Как сделать двигатель на воде своими руками?

Двигатель на воде. Как сделать двигатель, работающий на воде

Умельцев собирать всевозможные механизмы из подручных средств в нашей стране всегда хватало. Подтверждением этих слов выступают советские журналы большим тиражом (не будем вспоминать названия), передачи наподобие «Очумелые ручки», книги «Сделай сам», и многочисленные видео в интернете. В этой статье разберем двигатель на воде.

Определения

Все устройства, которые созданы для превращения энергии в механическую работу, называются двигателями.

Двигатель на воде – определение размытое. Под ним можно подразумевать:

  • винтовые двигатели лодочных типов (может использовать двигатель внутреннего сгорания на воде, паровой и другие);
  • двигатели на реактивной тяге (гидроциклы, БТР и опять-таки подлодки);
  • генератор, превращающий энергию воды в механическую работу (двигатель, который работает на воде);
  • паровой двигатель (двигатель, работающий на воде, из-за простоты строения рассмотрен в деталях не будет).

Паровой двигатель устроен подобным образом: в котел заправляется горючее, в цилиндре закипает вода, увесистый поршень сверху под давлением поднимается до тех пор, пока не откроется клапан цилиндра. За счет поршня приходит в движение механизм.

О винтовых двигателях

В водном транспорте преимущественно используется следующий принцип: к двигателю (паровому, электрическому, дизельному, бензиновому и, с меньшей вероятностью, газовому) присоединяют винт определенных параметров.

О двигателях на реактивной тяге

По устройству – воду пропускают через себя за счет винтов (у ракет немного другой принцип). Особенность заключается в направленной струе, за счет которой объект приходит в движение. Для наглядного представления стоит вспомнить принцип работы водяного насоса. Преимуществами подобной системы является эффективность работы при высоких оборотах и относительная бесшумность.

О водных генераторах

Если встанет вопрос «как сделать двигатель на воде?», то за счет вращения винта можно привести в движение ротор. Он, в свою очередь, вызывает в катушках проводника магнитную индукцию. Она вызывает переменный ток. Ток или напрямую приводит в движение объект, или накапливает заряд в батарее. С батареи уже идет распределение на нужды.

Принцип сборки

Разберем примерную структуру цепи, использующей электрогенератор, и прицепим к нему двигатель на реактивной тяге. Это наглядно покажет, как работает определенный элемент. Цепь будет состоять из следующих компонентов: вращающиеся лопасти для генератора переменного тока, преобразователя переменного тока в постоянный, аккумулятора, совместимого электродвигателя, системы реактивной тяги.

Для обеспечения работоспособности генератора необходимо хотя бы примерно представлять скорость вращения ротора. Отталкиваясь от скорости вращения, получаем представление о мощности, которую должен вырабатывать генератор.

Электрический асинхронный генератор переменного тока состоит из статора (неподвижной части) и ротора (вращающейся). Статор состоит из блока наложенных друг на друга листов металла диэлектрика (не проводящих ток) с вырезанными сквозными пазами, и магнитных катушек, вставляющихся в них. Катушки не должны соприкасаться с блоком. Для этого используются специальные прокладки внутри, и стрелки снаружи из изолирующего материала. За пределы пазов они выступать не должны. Также изолируются катушки друг от друга. Форма и элементы ротора могут отличаться друг от друга.

Возьмем за основу двигатели на воде своими руками с расчетом на три фазы, так как данный вид наиболее распространен. Это значит, что будет использовано три катушки одинаковых размеров. В домашних условиях при напряжении в 220 вольт постоянного тока в 19 ампер, потребуется провод с сечением 1,5 миллиметра. Работать будет при условии потребления не выше 4,1 киловатта. Стоит также учесть частоту вращения. Количество вращений в секунду измеряется в герцах. В России принята чистота 50 Герц в секунду для электроники. Провода на выходе соединяются «треугольником» или «звездой».

О физике

Ватт представляет произведение ампер на вольт. Киловатт — это 1000 ватт. Вольт равен произведению Ампер (сила тока) на Ом (сопротивление). Добавляя витки, вы увеличите мощность генератора, но и необходимую требуемую работу при вращении ротора. В данном случае рекомендуется отталкиваться от требований аккумулятора на потребление, а не на отдачу.

Разумеется, возможно сделать расчеты будущего изделия, но в целях безопасности рекомендуется поэкспериментировать с малой мощностью ручного генератора, так как без опыта с первого раза собрать полностью рабочую модель не получится. Причиной этого могут служить мелкие недочеты, неподходящие материалы и прочее, а следствием нарушения техники безопасности — чья-то жизнь. Используйте для начала аккумулятор на 12 вольт и проволоку меньшего диаметра. В качестве ротора — простой ферромагнитный сердечник (железный цилиндр подойдет). Для начала можно сделать авто двигатель на воде для какой-нибудь машинки.

С генератора переменного тока потребуется сделать цепь из трансформатора (высокого напряжения в низкое), 4 диода прямоугольником (одностороннее движение), конденсатор (для бесперебойности), резистор и стабилитрон (ограничение по верхней и нижней планке) и последним регулятор. Вся цепь подключается к накопительной батарее. От батареи непосредственно двигатель под винт. Двигатель можно аналогичный изготовить.

С двигателя для реактивного движения делается вытяжка из проводов (с гидроизоляцией) или бобина. Удлинение размещается у нижнего основания лодки. Винт прикрепляется к нему. Форма винта, углы и количество лепестков по усмотрению.

В маленьком размере получится лодка с ручной подзарядкой и соплом, что обеспечит высокую скорость. Если масштаб увеличить, то при правильном подходе получится мощный двигатель на воде, а главное, появятся навыки.

Как сделать двигатель на воде своими руками?

Некоторые узлы испытал. Горючая смесь из воды очень взрывоопасна! (бензин отдыхает) Перспективы есть, но необходимо ещё работать и работать!

Двигатель АР- 1 , работающий на воде .

Принцип работы следующий. В цилиндр помещаем воду, в количестве 1:10 от его объёма, выт е сняем воздух и закрываем клапан, который находится вверху. При прокручивании коленчатого вала по часовой стрелке, поршень начинает двигаться вниз. Вода при этом растягивается.

(Кстати, при растягивании воды из неё высвобождается водород, который тоже можно как то использовать. Но это к теме не относится)

Растянув воду на треть объёма цилиндра открывается клапан, через который во внутрь цилиндра устремляется воздух, и в это время происходит мощнейший гидравлический удар . Это и есть движущая сила. Под действием удара поршень крутит коленвал, на котором находится несколько таких поршней. Часть энергии примерно 25 % уходит на то, что бы растянуть воду в тех цилиндрах, поршни которых находятся в критической верхней точке, а часть, примерно 5 % на то, что бы поднять поршни из нижней критической точки в исходное положение. Оставшиеся 75 % — это чистый КПД.

Цилиндров должно быть не меньше шести, (для простоты восприятия я изобразил только один).

Поршень, достигнув критической нижней точки снова поднимается вверх, частично по инерции раскрученного коленвала (на котором находится маховик) но больше из-за того, что следующий, спаренный одним коленвалом поршень, в это время получает гидравлический удар

Пройдя полный цикл и возвратившись в исходное положение, клапан закрывается. Цикл повторяется. И так бесконечно. Необходимо только снабдить этот двигатель автоматической системой долива воды, в том случае, если она будет испарятся от нагрева цилиндров, или разбрызгиваться через клапан.

Единственным недостатком такого двигателя — это большие размеры коленвала, поскольку ход поршня очень велик. По этой же причине я применил безшатунный поршень, так как удлинённые стенки цилиндра не позволили бы шатуну сделать полный ход. Само собой разумеется, что чем длиннее цилиндр, тем больше диаметр коленвала, но зато и гидравлический удар сильнее прямо пропорционально. От этого будет зависеть мощь двигателя.

Как видите, крылатая фраза « Всё гениальное — просто » уже в который раз находит подтверждение.

Интересным оказался ещё тот факт, что если воду растянуть, а потом отпустить поршень, то сила удара становится намного больше, чем сила затраченная на растягивание (принцип лука, или камнеметальной машины) Поэтому возможно соорудить такой же двигатель, только с обратной тягой, без верхнего впускного клапана. Но это уже будет АР- 2

Это теоретическая модель и на практике мной проверялась только частично (игрался с медицинским шприцем, и замерял затраченное усилие на растяжение воды, и полученное усилие от её схлопывания) Кстати, видеоролик моего эксперимента на странице « изобретения » подтверждает тот факт, что полученная энергия в несколько сотен раз превышает затраченную. Перейти на страницу можно ЗДЕСЬ

Принципиальная схема автомобильного агрегата синтина, для работы двигателя на воде.

Из обычной водопроводной воды, за один час времени, в электродуговом реакторе Ж.Л. Надина, выделяется:

85 л — окиси углерода

15 л — остальные газы: кислород, азот, метан, ацетилен, этан, этилен, углекислый газ.

Так вот . Понятно, что эта смесь горит, но КПД, которое можно выжать из этого горения, не больше 25 %, поскольку смесь этих газов не очень горючая. Углекислый газ вообще тормозит горение. К тому же, окись углерода (СОН 2) — очень ядовита, и погубила десятки тысяч человеческих жизней.

Но выход есть! Вот он. ( смотри Рис. 1 )

2. Электродуговой реактор

3. Подвижные электроды

5. Вихревая труба

6. Синтезатор жидких углеводородов

7. Бак для ситина

8. Камера сгорания автомобиля

И так. Вода из бака ( 1) свободно поступает в электродуговой реактор ( 2) . Электроды ( 3) крепятся на подвижных резиновых мехах, которые, по мере уменьшения, непрерывно сближаются на необходимый зазор, с помощью шагового механизма. (Шаговый механизм можно взять, например от струйного принтера, а сенсоры подойдут от старой компьютерной шариковой мышки).

Выделяющиеся из воды газы поступают по трубке ( 4) в вихревую трубу ( 5) , снабжённую небольшим электродвигателем, где разделяются на лёгкие и тяжёлые. То есть, на лёгкий водород и на тяжёлые газы: окись углерода, и остальные перечисленные.

Водород, без дальнейших изменений, поступает через систему подачи топлива в камеру сгорания двигателя автомобиля, а окись углерода поступает в устройство синтеза синтетического бензина синтина ( 6) .

При разделении газов в вихревой трубе, разделение будет не чистое, и часть водорода будет присутствовать в окиси углерода. А поскольку для синтеза синтина требуются оба этих газа, то процентное соотношение водорода и окиси углерода можно регулировать скоростью вращения электродвигателя вихревой трубы: чем больше скорость вращение вихря, тем чистее будет разделение газов, и наоборот.

Синтин свободно поступает в бак ( 7) и дальше, бензонасосом, подаётся через систему подачи топлива, в камеру сгорания двигателя автомобиля.

Таким образом КПД повысится до 90 — 95%

Читайте также  Сколько смазки нужно в шрус?

Все узлы агрегата простые для изготовления, и каждый может изготовить его самостоятельно у себя в гараже.

Состав выхлопных газов — водяной пар, углекислый газ, и. Точно неизвестно, поскольку агрегат теоретический, и на практике не применялся. Поэтому автор ( то есть, я) за здоровье практикующих, а также за экологический вред, нанесённый окружающей среде, ответственности не несу!

В случае, если выхлопные газы окажутся углеродосодержащими, их можно повторно направлять в синтезатор, или в дополнительный электродуговой реактор, для получение новых элементов из плазмы.

А для тех , кто не любит подобные заморочки, рекомендую направлять весь газ из реактора в синтезатор жидких углеродов прямо в гараже. За ночь будет накапливаться до 20 л синтетического бензина. Затраты минимальные, а экономия существенная: реактор работает от трансформатора 34-36v , и потребляет 40w электроэнергии.

На рис. 2 изображена принципиальная схема стационарного (гаражного) агрегата. Поршень служит для первоначального сужения и регулировки электродов, необходимое для начала термоядерной реакции. Капельница должна доливать ровно столько воды, сколько синтина вытекает, для соблюдения нормального расстояния между электродами. Плюсовой электрод просто ставится на контакт, как в китайских электрочайниках. Дистиллятор охлаждается водой (проточной или замкнутой системой). Катализатор греется теном от электроплитки, с терморегулятором. Температура внутри катализатора не должна превышать 190 градусов.

Предлагаю к рассмотрению автономный агрегат получения топлива из воды.

Все узлы агрегата изобретены до меня, а я лишь соединил их в одно целое. Сам не испытывал!

В процессе эксперимента я обнаружил, что для получения одного литра газа в дуговом реакторе, израсходуется ничтожно малое количество воды .

Я взвешивал воду до, и после извлечения, на кухонных весах, и её вес был одинаковый, поскольку точность моих весов— 1 гр. То есть, на один литр газа идёт несколько десятых грамма воды.

Реактор у меня маленький, его объём всего 150 мл. Однажды, после прекращения реакции, я выключил реактор, отсоединил выходную трубку, но газ продолжал выходить (оставалось его там несколько мс/куб). Он выходил медленно, и я, чтобы не ждать, решил его сжечь. Поднёс спичку, и БАБАХ! Взрывом вырвало крышку реактора. Представляете, какой врыв будет, если поджечь целый литр .

Так вот. Предлагаю новую модель агрегата, который годится для обычного двигателя внутреннего сгорания.

Камера должна быть очень миниатюрная. На одну каплю воды.

Одна капля воды капает (или нагнетается дозатором) в камеру, которая выступает катодом. Заслонка входа закрывается, цепь замыкается контактами, и эту каплю воды пронизывает электрическая дуга, которая возникае т между катодом и анодом, и мгновенно превращает её в газ, который увеличивается в объёме до одного литра, и свободно поступает в камеру сгорания автомобиля как раз в тот момент, когда поршень движется вверх. Дальше обычный процесс: поршень этот газ сжимает, свеча зажигания зажигает. На выхлоп идёт водяной пар и углекислый газ. Всё!

Ещё не пробовал, но должно работать!

Кстати, работающие модели двигателей на воде смотри на вкладке « эксперименты » Или перейди ЗДЕСЬ

И ещё одна, очень перспективная модель . Теоретическая!

Очень интересную подборку по изготовлению действующих генераторов синтина в домашних условиях, и получение горючих газов из воды

а так же видео материалы некоторых устройств, можно скачать здесь:

Принципиальная модель демонстрирующая работу двигателя на воде. Вода при этом не израсходуется, а лишь её внутренняя энергия.

Ещё некоторые работающие модели двигателей на воде ЗДЕСЬ

Для комментариев перейдите на страницу:

Универсальный топливный реактор для автомобиля, или для дома.

В диэлектрическую ёмкость с водой ( 5) засыпать угольный порошок ( 6) , или угольную пыль, но можно и графитовую. В принципе, любой мелко измельчённый углерод подойдёт! Пропорции здесь не важны, лишь бы электроды ( 3-4) полностью погрузились в порошок, который осядет на дно ёмкости.

Герметично закрыть ёмкость крышкой ( 1) в которой есть выходная трубка для синтез газа, с фильтром ( 2).

На электроды подать питание. Источником питания может быть автомобильный сварочный аппарат на 12 вольт, или другой инвертор, преобразующий питание автомобиля в более мощный ток. Я экспериментировал на кухне, поэтому подавал напрямую из розетки 220 вольт.

Этот сосуд поместить во внутрь другого сосуда с охлаждающей проточной водой, и всё это поместить во внутрь катушки медного провода. Вот и всё!

1) Выходящий горючий газ, который можно сжигать в камере сгорания автомобиля, в газовой плите (горелке котла) и т.д. Подавать через водяной затвор.

2) Горячую воду, которую можно закольцевать в систему отопления дома. КПД нагрева воды— 150 % относительно заводского ТЭН нагревателя воды.

3) Электричество для освещения, или для самозапитки этого же реактора, который будет питать сам себя. Дуга внутри реактора генерирует очень мощное электромагнитное излучение, которое вызывает индукцию в катушке. Количество витков и диаметр провода надо подбирать экспериментально для наибольшего КПД.

Осторожно, синтез газ очень взрывоопасный! Все соединения должны быть герметичными!

Оба провода должны быть хорошо изолированы во избежание пробоя через воду. Электроды должны быть сделаны из нержавейки, диаметр 3 мм. Расстояние между электродами 15-30 мм. (зависит от состава и минерализации воды).

После включения зажигания, между электродами, через мокрую угольную пыль, проскакивает искра, которая ионизирует пространство, после чего между электродами возникает плазменная дуга. Вода с угольным порошком начинает бурлить, и в области плазмы бурно выделять синтез газ (соединение углерода, водорода и кислорода). Реактор при этом очень быстро и сильно греется. Примерно 1 литр воды — за 10 сек доходит до кипения. Внутри плазмы — 5000 С. Поэтому надо охлаждать и отводить горячую воду. А в катушке возникает индукция от сильного электромагнитного колебания, которое излучает дуга.

На малолитражных двигателях можно ездить вообще без бензина. Расход угля ( предварительный) 0,5 кг — на 100 км. Это примерно — 3 цента. (электропитание автомобиля ещё не отрабатывал)

1) Пары углерода, испаряясь из области плазменной дуги, могут при охлаждении осаждаться и кристаллизироваться в кристаллы алмазов. Даже небольшие алмазы, попадая в камеру сгорания автомобиля, будут выводить из строя поршни и царапать поверхность цилиндров. Большая вероятность того, что алмазы могут синтезироваться непосредственно в камере сгорания, поскольку кристаллизация алмазов происходит именно при охлаждении паров углерода до температуры 1500 — 2000 градусов, которая вполне может достигать этого значения внутри камеры сгорания. ( смотри « технология получения алмазов в домашних условиях » на закладке « СЕНСАЦИИ »

2) Кроме электромагнитного излучения, реактор излучает почти весь спектр жёских лучей, (так же, как солнце), от ультрафиолетовых до рентгеновских. Поэтому желательно экранировать реактор свинцовым кожухом

На фото — лабораторный, примитивный, плазменный, топливный реактор для ДВС.

На видео, которое доступно ниже, хорошо видно огромный выход горючего газа. За 10 секунд вся комната была заполнена газом, а сам реактор нагрелся за это же время до 100 С. Расход электричества при этом — всего пару оборотов счётчика. Меньше чем утюг.

Поэтому эта технология актуальна не только для автомобиля, но и для дома, поскольку газ можно сжигать в топке, или в газовой плите, а вода, которая будет охлаждать реактор — её пустить по системе отопления, и в доме будет жарко. Предварительный расчёт сумарного КПД ( тепло электричество и газ) более 200 %

И это при том, что устойчивой плазмы я не смог добиться. Позже выложу видео промышленного образца со стабильной плазмой, а пока смотрите то, что есть:

Видео экспериментов, схемы, описание, одним файлом , — СКАЧАТЬ ЗДЕСЬ

Видео и фото устойчивой плазмы в воде, смотреть ЗДЕСЬ

Водяная топливная ячейка Мейера — схема, возможность сделать своими руками

«Топливная ячейка» и «Машина на воде» Стэнли Мейера

Как и о всякой технологии, способной перевернуть мир, о ячейке Стэнли Мейера (или водном топливном элементе) говорят до сих пор. Одни уверяют о ней почти как о вечном двигателе, другие утверждают, что это мошенничество чистой воды. Кое кто даже пророчил создателю этого чуда Нобелевскую премию. А ряд судебных разбирательств и таинственная смерть Мейера только подлили масло в огонь сомнений.

Так что же на самом деле изобрел Стэнли Мейер? Известно следующее: в 1980 году американским изобретателем Стэнли Алленом Мейером для показа публике и журналистам был представлен легкий вездеход – багги. Казалось бы, обычное дело, но его багги ездил не на бензине, а на воде. Причем эффективность двигателя была такова, что на четыре с лишним тысячи км (от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса) потребовалось бы всего восемьдесят три литра воды.

Конечно, целиком конструкцию супердвигателя изобретатель не разглашал. Первоначально Мейер говорил о водных инжекторах вместо свечей, которые и позволяли получать энергию из вода. Затем, неохотно, поведал о созданной им водной ячейке – главном компоненте двигателя. Ячейка позволяла получать водород и кислород из воды, и использовать водород как топливо.

И, хотя многие сразу стали говорить про «изобретение» Стэнли Мейером давно и хорошо известного электролизера, устройству Мейера требовалось гораздо меньше энергии для расщепления воды. Фактически его устройство могло само обеспечивать себя энергией – только подливай воду. Не обращая внимания на критику оппонентов, Стэнли Мейер запатентовал свое изобретение и стал искать инвестиции, для дальнейших разработок. И нашел их!

Слухи и недосказанность вокруг изобретения «водных топливных ячеек» изобретатель поддерживал тем, что не разрешал испытания и исследования их независимыми инспекторами и техниками, мотивируя о том, что все экспертизы пройдены на этапе патентования. Именно поэтому загадка «ячеек» так и осталась загадкой.

В 1996 году два инвестора Мейера подали на него в суд Огайо, который изобретатель проиграл. И чудо-багги и «топливная ячейка» были признаны фальшивками. Принципом получения водорода был признан в разрушении полярных связей в молекуле воды с помощью СВЧ-излучения. Но Стэнли продолжал работать до 1998 года, когда его смерть снова не всколыхнула американские газеты.

Официально – он умер от церебральной аневризмы. Но брат изобретателя рассказал другую историю. «Во время ужина с инвесторами из Бельгии, Стэнли сделал глоток клюквенного сока. Затем он схватил его за шею, выскочил из двери, упал на колени и его вырвало. Я выбежал на улицу и спросил его: «Что случилось?» Он сказал: «Они отравили меня». Это было его последним заявлением.

Читайте также  Шины m s что это значит?

Хотя остались чертежи и патент Мейера, пока никто достоверно не смог повторить его работу… Или смог, но не хочет делиться этим с миром.

О водородной ячейке Мейера

Если вы сделали и испытали вышеописанную конструкцию, то по горению пламени на конце иглы наверняка заметили, что производительность установки чрезвычайно низкая. Чтобы получить больше гремучего газа, нужно изготовить более серьезное устройство, называемое ячейкой Стэнли Мейера в честь изобретателя.

Принцип действия ячейки тоже основан на электролизе, только анод и катод выполнены в виде трубок, вставляющихся одна в другую. Напряжение подается от генератора импульсов через две резонансные катушки, что позволяет снизить потребляемый ток и увеличить производительность водородного генератора. Электронная схема устройства представлена на рисунке:

Для изготовления ячейки Мейера потребуется:

  • цилиндрический корпус из пластмассы или оргстекла, умельцы нередко используют водопроводный фильтр с крышкой и патрубками;
  • трубки из нержавеющей стали диаметром 15 и 20 мм длиной 97 мм;
  • провода, изоляторы.

Нержавеющие трубки крепятся к основанию из диэлектрика, к ним припаиваются провода, подключаемые к генератору. Ячейка состоит из 9 или 11 трубок, помещенных в пластиковый либо плексигласовый корпус, как показано на фото.

Соединение элементов производится по всем известной в интернете схеме, куда входит электронный блок, ячейка Мейера и гидрозатвор (техническое название – бабблер). В целях безопасности система снабжена датчиками критического давления и уровня воды. По отзывам домашних умельцев, подобная водородная установка потребляет ток порядка 1 ампера при напряжении 12 В и обладает достаточной производительностью, хотя точные цифры отсутствуют.

Схема водяной топливной ячейки Мейера

Экология познания. Наука и техника: Ячейка Мейера – устройство, расходующее малое количество электрической энергии, и производящее из обыкновенной воды большое количество водородно-кислородной смеси (газ Брауна).

Очевидно, что изобретатель из США Стэнли Мэйер разработал электрическую ячейку, которая позволяет разделять обыкновенную водопроводную воду на водород и кислород с гораздо меньшей затратой энергии, чем требуется при обычном электролизе.

Демонстрации проводились и прежде профессором Michael Laughton, Dean из Engineering при Колледже Королевы Mary, Лондон, Адмирал Сэр Anthony Griffin, бывший командующий британским Флотом, и Д-ром Keith Hindley, английским химиком-исследователем. Ячейка Мэйер, сделанная дома изобретателем в Grove City, Огайо, производила гораздо больше водородо-кислородной смеси, чем могло ожидаться при простом электролизе.
В то время как обычный элекролиз воды требует тока, измеряемого в амперах, ячейка Мэйер производит тот же эффект при милиамперах. Более того, обыкновенная водопроводная вода требует добавления электролита, например, серной кислоты, для увеличения проводимости; ячейка Мэйер действует при огромной производительности с чистой водой.
Согласно очевидцам, самым поразительным аспектом клетки Мэйер было то, что она оставалась холодной даже после часов производства газа.
Эксперименты Мэйера, которые он счел возможными представить к патентованию, заслужили серию патентов США, представленные под Секцией 101. Представление патента под этой секцией зависит от успешной демонстрации изобретения Патентному Рецензионному Комитету.
Клетка Мэйера имеет много общего с электролитической ячейкой, за исключением того, что она работает при высоком потенциале и низком токе лучше, чем другие методы. Конструкция проста. Электроды — отсылаем заинтересовавшихся к Мэйеру — сделаны из параллельных пластин нержавеющей стали, образующие либо плоскую, либо концентрическую конструкцию. Выход газа зависит обратно пропорционально расстоянию между ними; предлагаемое патентом расстояние 1.5 мм дает хороший результат.
Значительные отличия заключаются в питании ячейки. Мэйер использует внешнюю индуктивность, которая образует колебательный контур с емкостью ячейки, — чистая вода, по-видимому, обладает диэлектрической проницаемостью около 81, — чтобы создать параллельную резонансную схему. Она возбуждается мощным импульсным генератором, который вместе с емкостью ячейки и выпрямительным диодом составляет схему накачки. Высокая частота импульсов производит ступенчато поднимающийся потенциал на электродах ячейки до тех пор, пока не достигаеся точка, где молекула воды распадается и возникает кратковременный импульс тока. Схема измерения тока питания выявляет этот скачок и запирает источник импульсов на несколько циклов, позволяя воде восстановиться.
Химик-исследователь Keith Hindley предлагает следующее описание демонстрации ячейки Мэйера: «После дня презентаций, Griffin комитет засвидетельствовал ряд важных свойств WFC (водяная топливная ячейка, как назвал ее изобретатель).

Группа очевидцев независимых научных наблюдателей Великобритании свидетельствовала что американский изобретатель, Стэнли Мэйер, успешно разлагает обыкновенную водопроводную воду на составляющие элементы посредством комбинации высоковольтных импульсов, при среднем потреблении тока, измеряемого всего лишь милиамперами. Зафиксированный выход газа был достаточным, чтобы показать водородно-кислородное пламя, которое мгновенно плавило сталь.

По сравнению с обычным сильноточным электролизом, очевидцы констатировали отсутствие какого-либо нагревания ячейки. Мэйер отказался прокомменировать подробности, которые бы позволили ученым воспроизвести и оценить его «водяную ячейку». Однако, он представил достаточно детальное описание американскому Патентному Бюро, чтобы убедить их, что он может обосновать его заявку на изобретение.
Одна демонстрационная ячейка была снабжена двумя параллельными электродами возбуждения. После наполнения водопроводной водой, электроды генерировали газ при очень низких уровнях тока — не больше, чем десятые доли ампера, и даже милиамперы, как заявляет Мэйер, — выход газа увеличивался, когда элекроды сдвигались более близко, и уменьшался, когда они отодвигались. Потенциал в импульсе достигал десятков тысяч вольт.
Вторая ячейка содержала 9 ячеек с двойными трубками из нержавеющей стали и производила намного больше газа. Была сделана серия фотографий, показывающая производство газа при милиамперном уровне. Когда напряжение было доведено до предельного, газ выходил в очень впечатляющем количестве.
«Мы обратили внимание, что вода вверху ячейки медленно стала окрашиваться от бледно-кремового до темно-коричневого цвета, мы почти уверены в влиянии хлора в сильно хлорированной водопроводной воде на трубки из нержавеющей стали, использованные для возбуждения».
Он продемонстрировал производство газа при уровнях милиампер и киловольт.
«Самое замечательное наблюдение — это то, что WFC и все его металлические трубки остались совершенно холодные на ощупь, даже после более чем 20 минут работы. «Раскалывающий молекулы» механизм развивает исключительно мало тепла по сравнению с элекролизом, где элекролит нагревается быстро.»

Результат позволяет рассмотреть эффективное и управляемое производство газа, которое быстро возникает, и безопасно в функционировании. Мы ясно увидели, как увеличение и уменьшение потенциала используется, чтобы управлять производством газа. Мы увидели, как поток газа прекращался и начинался вновь, соответственно когда напряжение на входе было выключено и вновь включено.»
«После часов обсуждения между собой, мы заключили, что Steve Мэйер явился, чтобы изобрести совершенно новый метод для разложения воды, которая обнаруживала некоторые черты классического элекролиза. Это подтверждается тем, что его устройства, реально работающие, взятые из его коллекции, удостоверены американскими патентами на разные части WFC системы. Так как они были представлены под Секцией 101 Патентным Бюро США, аппаратура, включенная в патентах, проверена экспериментально экспертами американского Патентного Бюро, их вторыми экспертами и все заявления были установлены.
» Основной WFC подвергался трехлетнему испытанию. Это подняло предоставленные патенты до уровня независимого, критического, научного и инженерного подтверждения того, что устройства фактически работают, как описано.»
Практическая демонстрация ячейки Мэйер’а является существенно более убедительной, чем псевдо-научный жаргон, который использован для объяснения. Изобретатель лично говорил об искажении и поляризации молекулы воды, приводящему к самостоятельному разрыву связи под действием градиента электрического поля, резонанса в пределах молекулы, который усиливает эффект.
Не считая обильного выделения кислорода и водорода и минимального нагревания ячейки, очевидцы также сообщают, что вода в внутри ячейки исчезает быстро, переходя в ее составные части в виде аэрозоли из огромного количества крошечных пузырей, покрывающих поверхность ячейки.
Мэйер заявил, что у него работает конвертер водородно-кислородной смеси в течение последних 4 лет, использующий цепочку из 6 цилиндрических ячеек. Он также заявил, что фотонное стимулирование пространства реактора светом лазера посредством оптоволокна увеличивает производство газа.

Дополнительные данные по водородной ячейке Мейера. Подключение.

Что такое двигатель на водородном топливе, как собрать его своими руками

Дата публикации: 23 сентября 2019

  • Двигатель на водородном топливе
  • Практическое использование водородного двигателя
  • Как сделать водородный двигатель своими руками

Сто лет назад количество машин на Земле исчислялось тысячами. Сегодня у каждого седьмого человека есть автомобиль. Многие геологи считают, что в ближайшие несколько десятилетий поставки бензина (и всего остального, сделанного из нефти) начнут сокращаться. Если это произойдет, откуда получать топливо?

Двигатель на водородном топливе

Есть две перспективы. Первая (краткосрочная) — необходимо добиться большей эффективности использования нефтетоплива, долгосрочная — решением может стать переключение транспортных средств с бензиновых/дизельных двигателей на электрические топливные элементы (электрохимические генераторы), работающие на водороде, которые никогда не разряжаются. Бесшумные, не загрязняющие окружающую среду, это одни из самых экологически чистых источников энергии, когда-либо разработанных. Разберёмся, как они работают.

Есть два способа заставить современный автомобиль двигаться:

  1. Использовать двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В процессе сжигания нефотетоплива вырабатывается тепло, благодаря чему транспортное средство может ехать.
  2. Электромобили работают совершенно по-другому. Там используются аккумуляторы, которые подают электроэнергию на электродвигатели, напрямую приводящие в движение колеса.

Есть гибридные автомобили, сочетающие оба варианта, водитель может переключатся между ними в соответствии с условиями вождения. Устройство водородного двигателя — нечто среднее между ДВС и аккумулятором. Он вырабатывает энергию, используя топливо из бака (газообразный водород под давлением, а не бензин или дизель). Процесса сжигания нет, H2 химически соединяется с кислородом из воздуха, образуя воду. Высвобождаемое электричество используется для питания электродвигателя. Никаких выхлопных газов.

Что происходит внутри

В основе принципа действия водородного двигателя лежит электрохимическая реакция. Состав топливного элемента — это три основные части:

  • положительно (желтая) и отрицательно (сиреневая) заряженные клеммы;
  • электролит (серый).

Электричество возникает следующим образом:

  1. Газообразный H2 из резервуара подаётся к положительному полюсу. Поскольку вещество взрывоопасно, бак должен быть чрезвычайно прочным.
  2. Кислород из воздуха (голубые капли) идёт по второй трубке.
  3. Положительная клемма металлическая (платина или палладий). Достигая катализатора, атомы H2 распадаются на ионы и электроны.
  4. Положительно заряженные протоны притягиваются к отрицательному полюсу, двигаясь к нему через электролит. Последний представляет собой тонкую полимерную мембрану.
  5. Электроны проходят через внешнюю цепь.
  6. Приходит в действие электродвигатель, заставляющий колёса автомобиля двигаться.
  7. На отрицательной клемме протоны и электроны рекомбинируют с кислородом путём химической реакции, которая производит воду.
  8. Выхлоп — водяной пар.
Читайте также  Инжекторный двигатель что это такое?

Процесс будет продолжаться до тех пор, пока есть запасы H2 и O2. Поскольку воздух всегда доступен, единственный ограничивающий фактор — количество водорода H2 в баке.

Практическое использование водородного двигателя

Производство водорода H2 путём электролиза требует довольно много энергии. Это проблема, поскольку объём топливного бака придётся увеличить. Облегчить конструкцию можно, если использовать углепластик, что сильно увеличивает стоимость. Другой минус водородных двигателей — водород трудно хранить длительное время, его чрезвычайно маленькие молекулы легко просачиваются, а утечка может привести к возгоранию.

Ещё один отрицательный момент — энергоэффективность, КПД такого движка не превысит 30%, тогда как для электромобилей этот показатель достигает 70-80%. Плюс ко всему трудно найти заправку.

Преимущества тоже есть. Заправить машину можно за 5 минут, тогда как зарядка электромобиля занимает от получаса до 12 часов. У транспортных средств на топливных элементах такой же запас хода, как у обычных газовых машин, хотя их характеристики с возрастом ухудшаются. Но главный плюс — экологичность.

Как сделать водородный двигатель своими руками

Создание генератора водорода — эффективный способом существенного сокращения топливных расходов. Задача — подать в камеру сгорания специальный газ (система Брауна). Ниже приведена простая пошаговая инструкция.

1. Сборка электролита

Используйте 8 электролитических пластин из нержавеющей стали (16×20 см), уложив их друг на друга. У них уже должно быть отверстие сверху. Просверлите еще по одному отверстию толщиной 1 см. Между ними поместите ПВХ проставки (толщиной 3 мм). Стальные пластины не должны касаться друг друга. С помощью винтового соединения скрепите конструкцию.

2. Подготовка пластикового контейнера

Подготовьте ёмкость. Вставьте два длинных винта внутрь крышки, зазоры закройте герметиком. Прикрепите провод к каждому винту, обмотав его вокруг, оставьте снаружи контейнера. Сделайте еще одно отверстие в крышке и вставьте туда резиновый шланг, погрузив его в воду. Другой конец трубки должен открываться в пластиковый корпус воздухозаборника автомобиля.

Нужно будет просверлить отверстие в корпусе, чтобы вставить трубку. Для более прочного соединения используйте фитинги из ПВХ на обоих концах. Налейте дистиллированную воду, заполнив половину объёма. Положите пол чайной ложки соли или полную пищевой соды, хорошо перемешайте.

Поместите электролит из нержавеющей стали в контейнер, убедившись, что он хорошо погружен. Любые промежутки внутри ёмкости должны быть заполнены герметиком, чтобы предотвратить утечку газа. Внутри тары мгновенно образуются пузырьки, газ начал вырабатываться.

3. Подключение к источнику питания

Соедините выводы винтов контейнера с положительными и отрицательными клеммами источника постоянного тока с помощью зажимов. Если провода не обеспечивают убедительного соединения, используйте вместо этого барашковые гайки.

Можно подключить его напрямую к аккумулятору, отрицательный контакт подключается к аналогичному выводу батареи, а положительный — к реле зажигания блока предохранителей. Это необходимо для того, чтобы генератор включался только тогда, когда автомобиль тоже включен.

Сделать полноценный водородный двигатель для автомобиля своими руками не получится, поскольку технология довольно сложная.

Как работает водородный двигатель

С экранов телевизоров нам заявляют, что количество нефти стремительно уменьшается, и вскоре бензиновые машины отойдут в далёкое прошлое. Вот только это не совсем верно.

Действительно, количество разведанных запасов нефти не очень велико. В зависимости от степени потребления их может хватить на период от 50 до 200 лет. Но в этой статистике не учитываются до сих пор неразведанные места нефтедобычи.

В действительности нефти на нашей планете более чем достаточно. Другой вопрос, что сложность её добычи постоянно возрастает, а значит, растёт и цена. К тому же нельзя списывать со счетов экологический фактор. Выхлопные газы сильно загрязняют среду и с этим нужно что-то делать.

Современная наука создала множество альтернативных источников энергии вплоть до двигателя ядерного распада в ваших машинах. Но большинство из этих технологий пока что представляют собой концепты без возможности реального применения. По крайней мере, так было до недавнего времени.

С каждым годом машиностроительные компании выпускают всё больше машин, работающих на альтернативных источниках питания. Одним из самых эффективных решений в данном контексте является водородный двигатель от бренда «Тойота». Он позволяет полностью забыть про бензин, делая автомобиль экологичным и дешёвым транспортом.

Водородные двигатели

Типы водородных двигателей и их описание

Наука непрерывно развивается. Каждый день придумываются новые концепты. Но только лучшие из них воплощаются в жизнь. Сейчас существует всего два типа водородных двигателей, которые могут быть рентабельными и производительными.

Первый тип водородного двигателя работает на топливных элементах. К сожалению, водородные двигатели данного типа до сих пор имеют высокую стоимость. Дело в том, что в конструкции содержаться дорогие материалы вроде платины.

Ко второму типу относятся водородные двигатели внутреннего сгорания. Принцип работы таких устройств сильно напоминает пропановые модели. Именно поэтому их часто перенастраивают для работы под водород. К сожалению, КПД подобных устройств на порядок ниже тех, что функционируют на топливных элементах.

На данный момент тяжело сказать, какая из двух технологий по созданию водородных двигателей победит. У каждой есть свои плюсы и минусы. В любом случае работы в данном направлении не прекращаются. Поэтому, вполне возможно, что к 2030 году машину с водородным двигателем можно будет купить в любом автосалоне.

Принцип работы

Водородный двигатель работает на основе принципа электролиза. Данный процесс происходит в воде под воздействием специального катализатора. В результате выделяется гидроген. Его химическая формула следующая — ННО. Газ не обладает взрывоопасными качествами.

В состав генератора входит электролизер и резервуар. За процесс генерации газа отвечает модулятор тока. Для обеспечения наилучших результатов в инжекторных водородных двигателях устанавливается оптимизатор. Это устройство отвечает за регулирование соотношения топливно-воздушной смеси и газа Брауна.

Характеристики катализаторов

Катализаторы, используемые для создания нужной реакции в водородном двигателе, могут быть трёх видов:

  1. Цилиндрические банки. Это самая простая конструкция, работающая на довольно примитивной системе управления. Производительность водородного двигателя, работающего с данным катализатором, не превышает 0,7 литра газа в минуту. Такие системы могут использоваться на машинах с водородным двигателем объёмом до полутора литра. Увеличение числа банок позволяет превысить данный лимит.
  2. Раздельные ячейки. Считается, что именно такой тип катализатора является наиболее эффективным. Производительность системы составляет более двух литров газа в минуту, КПД — максимальный.
  3. Открытые пластины или сухой катализатор. Данная система рассчитана на длительный срок работы. Производительность колеблется в диапазоне от одного до двух литров газа в минуту. Открытое расположение обеспечивает максимально эффективное охлаждение.

Эффективность водородных двигателей с каждым годом растёт. Сейчас начинают вводиться в эксплуатации гибридные устройства, функционирующие на водороде и бензине. В свою очередь, конструкторы не прекращают искать наиболее эффективной модели катализатора, обеспечивающей ещё большую производительность.

Водородный двигатель своими руками

Генератор

Чтобы создать эффективный водородный двигатель для автомобиля своими руками, нужно начать с генератора. Самый простой самодельный генератор — это герметичная ёмкость с жидкостью, в которую погружаются электроды. Для такого устройства достаточно источника питания в 12 В.

Штуцер устанавливается на крышке конструкции. Он отводит смесь водорода с кислородом. Собственно, это и есть основа генератора для водородного двигателя, которая подключается к ДВС.

Чтобы создать полноценную систему также понадобится дополнительный накопитель и аккумулятор. В качестве корпуса лучше всего использовать водопроводный фильтр или же можно купить специальную установку. В последней применяются цилиндрические электроды повышенной производительности.

Как видите, выделить нужный газ для реакции не так-то уж и сложно. Намного сложнее произвести его в нужном для водородного двигателя количестве. Чтоб повысить эффективность необходимо использовать электроды из меди. В крайнем случае подойдёт и нержавейка.

В ходе реакции ток должен подаваться с разной силой. Поэтому без электронного блока не обойтись. К тому же в резервуаре всегда должно быть определённое количество воды, чтобы реакция проходила в нормальных условиях. Система автоматической подпитки в водородном двигателе решает эту проблему. Интенсивность электролиза обеспечивает достаточное количество соли.

Чтобы сделать воду для водородного двигателя необходимо взять 10 литров жидкости и добавить столовую ложку гидроксида.

Устройство водородного двигателя

В первую очередь нужно позаботиться о дополнительных резервуарах и трубопроводе. Водородный двигатель нуждается в датчике уровня воды, который устанавливается в середине крышки. Это предотвратит ложное срабатывание при движении вверх-вниз. Именно он будет давать команду системе автоматической подпитки, когда это понадобится.

Особую роль играет датчик давления. Он включается на показателе в 40 psi. Как только внутреннее давление достигнет показателя в 45 psi, подкачка отключается. При превышении 50 psi сработает предохранитель.

Предохранитель водородного двигателя должен состоять из двух частей: вентиля аварийного сброса и разрывного диска. Разрывной диск активируется, когда давление достигает 60 psi, не нанося никакого вреда системе.

Для отвода тепла нужно использовать самую холодную свечу. Не подходят свечи с платиновыми наконечниками. Платина — отличный катализатор для реакции водорода и кислорода.

Электрическая часть

Важную роль в электрической схеме водородного двигателя играет таймер 555. Он выполняет роль импульсного генератора. Мало того, с его помощью можно регулировать частоту и ширину импульса.

В плате водородного двигателя должно быть два импульсных таймера 555. При этом первый должен иметь конденсаторы большей ёмкости. Выход с ноги 3 поступает на второй генератор. Он его собственно и включает.

Третий выход второго таймера импульсного водородного генератора подключается к резисторам на 220 и 820 Ом. Транзистор усиливает ток до нужной величины. За его защиту отвечает диод 1N4007. Это обеспечивает нормальную работу всей системы.

Итоги

Сейчас водородный двигатель уже не плод фантазии учёных, а вполне реальная разработка, которую можно сделать самостоятельно. Конечно, по характеристикам подобный агрегат будет уступать заводской модели. Но экономия для ДВС всё равно будет заметной.

Водородные двигатели не просто помогают сократить потребление бензина, но и являются полностью безопасными для окружающей среды. Именно поэтому уже в первом квартале продажи водородного автомобиля марки «Тойота» побили все рекорды в Японии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: