CC BY
16УДК 629.1.02
Насиров И.З.
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой, кафедра «Организация перевозок и транспортная логистика», Андижанский машиностроительный институт, Андижан, Республика Узбекистан Тешабоев У.М. старший преподаватель, кафедра «Организация перевозок и транспортная логистика», Андижанский машиностроительный институт, Андижан, Республика Узбекистан
Nasirov I.Z.
Ph.D., Associate Professor, Head Department, Department of "Organization of transportation and transport logistics",
Andijan Machine-Building Institute, Andijan, Republic of Uzbekistan Teshaboev U.M. Senior Lecturer,
Department of "Organization of Transportation and Transport Logistics",
Andijan Machine-Building Institute, Andijan, Republic of Uzbekistan E-mail: nosirov-ilhom59@mail.ru
Высокоэффективный реактор с электролизёром для двигателя внутреннего сгорания Highly efficient reactor with electrolyzer for internal combustion engine
Аннотация: В институте создан компактный и высокоэффективный реактор с электролизёром, который можно устанавливать на транспортные средства. В нижней части реактора размещен электролизёр, а в верхней — высоковольтные электроды. Часть отработанных газов направляется в специальный водяной бачок, где из-под воды, поднимаясь вверх, вовлекают с собой пары воды, образуя искусственный туман, который направляется в реактор, где проходя через электролизёр, превращается в водород и кислород. При этом водород прямо направляется в цилиндры двигателя, а кислород, проходя через озонатор, превращается в озон и потом направляется в двигатель. Это обеспечивает
полное наполнение цилиндров и полное сгорание топлива и тем самым увеличивает мощность двигателя, снижает расход топлива и выход окиси углерода в отработанных газах.
Abstract: The institute has created a compact and highly efficient reactor with an electrolyzer that can be installed on vehicles. An electrolyser is placed in the lower part of the reactor, and high-voltage electrodes are placed in the upper part. Part of the exhaust gases is sent to a special water tank, where rising from under the water, they involve water vapor with them, forming an artificial fog, which is sent to the reactor, where, passing through the electrolyzer, it turns into hydrogen and oxygen. In this case, hydrogen is directly sent to the engine cylinders, and oxygen passing through the ozonizer turns into ozone and then goes to the engine. This ensures complete filling of the cylinders and complete combustion of the fuel and thereby increases engine power, reduces fuel consumption and the release of carbon monoxide in the exhaust gases.
Ключевые слова: двигатель; топливо; окружающая среда; выхлопной газ; глушитель; топливно-воздушная смесь; водород; кислород; газ Брауна; реактор; электролизёр; озонатор; озон; мощность двигателя; расход топлива; окись углерода.
Keywords: engine; fuel; environment; exhaust gas; muffler; fuel-air mixture; hydrogen; oxygen; Brown's gas; reactor; electrolyzer; ozonator; ozone; engine power; fuel consumption; carbon monoxide.
Рост числа энергетических и экологических проблем в мире в последние годы вызывает серьезную озабоченность ученых. Основной причиной этого является чрезмерное использование энергии для экономического развития. За следующие сорок лет было добыто больше топлива, чем ископаемого топлива за всю историю человечества. Ежегодно резкое сокращение запасов природных ресурсов, таких как нефть, природный газ, уголь, уран из-за добычи и использования, вызывает серьезную озабоченность человечества.
Миру нужен экологически чистый и дешевый источник энергии для ускорения экономического развития и демократического процесса, не наносящего вреда окружающей среде. Важно решить эту проблему с помощью предпринимательства, технологических изменений и поддержки местных инициатив.
Сегодня нефтяное и газовое топливо, широко применяемые в транспортных средствах, не только неэффективно используются, но и токсичные вещества в выхлопных газах, выделяющиеся в результате их сгорания, безжалостно отравляют население и окружающую среду.
Известно, что когда топливо, используемое в транспортных средствах, полностью сгорает в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, в окружающую среду не выделяется никаких токсичных веществ, но сегодня большинство движущихся вокруг нас транспортных средств выбрасывают топливо, не сжигая его полностью. В результате из их огнетушителей выбрасывается более 200 видов отравляющих веществ, а их в несколько десятков раз больше, чем выхлопных газов, выбрасываемых из труб котельных и заводов.
Поэтому, ведущие автопромышленники мира отказываются от нефтяного углеводородного топлива и переводят свои автомобили на альтернативные, экологически безвредные топлива. Так, уже сегодня в США 20% из выпускаемых автомобилей переведены на биотопливо. В Бразилии с 1980 гг. 90% автомобилей работают на спирте, получаемом из сахарного тростника. На острове Хоккайдо (Япония) с 1960 г.г. не один автомобиль не сжигает нефтяное топливо, а они заправляют свои автомобили метанолом, получаемый из отходов бытового и промышленного происхождения, т.е. остров давно объявлен «эко островом» [5].
Ученые давно установили, что для нормальной жизнедеятельности человека в воздухе концентрация кислорода должна быть более 20%, Однако с увеличением числа автомобилей сегодня нет и половины этого норматива. Катастрофическим пределом концентрации кислорода считается 5%, т.е. при этом не один человек и животное не может выжить. Официально объявлено, что в атмосфере г. Токио содержится уже 7% кислорода [3].
Поэтому использование экологически чистых и недорогих источников энергии, полностью сжигающих топливо в транспортных средствах, является одной из важнейших задач, стоящих сегодня перед миром.
9 апреля 2021 года в Республике Узбекистан принят Указ Президента «О мерах по развитию возобновляемой и водородной энергетики». По его словам, будут созданы необходимые условия для проведения фундаментальных, прикладных и инновационных исследований и реализации научно-технических проектов в области возобновляемой и водородной энергетики, в том числе внедрения НИОКР [1].
Двигатели современных автомобилей стали настолько быстроходными, что благодаря постоянным усовершенствованиям все процессы — дозирование, впрыск, заправка, воспламенение, сгорание — происходят за сотые доли секунды. В результате традиционные виды топлива не успевают сгореть в ходе этих процессов и выбрасываются в окружающую среду вместе с выхлопными газами. При неполном сгорании топлива образуются продукты, отравляющие организм человека и загрязняющие окружающую среду. Эти продукты включают СО, оксиды азота, соединения серы, соединения свинца и структуры [2].
В двигателе с наиболее оптимальной настройкой в среднем 15-30% топлива выбрасывается в атмосферу через глушитель без сгорания [4]. Такое неэффективное использование топлива сегодня невозможно из-за роста цен на нефть и бензин. Это потребует изменения состава топливно-воздушной смеси, поступающей в двигатели, например путем добавления в нее дополнительных газов. Сегодня многие страны мира используют для этой цели водород и кислород (газ Брауна). В результате резко снижается как расход топлива, так и выбросы выхлопных газов.
Водород и кислород производится с помощью специальных реакторов-электролизёров. Они выпускаются во многих странах мира, но из-за больших габаритов и массы в основном они используются в стационарных условиях.
В институте создан компактный, легкий и высокоэффективный реактор с электролизёром (рис. 1), который можно устанавливать на транспортные средства. Он работает от бортовой сети от 12 до 24. В нижнюю часть реактора размещен электролизёр, а верхнюю часть высоковольтные электроды [6].
Рисунок 1 — Схема высокоэффективного реактора с электролизёром
Реактор работает следующим образом: часть отработанных газов (около 4-5%) направляется из отверстия в верхней части глушителя через трубку в специальный водяной бачок с емкостью 0,5-0,6 л., где из-под воды, поднимаясь вверх, вовлекают с собой пары воды, образуя искусственный туман. Туман направляется в реактор, где проходя через электролизёр, превращается в газ Брауна, который с помощью высоковольтных электродов и сеток разделяются на водород и кислород. При этом водород прямо направляется в цилиндры двигателя, а кислород, проходя через озонатор, превращается в озон (О3) и потом также направляется в цилиндры двигателя. Такая сборная смесь в цилиндрах ДВС смешивается с базовой горючей смесью, что обеспечивает полное наполнение цилиндров и полное сгорание топлива и тем самым увеличивает мощность двигателя, снижает расход топлива и выход окиси углерода в отработанных газах. Наблюдается исчезновение сажи в цилиндрах и увеличение срока службы моторного масла до 20% [7].
Список литературы
1. Насиров И.З., Рахмонов Х.Н., Аббосов С.Ж. Результаты испытания электролизера // U55 Universum: технические науки: научный журнал. — № 6(87). Часть 2. М. Изд. «МЦНО», — 2021. — 108 с. 34. [Электронный ресурс]. — Электрон. данн. — Режим доступа. — URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/category/687/ Дата обращения 11.01.2022. — Загл. с экрана. DOI: 10.32743/UniTech.2021.68.7-2. с. 31-33.
2. Насиров, И.З., Уринов, Д.У., Рахмонов, Х.Н. (2021). Плазмали электролизерни синаш. In Innovation in The Modern Education System: a collection scientific works of the International scientific conference (25th March, 2021) — Washington, USA:" CESS (pp. 323-327).
3. Насиров, И.З., Турсунов, О.А. (2014). Двигателга озон аралашмасини узатишнинг самарадорлиги. // Мукобил энергия манбаларидан фойдаланишнинг долзарб муаммолари" мавзусидаги республика илмий-техник анжумани материаллари, — 28-29.
4. Насиров, И.З., Умаров, А.А. (2014, April). Озонная смесь для двигателя внутреннего сгорания. // Сборник материалов международной научно-технической конференции на тему: «Современные материалы, техника и технологии в машиностроении» — с. 19-20.
5. Рахмонов, Х.Н., Насиров, И.З. (2021). Обогащение синтез газом топливовоздушной смеси ДВС. // Матер. Международной научно-практической конференции «Современные технологии: проблемы инновационного развития и внедрения результатов» (5 августа 2021 г.) Петрозаводск: МЦНП «Новая наука» — с. 21.
6. Умаров А.А., Насиров И.З. «Озонная смесь для двигателя внутреннего сгорания»// Вестник АСТА Туринского политехнического университета в городе Ташкенте, — 2014/4, — стр. 55-59.
7. Nasirov, I.Z., Urinov, D.O. (2021). The texchnology of obtaining environmentally clean fuel for vehicles. Scientific and technical journal of NamIET // (Наманган мухдндислик технология институти илмий-техника журнали), — Наманган: НамМТИ, — P. 188-193.
