Как сделать двигатель водородный
Сообщества › Кулибин Club › Блог › Водородный генератор своими руками
Наткнулся в интернете на такую тему:
с помощью электролиза воды (процесс, где электроэнергия используется для разрыва молекул воды на HHO). извлекаем газ водород и кислород. Эта смесь водорода и кислорода затем втягивается в впускной коллектор автомобиля, где она смешивается с обычным бензином из топливного бака и сгорает в двигателе в обычном порядке.
Изобретатели данной идеи обесчают экономию топлива, чуть ли не в 50%!, и прирост мощности. А на некоторые «кулибины» (это я с глубоким уважением к ним, а не с иронией!) утверждают что установка будет работать, но с наименьшим КПД. А чтоб увеличить КПД нужно войти в такт колебания молекулы воды ( а она где то 2400 мегагерц), т.е. подобрать частоту тока под частоту колебания молекулы воды, тем самым входим в резонанс. Утверждают что при этом вообще можно отключиться от бензина!
Я лично скептически настроен к таким утверждениям, но данная идея, (и цена на бенз) не дают мне спокойно спать уже несколько дней! :))))
Во первых, как я понимаю, электролиз-не самый эфективный способ получения водорода, на него идут слишком большие затраты енергии, которая береться не из воздуха, а из подгруженого генератора автомобиля, что в свою очередь повышает расход топлива.Так же, мне кажеться, что не каждий генератор может выдать такую избыточную мощность.
Тем не менее, идея очень привлекательна. Посему прошу высказать мнения кто что думает по этому поводу…
Метки: газ водород, из воды в двигатель. экономия, или миф?
Комментарии 66
Мое мнение, что это тупиковая ветка, вы же не храните топливно-воздушную смесь в бензобаке, а смешиваете её непосредственно в карбюраторе, инжекторный и т.п., т.е. перед употреблением. Вся сложность езды на водороде заключается в его хранении и даже дело не во взрывоопасности ( кстати пропан-бутан более взрывоопасен), а в том, что водород снижается при 200-250 атм. И его объем в баллоне крайне мало, поэтому до сих пор автомобили не ездят на воде. Сторонникам теории заговора против человечества жирная двойка по физике, рулить будет тот, кто придумает «вместительную» компактную и безопасную ёмкость для водорода.
Добавлю научно-исследовательской информации, чтобы было понятно непросвещенной и полупросвещенной аудитории, в чем суть и какой эффект от добавления газа Брауна в камеру сгорания. Ссылки на статьи в научных и инженерных журналах об исследованиях на эту тему в университетах и институтах разных стран.
Египет, университет в Александрии, 2016 год, моторный стенд на базе двигателя Шкоды Фелиции 1,3 л:
www.sciencedirect.com/sci…cle/pii/S1110016815001714
Индия, институт в Парсода, 2016 год, обзорная статья с графиками для двигателя 97 кубиков (в Индии производятся и продаются комплекты для мотоциклов, поэтому исследования проводятся на малокубатурных двигателях): www.ijirset.com/upload/2016/october/92_EFFECT.pdf
Египет, совместное исследование трех университетов Измаила, Гизы и Каира, 2017 год, двигатель Шевроле Ланос 1,5 л:
www.sciencedirect.com/sci…cle/pii/S0196890417310087
Готовые установки делают и в Латвии и в Канаде и на Украине (дешевле первых двух и болгар, кстати). Речь в блоге о самодельной установке, а не готовой системе (все готовые решения дорогие, как ни крути).
Это все конечно здорово! Но температура горения водорода 3000 градусов. Ни один поршень не выдержит такое пекло. И скорость сгорания его на порядок выше чем у топливной смеси. Я бы даже за бесплатно в машину такой дивайс не воткнул.
почитай о водороде в блокадном Ленинграде.
Это все конечно здорово! Но температура горения водорода 3000 градусов. Ни один поршень не выдержит такое пекло. И скорость сгорания его на порядок выше чем у топливной смеси. Я бы даже за бесплатно в машину такой дивайс не воткнул.
Ну ты и сверхразум, а тебя не смущает что ты не замещаешь 100% смеси водородом?
Открою секрет науки, при таком соотношении темперутура горения общей смеси понижается.
Езжу с самодельным водородным генератором (электролизерем) больше 5 лет на разных автомобилях. Выход газа — около 1л/мин, потребление 10-15А (в зависимости от температуры и уровня электролита). Электролизер — самый простой — нержавеечные пластины в емкости с электролитом, подключены к аккумулятору через реле. Шланг выхода газа — во впускной патрубок перед дроссельной заслонкой. Есть ощутимый прирост крутящего момента, за счет чего реальная экономия 2-2.5л/100км бензина. alterfuel.ucoz.ru.
Тема эта не для того чтоб жарило лучше, а для того чтоб сгорало все. Выделяет оно газ Брауна который горит намного быстрее горючей смеси. Смысл в следующем — во время работы двигателя далеко не все пары бензина выгорают и не малая их часть выходит с выхлопом не прогорев. Эта штуковина выделяет газ Брауна, который подмешивается в горючую смесь и позволяет смеси сгореть целиком. Т.е. для той же производительности мотору требуется меньшее содержание паров бензина(на кол-во непрогорающего). Тут и экономия. А электроника нужна для того, чтоб выделение газа было пропорционально оборотам. Ну и обманка на лямбду, чтоб смесь не богатила и вообще мозг не «любила». Собственно вот.
Подскажи пожалуйста где взять обманку на лямбду или как её сделать, а то без нее расход увеличивается так как мозги богатят смесь
это надо к чиповщикам…
Если кому будет интересно, то вот готовые комплекты и не так дорого www.ebay.com/sch/i.html?_…_sacat=See-All-Categories
А вообще конечно было бы интересно перевести автомобиль полностью на на водород, типа залил воды из под крана и никаких заправок. Но такой инфы найти не удалось, а если кто и знает то молчит.
То, о чем ты говоришь называется ячейка Мейера (Mayer Cell). Он перевел машину на воду, только он молекулу разрушал не электролизом, а резонансом при помощи волноводов(как стекло голосом). Так вот там выход был под 20л\мин и затратах что-то около 0,3-0,5А. Только вот мочканули его за это открытие.
До сих пор не отпускает мысль о переводе авто на воду!)))
Вот русифицированная инструкция как реализовать
companera.ru/sv/avto
Также глянь это видео, у них на сейте также есть инструкции
Создать такой электролизер как у Мейра они не смогли,
зато придумали как сделать чтобы автомобильный генератор потянул более мощный,
который даст достаточно газа для автономной работы авто.
Да и на YouTube уже достаточно много рабочих примеров.
Как продам свой пипелац и возьму другой, так сразу возьмусь за реализацию такой идеии.
попытки повторить Мейера увенчались успехами у Рави. Он тоже выкладывал схему. Его правда тоже начали пресовать и выкинули в сеть тучу копий его трудов с левыми цифрами…
Есть инфа по водородной ячейке, если интересно смотрите: www.drive2.ru/users/izlom…/288230376152290337/#post
Я один из тех, кто на своё авто установил себе такого рода девайс. Работает нормально, экономия от 22%, до 30% топлива. Мотор работает более ровно и стабильно, без проблем перешел с 95-го, на 92-й (пальцы не цокотят). Вот тут есть про его работу и инсталляцию: blog-proauto.com/category/vodorodnyj-generator/
«Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно. Но всегда найдётся невежда, который этого не знает. Он-то и делает открытие.» А.Энштейн.
Так же вышло и у Н.Тесла.
Дружище, это не только в России такие люди, они кругом такие… Как только появиться у кого-то какая-то идея, тут же находиться арава «спецов» в этой сфере, которые с пеною во рту орут что этого не может быть и это не работает! :)))) А когда показываешь им готовый работающий результат, они, умные такие, стоят как бараны, и не мычат далже… Так что вывод один-не слушать никого, а делать свое. Уважать только тех кто поддерживает, стараеться помочь!
«Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно. Но всегда найдётся невежда, который этого не знает. Он-то и делает открытие.» А.Энштейн.
Так же вышло и у Н.Тесла.
посмотрел кучу сайтов все пытаются сделать кипятильник а он много жрет найди статью плазмотрон в моделисте конструкторе избавишься от ненужных шагов в скором времени тоже займусь
Трудитесь, и удачи Вам в этом деле.
Может быть нас ждет новый переворот в автомобилестроении.
Но историю вопроса, хотя бы в части электролиза воды почитайте.
ИМХО — идея «пустышка». Для эффективного (с приемлимым КПД) разложения воды на водород и кислород необходим дорогущий катализатор. Недаром футуристические автомобили используют в качестве источника водорода водородные элементы, какие-то вещества, способные накапливать и отдавать водород, либо гидриты — соединения металлов с водородом, тоже недешевые материалы.
Так что «революция» скорее всего отменяется на неопределенный срок.
PS Почитайте комменты под статьей — источником.
Вот же я не люблю людей которые во всем видят только минусы! Как только кто предложет интересную идею, так сразу же найдется куча народа, которые ничего не шарят, но категорически с пеной во рту против! Конструктивное что-то есть? Нет? Тогда молчи…
Революцию тут никто не обесчал, ето во первых. Во вторых, разложения воды на кислород и водород, с катализатором (столовая соль, сода, или другой) возможно! Как ни странно!
Я не собираюсь ездить на воде, я хочу за счот избыточной мощности генератора сэкономить топливо. Расчитываю на, хотя бы, 10%, если выйдет15-20%, или еще больше, буду прыгать до потолка от радости… Ответ понятен? Доходчив?
P.S. Всю историю человечества смелые люди с нестандартными креативными новыми идеями тормозились (не знаю как сказать без матов) некомпетентными людьми, которые ороли НЕТ, не может быть! Не выйдет! Ето не работает! Если бы все были такие как «некоторые» то мы бы бегали с луками и копъями в шкурах по плоской а не круглой земле!
«Избыточная мощность генератора» или запас по нагрузке? Генератор отдаёт энергию в объеме той, что от него требуют. Он берет механическую энергию от двигателя и преобразовывает ее в электрическую. Чем больше от него «просят», тем больше он отдает, но есть предел по мощности, определяемый его конструкцией, но берет-то он энергию от двигателя.
Насчет катализаторов. Сода и соль таковыми не являются, они обеспечивают проводимость (дистиллированная вода слабо проводит электроток) В данном случае применяют катализатор на основе платины, что весьма дорого. Но катализатор лишь повысит КПД выработки газов, уменьшая непроизводительный нагрев. Энергия же, необходимая на разложение воды будет заведомо больше энергии полученной от сжигания полученных газов.
Эффект повышения мощности здесь, вероятно, обеспечивает водяной пар, подмешиваемый в бензино-воздушную смесь, обеспечивая лучшие условия сгорания.
Подброшу вам действительно проверенную идею, которая была даже реализована на первых «Газелях». Там во впускной коллектор, непосредственно под карбюратор подается небольшое количество выхлопных газов, которые способствуют испарению бензина и внося в смесь несгораемые газы, несколько её стабилизируют. Знакомый мой, еще в 80-е годы попробовал такое реализовать на 408-м Москвиче. Стал лучше заводиться в морозы, а на срезе выхлопной трубы, налет вместо черной сажи стал белым.
эх дядя… система вентиляции картерных газов давно внедрена на всех инжекторах это по умолчанию…
про пар это тоже миф, он не поднимает мошность никак, он только гасит детонацию, следовательно можно немного поигратся углами зажигания(если лить совсем бодягу), и получить более менее хорошее горение низкооктанового бензина…
водород же в отличие от всего вышеперечисленого есть «топливо», он горит, а кроме водорода в газе брауна есть чистый кислород, что реально повышает мошность за счёт более полного сгорания топлива, и если «с умом» то вполне вероятно что с этого может быть что то, но есть кучу минусов почитайте мой пост выше, которые пока никто не решил…
речь шла не об картерных газах, а о рециркуляции выхлопных, у меня на мазде такая шняга с завода стоит, только подключается к фильтру
Ну ток такой частоты врятли получиться… :))))) А вот подобрать частоту в резонанс, и пропустить ее через электролит возможно. Но я все же хочу попробовать на прямом токе.
юзайте закись… или метанол на крайняк =)
не изобретайте велосипед
Неее, велосипед интересней! :))
читал я про такую смесь, один парень не помню из какого-то форума собрал сиё чудо, прежде чем он сделал толковый аппарат 3 или 4 раза у него эта хреновина взрывалась под капотом и портила двигл. В итоге собрал более менее работающий аппарат со сложно схемой регулировки напряжения, экономия составила 1литр, на сотню т.к. эту хреновину надо было питать от генератора и он (генератор) тем самым всю энергию сжирал. смысл понятен к чему я веду?
да так и есть, наши делают только настройку около 5 дней.
читал я про такую смесь, один парень не помню из какого-то форума собрал сиё чудо, прежде чем он сделал толковый аппарат 3 или 4 раза у него эта хреновина взрывалась под капотом и портила двигл. В итоге собрал более менее работающий аппарат со сложно схемой регулировки напряжения, экономия составила 1литр, на сотню т.к. эту хреновину надо было питать от генератора и он (генератор) тем самым всю энергию сжирал. смысл понятен к чему я веду?
Взорваться может только если не будут герметичными шланги, и будет утечка газа. Это уже зависит от того насколько качественно вы будете делать, и из какого места руки растут :)))
А на счот перегрева, можно зделать несложную схемку на датчике температуры, которая будет вырубать установку при перегреве…
взорваться может и из-за избытка гремучего газа в этой установке
Не думаю что газа будет столько что из-за его избытка будет избытоное давление, или же он будет обратно виходить из впусного колектора… :)))))
опередил меня… я вобщем этой темкой уже месяцок болею, всё думаю как его и полутче реализовать, бо кастом что на ебай продают брать не хочу, мне интересней всё своими руками сделать…
вобщем пока интересно следующее для еффекта от водорода(смеси бензина и газа брауна, так называют то что получается от електролиза воды) необходимо производительность 0,3-0,5 литра газа в минуту на литр, это достатижимо без существенных енергозатрат. Потребление установки 5-10 А, в зависимости от производительности…
Что не радует, так это детонационная стойкость водорода, если взять еквивалент октан числа то можно сказать 10 будет а то и меньше(чем больше кислорода тем хуже), тоесть водород с кислородом или воздухом детонирует ужасно, следовательно добавляя его в бензино-воздушную смесь(в чистом виде) получаем в цилиндрах детонацию и разружения клапанов, гильз, поршней, и общее снижение октан числа смеси, о этом производители «чудо установок» молчат. Естественно если брать класический електролизер то там кроме газа брауна есть действительно водяной пар 30-60% в зависимости от температуры воды и фильтров, а как извесно водяной пар гасит детонацию.
Второе это нагрев установки и время работы, при питании 2,5 вольта(минимальное), установка 1л нагреется до 60 градусов через час, при питании 12 вольт за 30 минут, так что вобщем то вопрос о целесообразности использования её…
Ну и третий, это еффективнось, законов сохранения никто не отменял, и от воды ты не получишь енергии больше чем в неё дал, + нагрев + КПД установки… в итоге при питании 10А 12В это грубо говоря 120 Вт мощности, из которых в камере сгороня выделится 100 Вт, а из них 40 Вт уйдут на полезную работу, вобщем то сильно я задумываюсь… а о еффекте, почему он есть, так добавление воды в виде пара в убитый двигатель ведёт е кего очистке от отложений, и как результат снижению потребления, поэтому и пишут что еффект есть, но такой же он будет и от кормления 1 раз в месяц авто нормальным топливом…
Я конечно не расматриваю екзотики типа ячеек маера и центребежных генераторов водорода, но в класическом исполнении есть кучу проблемм с ней, начиная от безопасности, заканчивая целесообразностью…
Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи
Описание и принцип работы водородного генератора
Есть несколько методик выделения водорода и из других веществ, перечислим наиболее распространенные:
Из перечисленных вариантов последний наименее затратный, а первый наиболее доступный, именно он положен в основу большинства генераторов водорода, в том числе и бытовых. Их принцип действия заключается в том, что в процессе пропускания тока через раствор, положительный электрод притягивает отрицательные ионы, а электрод с противоположным зарядом – положительные, в результате происходит расщепление вещества.
Пример электролиза на растворе хлорида натрия
Область применения
Сегодня электролизёр — такое же привычное устройство, как и генератор ацетилена или плазменный резак. Изначально водородные генераторы использовались сварщиками, поскольку носить за собой установку весом всего несколько килограмм было намного проще, чем перемещать огромные кислородные и ацетиленовые баллоны. При этом высокая энергоёмкость агрегатов решающего значения не имела — всё определяло удобство и практичность. В последние годы применение газа Брауна вышло за рамки привычных понятий о водороде, как топливе для газосварочных аппаратов. В перспективе возможности технологии очень широки, поскольку использование HHO имеет массу достоинств.
Генератор водорода, построенный с использованием «Технологии водяных топливных ячеек» С. Мейера (а именно так назывался его трактат) можно купить — их изготовлением занимается множество компаний в США, Китае, Болгарии и других странах. Мы же предлагаем изготовить водородный генератор самостоятельно.
Особенности водородного генератора
Чистый водород выделяется в ходе разнообразных химических реакций, но такой способ его добычи является довольно сложным, а зачастую и слишком дорогим.
Исключение составляют технологические процессы, при которых газ образуется как побочный продукт, но такое его производство имеет пока мизерные объемы.
Гораздо проще выделять водород из воды, пропуская через нее электрический ток – этот процесс и называют электролизом. Сначала молекула Н2О распадается на атом водорода Н и гидроксогруппу ОН, затем происходит окончательное разделение кислорода и водорода.
Первый, имея отрицательный заряд, устремляется к аноду, второй – к катоду. Элементы накапливаются в виде пузырьков, которые, достигнув определенного размера, отрываются от электрода и всплывают. Далее кислород и водород без всякого разделения (эта смесь получила название «газа Брауна») поступают в горелку, где в процессе сжигания снова превращаются в воду. Чтобы подача готового продукта происходила без затруднений, водородные генераторы часто оборудуют воздушным дренажом.
Очевидно, что производительность установки будет возрастать с увеличением площади контакта между водой и электродами. По этой причине последние выполняют в виде пластин. Они собираются в конструкции, напоминающие стальные ребристые радиаторы отопления.
С целью увеличения производительности сегодня применяют цилиндрические электроды, а также имеющие более сложную форму.
Скорость выделения водорода зависит и от материала электродов.
Вместо меди или нержавеющей стали в современных «продвинутых» генераторах применяют особые сплавы, которые стоят достаточно дорого.
Еще одно условие – вода должна пропускать ток. Отметим, что в дистиллированном виде она является диэлектриком. Проводником электричества эту жидкость делают ионы, на которые распадаются растворенные в ней вещества, в первую очередь соли. Чем более крутым является раствор, тем лучше он будет пропускать ток.
С увеличением размеров электрода уменьшается мощность выделения тепла при пропускании через него электрического тока. Это очень важный момент, поскольку при нагреве свыше 65 градусов пластины интенсивно покрываются налетом, который придется постоянно счищать.
Преимущества использования
Главное достоинство водорода как топлива состоит в его абсолютной безвредности: при сгорании этого вещества образуется чистый водяной пар.
Ни один другой вид топлива не может похвастаться этим качеством.
Даже природный газ при сжигании образует углекислоту, которая, как принято сегодня считать, приводит к возникновению парникового эффекта.
Второе преимущество – доступность. Водород является самым распространенным веществом во Вселенной, а добывать его можно прямо из воды, запасы которой на нашей планете можно считать неисчерпаемыми. Правда, как мы увидим далее, доступность эта пока только кажущаяся.
Важным достоинством является и то, что для перехода на водородное топливо газовый котел, как и двигатель внутреннего сгорания, почти не нужно переделывать.
Негативные стороны водородного типа обогрева зданий
В дискуссиях на тему целесообразности применения водородного топлива для систем отопления скептики приводят весомые аргументы:
Таким образом, установка для получения водорода превращается в целый комбинат, который далеко не каждый домовладелец сможет приобрести и разместить у себя.
Конструкция водородного генератора
Для постройки генераторов водорода своими руками обычно берут в качестве основы классическую схему установки Брауна. Такой электролизёр средней мощности состоит из группы ячеек, каждая из которых содержит группу пластинчатых электродов. Мощность установки определяется общей площадью поверхности пластинчатых электродов.
Ячейки помещаются внутрь ёмкости, хорошо изолированной от внешней среды. На корпус резервуара выводятся патрубки для подключения водяной магистрали, вывода водорода, а также контактная панель подключения электричества.
Аппарат генерации водорода, спроектированный по схеме Брауна. По всем расчётам эта установка вполне должна обеспечить домашнее хозяйство теплом и светом. Другой вопрос – какие габариты и мощности позволят это сделать (+)
Схема генератора Брауна, кроме всего прочего, предусматривает наличие водяного затвора и обратного клапана. За счёт этих элементов организуется защита установки от обратного хода водорода. По такой схеме теоретически не исключается сборка водородной установки, к примеру, для организации отопления загородного дома.
Способы получения водорода
Водород – газообразный элемент без цвета и запаха с плотностью 1/14 по отношению к воздуху. В свободном состоянии он встречается редко. Обычно водород соединен с другими химическими элементами: кислородом, углеродом.
Получение водорода для промышленных нужд и энергетики проводится несколькими методами. Самыми популярными считаются:
Выделить водород можно не только из газовых или водных соединений. Добыча водорода производится при воздействии на дерево и уголь высокими температурами, а также при переработке биоотходов.
Атомный водород для энергетики получают, используя методику термической диссоциации молекулярного вещества на проволоке из платины, вольфрама либо палладия. Ее нагревают в водородной среде под давлением менее 1,33 Па. А также для получения водорода используются радиоактивные элементы.
Термическая диссоциация
Электролизный метод
Наиболее простым и популярным методом выделения водорода считается электролиз воды. Он допускает получение практически чистого водорода. Другими преимуществами этого способа считаются:
Принцип действия электролизного генератора водорода
Процедура расщепления жидкости электролизом обратен горению водорода. Его суть в том, что под воздействием постоянного тока на электродах, опущенных в водный раствор электролита, выделяются кислород и водород.
Дополнительным преимуществом считается получение побочных продуктов, обладающих промышленной ценностью. Так, кислород в большом объеме необходим для катализации технологических процессов в энергетике, очистки почвы и водоемов, утилизации бытовых отходов. Тяжелая вода, получаемая при электролизе, в энергетике используется в атомных реакторах.
Получение водорода концентрированием
Этот способ основан на выделении элемента из содержащих его газовых смесей. Так, наибольшая часть производимого в промышленных объемах вещества, извлекается с помощью паровой конверсии метана. Добытый в этом процессе, водород используют в энергетике, в нефтеочистительной, ракетостроительной индустрии, а также для производства азотных удобрений. Процесс получения H2 осуществляют разными способами:
Последний способ считается наиболее эффективным и менее затратным.
Конденсация под действием низких температур
Эта методика получения H2 заключается в сильном охлаждении газовых соединений под давлением. В результате они трансформируются в двухфазную систему, которая впоследствии разделяется сепаратором на жидкое составляющее и газ. Для охлаждения применяют жидкие среды:
Эта процедура не так проста, как кажется. Чисто разделить углеводородные газы за один раз не получится. Часть компонентов уйдет с газом, забираемым из сепарационного отсека, что не экономично. Решить проблему можно глубоким охлаждением сырья перед сепарацией. Но это требует больших энергозатрат.
В современных системах низкотемпературных конденсаторов дополнительно предусмотрены колонны деметанизации либо деэтанизации. Газовую фазу выводят с последней сепарационной ступени, а жидкость направляется в ректификационную колонну с потоком сырого газа после теплообмена.
Способ адсорбции
Во время адсорбции для выделения водорода используют адсорбенты – твердые вещества, поглощающие необходимые компоненты газовой смеси. В качестве адсорбентов применяют активированный уголь, силикатный гель, цеолиты. Для осуществления этого процесса применяют специальные аппараты – циклические адсорберы или молекулярные сита. При реализации под давлением этот метод позволяет извлекать 85-процентный водород.
Если сравнивать адсорбцию с низкотемпературной конденсацией, можно отметить меньшую материальную и эксплуатационную затратность процесса – в среднем, на 30 процентов. Методом адсорбции производят водород для энергетики и с применением растворителей. Такой способ допускает извлечение 90 процентов H2 из газовой смеси и получение конечного продукта с концентрацией водорода до 99,9%.
Как изготовить генератор
Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:
Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.
Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.
Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.
В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.
Делаем простейший генератор водорода своими руками пошагово
Расскажем, как можно сделать самодельный генератор для получения смеси водорода и кислорода (ННО). Его мощности на отопления дома не хватит, но для газовой горелки для резки металла количество полученного газа будет достаточным.
Рис. 8. Схема газовой горелки
Обозначения:
В первую очередь делаем электролизер, для этого нам понадобится герметичная емкость и электроды. В качестве последних используем стальные пластины (их размер выбираем произвольно, в зависимости от желаемой производительности), прикрепленные к диэлектрическому основанию. Соединяем между собой все пластины каждого из электродов.
Когда электроды готовы их надо укрепить в емкости таким образом, чтобы места подключения проводов питания были выше предполагаемого уровня воды. Провода от электродов идут к блоку питания на 12 вольт или автомобильному аккумулятору.
В крышке емкости делаем отверстие под трубку для выхода газа. В качестве водных затворов можно использовать обычные стеклянные банки емкостью 1 литр. Заполняем их на 2/3 водой и подключаем к электролизеру и горелке, как показано на рисунке 8.
Горелку лучше взять готовую, поскольку не каждый материал может выдержать температуру горения газа Брауна. Подключаем ее к выходу последнего водного затвора.
Наполняем электролизер водой, в которую добавлена обычная кухонная соль.
Подаем напряжение на электроды и проверяем работу устройства.
Проект (чертеж)
Для изготовления генератора понадобится герметично закрывающаяся емкость, которая перед началом производства водорода будет заполняться водой.
Расположенные внутри электроды будут иметь вид набора пластин (понадобится 16 штук), установленных с зазором в 1 мм.
Чтобы его обеспечить, между пластинами нужно поместить нейлоновые прокладки (допускается любой другой диэлектрик).
Расстояние в 1 мм является оптимальным: если его увеличить – придется наращивать силу тока; при уменьшении зазора будет затруднен выход газовых пузырьков. Пластины будут поочередно соединяться с анодом и катодом 12-вольтного источника питания. При этом их необходимо надеть на ось, также изготовленную из диэлектрического материала.
Когда электроды будут закреплены на держателе, его необходимо будет прикрепить к крышке корпуса снизу.
Для отбора газовой смеси в крышку корпуса врезается трубка от обычной капельницы. Кроме того, в ней необходимо просверлить еще два отверстия, через которые будут пропущены провода. После сборки установки все отверстия в крышке нужно будет загерметизировать с помощью силиконового герметика или клея.
Важным компонентом генератора является гидрозатвор. Для его изготовления понадобится небольшая емкость (подойдет обычная бутылка), куда перед применением устройства необходимо будет налить воду. В герметично закрывающейся крышке нужно просверлить два отверстия: в одно пропускаем трубку от генератора (ее необходимо опустить до самого дна), а во второе – еще одну трубку, по которой газовая смесь будет поступать к горелке. Отверстия в крышке гидрозатвора также должны быть герметизированы. Воду в бутылку следует наливать на ¾ ее объема.
Чтобы вода, залитая в корпус генератора, имела лучшую проводимость, в нее нужно добавить пару столовых ложек поваренной соли или каустической соды (гидроксид натрия).
Подбор электродов
Материал, из которого будут изготовлены электроды, должен обладать малым электрическим сопротивлением и быть химически инертным по отношению к кислороду и имеющимся в растворе веществам.
При несоблюдении второго требования будет иметь место химическая реакция с участием подключенных к катодному полюсу электродов, вследствие которой раствор станет насыщаться посторонними веществами.
Именно поэтому медь – один из лучших проводников – в водном растворе применять нельзя. Вместо нее рекомендуется использовать нержавеющую сталь. Оптимальная толщина для пластин-электродов из этого материала – 2 мм.
Контейнер
С учетом опасности взрыва корпус генератора следует изготавливать из прочного и пластичного материала, устойчивого к высоким температурам. Лучше всего этим требованиям соответствует сталь. Необходимо только полностью исключить контакт проводов или электродов с корпусом, следствием которого будет короткое замыкание.
В жилых и хозяйственных объектах широко применяются трубы из поливинилхлорида при организации водоснабжения. Использование ПВХ труб для водоснабжения: преимущества, недостатки, особенности монтажа и технические характеристики.
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.
Крепеж
Крепеж нужно также изготовить из нержавеющей стали, чтобы материалы друг другу соответствовали. Важно добиться плотного прилегания всех элементов, что исключит искрообразование. Не забывайте, что вы имеете дело с горючим газом.
Соблюдайте осторожность
Водородные генераторы для автомобиля своими руками: чертежи, схемы и руководство
Немного истории
Впервые двигатель внутреннего сгорания придумал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 г. Этот изобретатель извлёк чистый водород при помощи такой технологии, как электролиз воды. Он изобрёл поршневой двигатель, который назвали в его честь — машина де Риваза. Через пару лет изобретатель сконструировал передвижное устройство с настоящим водородным двигателем. Таким образом, первый водородный автомобиль появился гораздо раньше, чем думают многие.
Риваз и его машина
А самые первые водородные топливные элементы создал в 1863 году английский учёный Вильям Гроув. При помощи опыта он выявил, что при разложении воды на кислород и водород высвобождается энергия. В дальнейшем он создал водородные ячейки, которые стали называть Fuel Cell. Их можно было объединить для получения необходимого количества энергии для автомобиля.
Во время блокады Ленинграда был высокий дефицит бензина, а вот водорода было немало. Техник Б. Шелищ предложил вместо стандартного топлива применять смесь воздуха и водорода для двигателей. Таким образом, в городе работало на водороде более 500 автомобилей ГАЗ-АА.
Первый водородный автомобиль на топливных ячейках создала компания General Motors в 1966, и назывался он GM Electrovan. Гораздо позже, в 1980-х годах, одновременно во многих развитых странах (Япония, США, Канада, Германия и СССР) запустили эксперимент по созданию автомобилей, которые использовали в качестве топлива водород, а также его смеси с бензином и природным газом.
Фото GM Electrovan
После этих экспериментов в 2000-х годах крупные автоконцерны стали разрабатывать коммерческие автомобили на водородном двигателе. Самым продвинутым и популярным автомобилем стал Toyota Mirai, в котором находится многоячеистый топливный генератор.
На данный момент создание автомобиля на водородном топливе – это дорогое удовольствие, поэтому многие производители ищут способы для снижения этих расходов.
А что значит водородное топливо на самом деле?
Плюсы и минусы водородной установки для автомобиля
Расскажу про плюсы и минусы топлива, которым заправляют водородный автомобиль.
Недостатки водородного топлива:
Плюсы водородного топлива:
Универсальная схема водородного генератора
Тем, у кого нет способностей к конструированию, водородный генератор для автомобиля можно купить у народных умельцев, поставивших на поток сборку и установку таких систем. Сегодня есть множество таких предложений. Стоимость агрегата и установки составляет порядка 40 тысяч рублей.
Но можно собрать такую систему и самостоятельно – сложного в ней нет ничего. Состоит она из нескольких простых элементов, соединённых в одно целое:
Ниже приведена схема, по которой можно легко собрать водородный генератор своими руками. Чертежи главной установки, производящей газ Брауна, достаточно просты и понятны.
Схема не представляет какой-либо инженерной сложности, повторить её может каждый, кто умеет работать с инструментом. Для автомобилей с инжекторной системой подачи топлива необходимо еще установить контроллер, регулирующий уровень подачи газа в топливную смесь и связанный с бортовым компьютером автомобиля.
Эксплуатация
После сборки можно начинать испытания прибора. Для этого на конце трубки устанавливают горелку из медицинской иглы и начинают заливать воду. В воду нужно добавить KOH или NaOH. Вода должна быть дистиллированная или талая на крайний случай. Для работы устройства достаточно 10% концентрации щелочного раствора. При заливке воды не должно быть никаких подтеков. Лучше всего перед заливкой продуть конструкцию воздухом, давлением до 1атм. Если водородный генератор выдерживает это давление, то можно заливать воду, если нет, нужно устранить протечки.
Подключение водонагревателя своими руками
После этого к электродам по схеме подсоединяют ЛАТР с диодным мостом. В цепь устанавливают амперметр и вольтметр для контроля работы. Начинают с минимального напряжения и потом постоянно увеличивают, наблюдая за газовыделением.
Предварительно работы лучше проводить на открытом воздухе вне дома. Поскольку установка взрывоопасна, все работы следует проводить с особой осторожностью.
При испытаниях наблюдают за работой прибора. Если имеет место маленькое пламя горелки, то может быть или низкое газовыделение в генераторе, или где-то происходит утечка газа. Если раствор помутнел, грязный, его нужно заменить. Также необходимо следить, чтобы прибор не перегревался, а вода не закипела. Для этого регулируют напряжение на источнике тока. И еще одно – пластины при нагревании немного деформируются и могут прилипать одна к одной. Чтобы это исключить, нужно сделать прокладки из резины. Могут также наблюдаться плевки водой – для устранения этого нужно уменьшить уровень воды.
Реактор
От площади электродов и их материала зависит количество получаемого объёма газа Брауна. Если в качестве электродов брать медные или железные пластины, то реактор не сможет работать продолжительное время по причине быстрого разрушения пластин.
Идеальным выглядит применение титановых листов. Однако их использование повышает затраты на сборку агрегата в несколько раз. Оптимальным считается применение пластин из высоколегированной нержавеющей стали. Металл этот доступен, его не составит труда приобрести. Также можно использовать отработавший своё бак от стиральной машины. Сложность составит только вырезание пластин нужного размера.
Типы установок
На сегодняшний день водородный генератор для автомобиля может быть укомплектован тремя различными по типу, характеру работы и производительности электролизёрами:
Первый тип конструкции вполне достаточен для множества карбюраторных двигателей. Отсутствует необходимость в установке сложной электронной схемы регулятора производительности газа, да и сама сборка такого электролизёра не представляет сложности.
Для более мощных автомобилей предпочтительна сборка второго типа реактора. А для двигателей, работающих на дизельном топливе, и большегрузных машин используют третий тип реактора.
Регулятор тока
Водородный генератор на авто в процессе работы увеличивает свою производительность. Это связано с выделением тепла при реакции электролиза. Рабочая жидкость реактора испытывает нагрев, и процесс протекает гораздо интенсивнее. Для контроля над течением реакции используют регулятор тока.
Если не понижать его, может произойти просто закипание воды, и реактор перестанет выдавать газ Брауна. Специальный контролер, регулирующий работу реактора, позволяет изменять производительность с увеличением оборотов.
Карбюраторные модели оборудуют контроллером с обычным переключателем двух режимов работы: «Трасса» и «Город».
Безопасность установки
Многие умельцы размещают пластины в пластиковых ёмкостях. Не стоит экономить на этом. Нужен бак из нержавеющего металла. Если его нет, можно использовать конструкцию с пластинами открытого типа. В последнем случае необходимо применять качественный изолятор тока и воды для надёжной работы реактора.
Известно, что температура горения водорода составляет 2800. Это самый взрывоопасный газ в природе. Газ Брауна – не что иное, как «гремучая» смесь водорода. Поэтому водородные генераторы на автомобильном транспорте требуют качественной сборки всех узлов системы и наличия датчиков для слежения за течением процесса.
Датчик температуры рабочей жидкости, давления и амперметр не будут лишними в конструкции установки. Особое внимание стоит уделить гидрозатвору на выходе из реактора. Он жизненно необходим. Если произойдёт воспламенение смеси, такой клапан предотвратит распространение пламени в реактор.
Водородный генератор для отопления жилых и производственных помещений, работающий на тех же принципах, отличается в несколько раз большей производительностью реактора. В таких установках отсутствие гидрозатвора представляет смертельную опасность. Водородные генераторы на автомобилях в целях обеспечения безопасной и надёжной работы системы также рекомендуется оборудовать таким обратным клапаном.
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.