch производит не только системы зажигания, стартеры, но и многие другие автомобильные компоненты. Например, недавно наладила серийное производство электромоторов для гоночных картов.

Электромотор Bosch для гоночных картов. Фото: Bosch

За электромоторами — будущее, но и ДВС не собирается сдаваться без боя.

«Наш водяной впрыск показывает, что у двигателей внутреннего сгорания осталось ещё несколько трюков под капотом», — сказал д-р Рольф Буландер (Rolf Bulander), председатель подразделения Bosch Mobility Solutions и член совета директоров Robert Bosch GmbH.

Источник

Как избавиться от воды в бензине?

Вода в бензине

Машина не заводится! Притащили в сервис — завелась. Это как? Да очень просто: льдинка в топливопровод попала. Но каким образом в бензине появляется вода? Способов проникновения довольно много. При заправке на АЗС в бак попадает атмосферный воздух, имеющий какую-то влажность. Что-то и с самим бензином бывает. Кроме того, некоторые компоненты бензинов сами по себе гигроскопичны, а потому всеми силами притягивают атмосферную водичку. Ну и разного рода Василии Алибабаевичи иногда помогают. В общем, возможностей много.

Чем вредна вода, попавшая в топливо? Как минимум тем, что она не горит. И когда даже капли «аш-два-о» попадают в цилиндры, мотор начинает недовольно подергиваться. Еще имеет место такая гадость, как коррозия. А если на улице холодно, то может стать совсем плохо: замерзание топливопроводов и прочих «узких мест» — это команда «Стоп, машина!». Разговоры о полезности добавления Н₂О для снижения токсичности и повышения экономичности оставим для другого материала — сейчас нам нужно избавиться от воды и спокойно ехать дальше. Можно, конечно, попытаться снять бак, но мы попробуем поступить проще: воспользуемся автохимией.

Вода в бензине

Наша задача — умудриться смешать воду с бензином, чтобы затем все это сгорело в цилиндрах и догорело в нейтрализаторе. Препаратов с подходящими описаниями нам попалось семь — есть из чего выбирать. Вот этим и займемся.

Методику испытаний мы выбрали следующую. В тарированные емкости залили по 200 мл бензина и по 2 мл воды — получили концентрацию в 1%. Это довольно много: пол-литра воды в пересчете на 50-литровый бензобак! Теперь пересчитываем предложенную производителями дозу препарата на наш бензобак в миниатюре. У препаратов, указывающих концентрацию с большим разбросом (скажем, 40–80 литров), берем дозу по максимуму — чтобы производитель не говорил, будто его специально «потопили». В итоге величина доз составила, по нашим прикидкам, от 1 до 2,8 мл. Теперь взбалтываем емкость и смотрим, сохранилась ли граница между жидкостями?

Вода в бензине

И тут мы поняли, что эксперимент провалился в самом начале! Ни одно из проверяемых средств не превратило бензоводяную смесь в однородную жидкость. Двойное повышение концентрации также не изменило ситуацию: во всех случаях на донышках наших емкостей плавало нечто пузыреподобное, не желающее полностью «растворяться в толпе». Это противоречило заверениям многочисленных публикаций в Сети — но что же мы сделали не так?

Вода в бензине

Пришлось звонить в одну из фирм-производителей (название позвольте не разглашать, а то обвинят в скрытой рекламе), пригласить к телефону нормального инженера (а не пиарщика) и повторить вопрос: что мы сделали не так?

— Все так! — сообщил(а) инженер. — Просто вы напрасно ожидали, что в указанных вами условиях этот самый пузырь куда-то исчезнет. Его задача — не исчезать, а сгорать вместе с бензином. При этом плотность вовсе не обязана равняться бензиновой. Впрочем, при желании можно добиться его полного растворения, но для этого концентрация препарата должна быть гораздо выше.

В итоге мы выяснили у химиков главное. Грубо говоря, если препарат содержит 90% спирта, то он может связать воду, объем которой составляет 10% объема снадобья. А потому пузырек объемом 300 мл способен побороться с 30 мл воды — и не требуйте от него большего. Вот почему у нас ничего не получилось вначале: не нужно было заниматься арифметикой, поскольку объем бензобака на результат вообще не влияет!

Что ж, стало веселее. Однако нам захотелось проверить, как поведут себя наши пузыри на русском морозе. Ну, это несложно: все семь образцов отправились ночевать в морозильник. А мы тем временем поставили еще эксперимент — нам стало интересно, хорошо ли купленные препараты смешиваются с чистым бензином? Ответ положительный: смешиваются! Стало быть, во всем надо винить только воду — точнее, ее избыточное количество. Мы явно выдавали желаемое за действительное, пытаясь победить ее крошечными дозами купленного зелья. Нужно было сразу организовать массированную атаку.

Что до холодных испытаний, то при скромных дозах препаратов все они оказались бессильны: на 30-градусном морозе на донышке каждой емкости образовался мини-айсберг. И чтобы одолеть наши 2 мл воды, дозу надо увеличивать приблизительно на порядок. Путем постепенного увеличения дозы до шестикратной от начальной мы выяснили, что чемпионом по морозостойкости стал россиянин Water Remover Agat Silverline Avto, чуть отстал от него другой россиянин — Kerry. Что касается финансовой стороны вопроса, то в этой номинации победа также за Россией: Astrohim обошел всех остальных по фактической стоимости обработки литра горючего.

Выводы? А выводы вот какие

1. Все проверенные средства действительно связывают воду. Поэтому мы рекомендуем ими пользоваться!

2. Все рекомендованные концентрации носят крайне приблизительный характер, поскольку количество воды в баке априори не поддается точной оценке.

3. Ни одно из проверенных средств не обеспечивает абсолютного визуального смешивания воды с бензином.

А вот наши советы

1. В холодное время года периодически добавляйте в бензобак одно из проверенных нами средств. Хуже не будет.

2. Никогда не заправляйтесь на непроверенных АЗС!

3. Не заигрывайтесь с чистым спиртом, пытаясь заменить им указанные средства. В ряде случаев это может вызывать коррозию топливопроводов и прочих элементов системы питания.

Счастливого пути — и чтоб никаких льдинок в баке!

Больше информации о топливе и автозаправках и зимней эксплуатации автомобиля — в тематических подборках публикаций журнала «За рулем».

Liqui Moly Fuel Protect, Германия

Присадка в топливо «Антилед»

Примерная стоимость 435 руб.

Требуемая концентрация 300 мл на 60 л

Самый дорогой из проверенных препаратов в пересчете стоимости на объем обрабатываемого топлива: примерно 7,25 руб./л.

Water Remover Agat Silverline Avto, Россия

Очиститель топливной системы от воды

Примерная стоимость 170 руб.

Требуемая концентрация 495 мл на 40–80 л

Стоимость обработки — примерно 4,25 руб./л. Чемпион по морозостойкости: в морозильнике выигрывает чуть больше градуса у остальных.

Step Up Fuel System Dryer, США

Антифриз-осушитель системы питания бензиновых двигателей

Примерная стоимость 280 руб.

Требуемая концентрация 355 мл на 40–60 л

Дороговато получается: примерно 7 руб./л.

Eltrans, Россия

Присадка влаговытесняющая

Примерная стоимость 143 руб.

Требуемая концентрация 340 мл на 60–80 л

Нормальное средство; стоимость обработки — примерно 2,38 руб./л

Astrohim, Россия

Присадка влаговытесняющая

Примерная стоимость 120 руб.

Требуемая концентрация 300 мл на 60–80 л

Чемпион по экономичности: стоимость обработки одного литра горючего всего 2 рубля!

Lavr, Россия

Нейтрализатор воды (присадка в бензин)

Примерная стоимость 175 руб.

Требуемая концентрация 310 мл на 40–60 л

Стоимость обработки для россиянина высоковата: 4,37 руб./л. Впрочем, особых замечаний нет.

Kerry, Россия

Осушитель топливной системы

Примерная стоимость 105 руб.

Требуемая концентрация 355 мл на 40–50 л

Источник