.RU

Причины низкого кпд современных двс  и других топливопотребляющих агрегатов

Причины низкого КПД современных ДВС 
и других топливопотребляющих агрегатов.


 
КПД современных ДВС не превышает 25-30%, котлов – (35-90)% (последняя цифра относится к новейшим двухконтурным котлам на газовом топливе). Главная причина низкого КПД – неполное сгорание топливной смеси в камерах сгорания двигателей и низкое качество топлива, которое вызывает и токсичность выхлопных газов, а в котлах – неудовлетворительный теплосъем с поверхностей нагрева и плохая передача тепла теплоносителю – воде.
Остановимся на каждой из причин:
^

Неполное сгорание топлива


Вызвано следующими факторами: во-первых, крайне малое время отведено на процесс сгорания в рабочем такте.
Покажем это на примере: возьмем автомобиль, в котором коленчатый вал двигателя совершает 3000 оборотов в минуту. Это означает, что он поворачивается 50 раз в сек., то есть время сгорания в полезном такте составляет 0,01 сек. У некоторых гоночных автомобилей встречается рабочий такт продолжительностью 0,0025 сек. Поэтому ясно, что за такое короткое время обеспечить полное сгорание топлива мало вероятно.
Углеводородное топливо как в баке автомобиля (колеблется при движении), так и при протекании по топливопроводу находится в движении. В результате трения молекул друг о друга они приобретают статический заряд. При этом кулоновские силы группируют из молекул укрупненные комплексы. При распылении такого топлива в камеру сгорания выбрасываются крупные капли. Эти капли плохо смешиваются с воздухом. При таком распылении кислород воздуха контактирует с топливом по поверхности капли, а внутри капли кислород не успевает прореагировать со всеми частицами топлива. В результате топливо не сгорает полностью.
Нами было произведено вскрытие головки блока дизельного двигателя автомобиля КРАЗ (см. фото №11). Оказалось, что все камеры сгорания заполнены сажей почти полностью. На торцах всех поршней многослойный пирог из нагара и сажи (см. правую часть фото), поршневые кольца залеплены тоже сажей и, естественно, что они не выполняют своего назначения качественное перекрытие кольцевого пространства, чтобы предотвратить стекание топлива в масляный картер.
Таким образом, подводя итог сказанному, – при существующей конструкции ДВС и качестве топлива – оно не может сгорать полностью.
В других теплопотребляющих агрегатах (котлах и др.) топливо также по названным причинам не сгорает полностью. А если топливо содержит сернистые соединения, то их отложения в виде нагара на стенках топки котла, ухудшают процесс теплопередачи, т.е. дополнительно уменьшает КПД сгорания топлива.
В современных котлах внутри откладывается накипь, а снаружи – нагар из серы и сажи, которые сильно снижают теплопередачу. Кроме этого сера забивает проходы воздуха и автоматика постоянно останавливает котлы (см. фото № 3 и № 4).
Таким образом, нам нужно совершенствовать подготовку топлива к сжиганию, чтобы было меньше потерь.
^

Влияние качества топлива на его расход


В топливе есть различные загрязнения: вода, асфальто-смолисто-парафиновые образования (АСПО), сера, нафтеновые кислоты, соли (в т.ч. соли жесткости) и механические загрязнения (окись и закись железа, глинистые частицы и т.д.).
Вода образует стойкую эмульсию в топливе, (например, эмульсию воды в дизтопливе или мазуте). Естественно, что такие эмульсии плохо распыляются и почти полностью не сгорают.
Ухудшают сгорание топлива и находящиеся в нем
вязкие частицы асфальто-смолисто-парафиновых соединений, которые имеют более высокую температуру вспышки. Несгоревшие эмульсии выбрасываются в виде несгоревших углеводородов (СН), а несгоревшие АСПО, соли, механические загрязнения – в виде сажи, дыма. Они образуют нагар в камере сгорания, на торцах поршней, на поршневых кольцах и канавках, клапанной системе, выпускных трубопроводах, свечах зажигания. Клапана и поршневые кольца рано или поздно обгорают и уже не закрываются полностью. Нагар на поршневых кольцах приводит к тому, что кольцевой зазор между поршнем и цилиндром не перекрывается и часть топлива стекает по нему в поддон. Сажа проникает в смазочное масло, вызывая его загрязнение (отработанное масло, за счет сажи, всегда темнее свежего). Двигатель начинает перерас­ходовать («есть») масло. В свою очередь, горячее масло в виде масляного тумана поднимается вверх по негерме­тичному кольцевому зазору и дополнительно загрязняет выхлопные газы и, естественно, окружающую среду.
Правда, есть средство по борьбе с нагаром – автоочиститель нагара на основе растворителей, но это усложняет обслуживание автомобиля и требует дополнительного расхода топлива.
 
^

ИСТОРИЯ МАГНИТОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА


 
Идеи магнитной обработки топлива занимали человеческие умы еще в начале прошлого века. Но впервые практическое применение магнитной обработки нашло во время Второй мировой войны в Германии. Первоначально такой обработке подвергали выхлопные газы «Мессершмидтов», чтобы скрыть их конденсационный след от зенитной артиллерии. Еще тогда было замечено, что при магнитной обработке топлива мощность двигателей возрастала при том же его расходе. В конце войны изобретение попало в качестве трофея в Америку и было предано забвению до самого взрыва цен на нефть в 70-х годах. Тогда этот метод начали использовать в авиации. Первой была фирма «Макдоннелл-Дуглас». Данную разработку стали применять и в гражданской авиации США (для экономии топлива и снижения экологического ущерба окружающей среде).
Попытки применить магнитную обработку топлива в гражданской технике начали делать совсем недавно. Первыми сделали это автомобилисты еще в конце 80-х годов прошлого столетия. Это были врезные магнитные активаторы на постоянных магнитах, вставляемые в разрыв топливного шланга. Делали их кустари-одиночки. Но из-за ряда недостатков такие магнитные активаторы потребитель не стал применять. Более совершенные активаторы были выпущены в конце 90-х годов фирмой «Бионет» Мастер-Бернер, что в переводе означает «мастерки сжигающий». Но и эти активаторы также не нашли широкого применения из-за недостаточной активации топлива. Сейчас на некоторых иномарках есть электромагнитная обработка топлива, но эффективность их тоже желает быть лучшей.
Выпускаемые сейчас в Германии магнетизеры топлива «MagnoFuel» имеют те же недостатки.
Много внимания магнитной обработке топлива уделяется в России фирмой «ДС ТЕХНОЛОГИЯ», ООО «Фирма Флеттер» и др. (3). Серьезные работы по физическим методам обработки топлива проводятся в Японии.
На Украине магнитной обработкой топлива занимается несколько фирм: НПФ «ЭКОВОД», Центральная научно-исследовательская лаборатория (ЦНИЛ) АО «Укрнефть» и др.
Увеличение количества выдаваемых патентов по со­вершенствованию сжигания топлива свидетельствует о большом внимании к этому вопросу в разных странах.
 
^

ФИЗИКА ВОЗДЕЙСТВИЯ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ 
НА УГЛЕВОДОРОДНОЕ ТОПЛИВО


 
Давайте рассмотрим как действует магнитная обработка на свойства углеводородных жидкостей: бензин, дизтопливо и др. Газ мы здесь не будем рассматривать -ему в этой книге уделена специальная глава.
В момент пересечения магнитных силовых линий при прокачивании топлива у него изменяется структура и многие свойства: снижаются силы поверхностного натяжения, увеличивается растворимость кислорода в топливе, возрастает ядерная поляризация (особенно водорода), изменяются константы скорости химической реакции горения (скорость горения увеличивается), уменьшается детонационная стойкость бензинов, уменьшается изменение оптической плотности и диэлектрической проницаемости, увеличивается диамаг­нитная восприимчивость топлива... Установлено, что увеличивается способность кислорода к реакциям. Причем она сохраняется 1-1,5 часа, потом она снижается до прежнего уровня. Увеличивается диамагнетизм топлива.
В результате обработки магнитным полем особенно значительные изменения претерпевают параметры дизельного топлива: так кислотность дизельного топлива, определяемая по ГОСТ 5985-79, увеличивается на 25-30%, есть изменения содержания смол.
Эти изменения свойств топлива при воздействии МП существенно влияют на эксплуатационные свойства топливосмазочных материалов (ТСМ):
1.        Противоизносные свойства.
2.        Полнота сгорания топлива.
3.        Нагарообразование.
4.        Воспламеняемость.
5.        Степень очистки в топливном фильтре.
6.        Коррозионная активность.
 
 

Рис.1 Схема магнитной активации топлива
Магнитное поле (МП) снимает электростатический заряд с молекул топлива, которое они получили при прокачивании по трубам, понижает его вязкость. При воздействии МП (нужной напряжённости и величины магнитного потока) на углеводородные жидкости (бензин, керосин, дизтопливо, мазут, печное топливо) и газ, происходит поляризация топлива с одновременной ориентацией хаотично двигающихся его частиц. При этом происходит снятие статических зарядов топлива, разрушаются молекулярные связи между частичками топлива.
Частички топлива получают дополнительный положительный заряд (см. рис.1). А, как известно, кислород воздуха имеет отрицательный заряд. Разноименность зарядов топлива и кислорода интенсифицирует процесс их взаимодействия. В результате этого ускоряются реакции окисления топливовоздушной смеси (т.е. горение топлива).
Под действием магнитного поля в углеводородной жидкости снижаются силы молекулярного притяжения или, как их чаще называют, силы поверхностного натяжения. Это облегчает испаряемость, диспергирование топлива, что приводит к лучшему распылению его в камере сгорания двигателя.
При воздействии МП определённой напряжённости в топливе (жидком или газообразном) возникают различные радикалы по таким реакциям:
 
 В топливе получаются разные радикалы: из метана образуется метил  из этана – этил , из бутана – бутил и т.д. Свободные радикалы – это сравнительно устойчивые осколки органических соединений, в которых отсутствует один атом водорода, т.е. радикалы имеют электрический заряд со знаком «минус». Радикалы малого молекулярного веса: ,  – менее устойчивы. Этих радикалов больше в легких бензинах «А-95», «А-98». Радикалы большего молекулярного веса (бутил и др.) – более устойчивы. Последних радикалов больше образуется в бензинах низких марок, дизтопливе, мазуте и печном топливе. Радикалы ведут себя как ионы, которые легче окисляются кислородом воздуха. За открытие этого явления группа советских учёных (Ю.К. Молин и пр.) была удостоена в 1986 г. Ленинской премии (диплом на открытие № 217).
Освещение физики воздействия на топливо будет неполным, если не описать, каким изменениям подвергаются загрязнители, имеющиеся всегда в жидком топливе: бензине, дизтопливе...
Как выше говорилось, загрязнители топлива представлены: водой, солями (в т.ч. солями жёсткости), АСПО и продуктами коррозии железа: окись, закись двухвалентного железа.
Воздействие МП вызывает серьезные изменения состояния всех загрязнителей. Остановимся на изменении свойств каждого из загрязнителей.
Вода находится в виде стойкой эмульсии в нефтепродуктах (бензине, дизельном топливе, керосине). Поэтому она плохо распыляется и ухудшает процесс горения (на ее нагрев и испарение требуется большая энергия). А в дизельных двигателях вода приводит еще и к заклиниванию топливных пар. Под воздействием МП эмульсии становятся неустойчивыми и легко распадаются за счет разрушения гидратных оболочек. В камеру сгорания входят уже «голые» молекулы воды. При действии высокой температуры (800 градусов по Цельсию и больше) освободившиеся таким образом молекулы воды распадаются на ион водорода и гидроксильную группу, которые при высокой температуре (в камере сгорания) вступают в такие химические реакции с выделением тепла:
 
 Как указывает российский профессор Базаров В. (2), предельно-допускаемое количество воды в топливе, когда она вся «сгорает», – до 4,2%. При таком количестве воды происходит более полное сгорание топлива. Кроме этого, возникает еще один полезный эффект – снижается детонация топлива. А это серьезный фактор повышения работоспособности автомобильных двигателей.
Остальные загрязнения, в том числе содержащие железо, находятся в топливе в коллоидной форме (т.е. покрыты гидратными оболочками). Эти загрязнения плохо распыляются и также ухудшают горение топлива. Они являются причиной ускорения образования нагара в поршневой группе, головке блока, на свечах зажигания...
Соли, сернистые отложения и механические примеси являются абразивом, увеличивая износ всех деталей двигателя. Названные загрязнения в топливе находятся в коллоидной форме.
Коллоидные частицы, попадая под действие магнитных силовых линий, сбрасывают с себя гидратные оболочки. При этом железосодержащие частицы, после выхода из магнитного поля, сами становятся магнитиками, притягиваются друг к другу и, укрупнившись, задерживаются в топливном фильтре (для этого один магнитный модуль должен стоять до топливного фильтра). Те механические частицы, которые не осели в топливном фильтре, выбрасываются вместе с выхлопными газами.
Асфальто-смолисто-парафи новые отложения представлены вязкими частицами, имеющими более высокую температуру испарения, чем бензин и дизтопливо. Поэтому АСПО ухудшают процесс горения и являются причиной образования сажи. Сажа и вышеназванные твердые загрязнения (соли), вызывают более интенсивный износ поршневой группы (и поршней, и стенок цилиндров) и клапанов. Кроме этого, сажа с загрязнениями оседает в камере сгорания, на клапанах, в канавках поршневых колец и т.д. В результате этого клапана и кольца обгорают и по этой причине полностью не закрываются. Это дополнительно ухудшает горение, снижает общий КПД. Сажа проникает и в смазочное масло, ухудшая его качество. Двигатель начинает больше расходовать масла через запавшие поршневые кольца, сработанную поршневую группу. Это масло выбрасывается вместе с выхлопными газами, дополнительно загрязняя окружающую среду. Налипшая на головке блока и камеры сгорания ДВС сажа приводит к ухудшению ее охлаждения (сажа – изолятор теплопередачи) и вызывает общий перегрев двигателя, что снижает его моторесурс.
Под действием магнитного поля частички АСПО разукрупняются, уменьшаются силы адгезии, снижаются силы молекулярного притяжения.
Так как сняты (или значительно уменьшены) силы адгезии, эти частицы не налипают на металлических поверхностях. Общим результатом воздействия магнитного поля является улучшение распыления АСПО, их более полное сгорание и снижение выброса сажи.
В эффективности магнитной обработки водород-содержащих жидкостей и газов мы убедились при проведении испытаний на нефтяных и газовых скважинах ОАО «Укрнефть» в 1996 – 2001 гг. При добыче высоковязкой нефти происходят интенсивные отложения АСПО на стенках насосно-компрессорных труб (нефтяники их называют – подъемных труб), нефтепроводов. В результате сечение труб полностью забивается этими отложениями и добыча нефти прекращается. Нефтяники вынуждены такие скважины ремонтировать и тратить при этом огромные средства, чтобы восстановить их работоспособность. С этой же целью нефтепроводы прогревают паром с помощью паро-передвижных установок. Это тоже дорогие опасные работы.
По этим же причинам газовые скважины и газопроводы забиваются отложениями солей и их тоже приходится ремонтировать. После магнитной обработки газа и нефти, эти проблемы исчезают. Естественно, что такой же эффект при магнитной обработке жидкого и газообразного топлива для теплоэнергетических установок, в т.ч. и автомобильной, и тракторной техники.
Возвращаясь к магнитной обработке топлива, следует сказать, что попутно от поляризованных молекул топливовоздушной смеси поляризуется и масло в двигателе, частички масла меньше выбрасываются с выхлопными газами (особенно на старых автомобилях). Это обеспечивает снижение выброса вредных газов (в т.ч. СО и СН). За счет поляризации масла на деталях двигателя образуется прочная маслянистая пленка. Это приводит к снижению износа деталей двигателя.
 
 
^

АНАЛИЗ 
ИЗВЕСТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МАГНЕТИЗЕРОВ


 
Анализ патентной литературы показывает, что в веду­щих странах мира (США, Япония, Россия и др.) уделяется большое внимание магнитной обработке топлива и вообще водород­содержащих жидкостей и газов.
В настоящее время в разных странах применяются различные конструкции магнетизеров для магнитной акти­вации[1] топлива. По принципу действия можно выделить два типа магнитных аппаратов:
1.        На постоянных магнитах.
2.        Электромагнитного типа.
Магнетизеры второго типа (электромагнитные) бывают двух видов:
Комбинация постоянных магнитов с узлом подачи электрического тока.
Электромагнитные аппараты, имеющие катушку, в которую подается постоянный ток. При этом внутри катушки создается постоянное магнитное поле, воздействующее на прокачиваемое топливо.
Общим недостатком обеих видов аппаратов является их сложность. Учитывая это, а также то, что оба аппарата не вышли из стадии опытного применения, мы их рассматривать не будем.
Довольно широкое применение нашли магнетизеры на постоянных магнитах, которые можно разделить на две группы:
1. Врезного типа.
2. Накладного типа.
Магнетизер врезного типа («ЭКОМАГ-ЮГ» и др.) выполнен (см. рис.2) в виде патрубка, который имеет корпус 1, в нем размещены магниты. К корпусу (1) присоединены соединительные штуцера (2). В качестве магнитов применены либо тонкие пластины, либо кольца, либо насыпана в корпус магнитная крошка.
 
 
^ Рис. 2 Магнетизер врезного типа.
1-корпус; 2-штуцера.
 
Соглашаясь с отмеченными в патентах (1,7,8,9,10 и 11) положительными сторонами, нужно сказать, что данные магнетизеры имеют ряд недостатков:
1.        При их установке в разрыв топливопровода добавляется два возможных места утечки топлива.
2.        Из-за малого пути обработки (меньше 200 мм) магнитным полем топлива – низкая эффективность работы магнетизеров.
3.        Сложность конструкции.
4.        В пластмассовом корпусе через некоторое время (за счет вибрации при движении автотранспорта), появляются трещины, через которые происходит утечка топлива. Это в условиях работающего двигателя создает пожароопасную обстановку.
 
Интересная конструкция магнетизера создана в Ивано-Франковской ЦНИЛ, Тарабариновым П.В. (см.фото № 5). В данном магнетизере магнитный активатор совмещен с отстойником топлива. Причем топливо в нем магнитным полем обрабатывается дважды: на подводящем трубопро-воде и отводящем топливо от отстойника. Топливо в корпусе этого магнетизера закручивается и все загрязнители, в том числе и вода, стекают вниз в конусную часть. Недостатком является то, что магнетизер нужно устанавливать в разрыв топливного шланга, а также он имеет малую длину обработки топлива магнитным полем. Из-за сложности конструкции данный магнетизер имеет высокую цену.
 
^ Рис. 3, Магнетизер «Мастер-Бернер»
1-топливопровод, 2-гибкая защелка, 3-полухомуты.
 
Фирмой «БИОНЕТ» мастер-Бернер, выпускаются магнетизеры накладного типа (см. рис. 3). Магнетизер выполнен в виде двух полухомутов 3, в которых вмонтировано по два прямоугольных магнита. Полухомуты устанавливаются на топливо-провод 1 и стягиваются гибкой защелкой 2.
Преимущество данного магнетизера против ранее приведенных – простота его монтажа на двигатель. Но из- за малого пути обработки топлива эффективность воздействия очень низкая. Цена магнетизера довольно высокая.
Из-за этих недостатков магнетизер мастер-Бернер не нашел широкого применения у потребителя.
Кроме названной модели магнетизера, фирма «БИОНЕТ» выпускает такой аппарат с расширителем (см. рис.4), который устанавливается в разрыве топливопровода (топливного шланга).
 

^ Рис. 4. Магнетизер «Мастер-Бернер» с расширителем.
1 – топливопровод, 2 – гибкая защелка, 3 – полухомуты, 
4 – расширитель, 5 – узел подсоединения расширителя к топливному шлангу.

 
Этот магнетизер обеспечивает более полное сгорание топлива (за счет увеличения времени обработки топлива магнитным полем) по сравнению с предыдущим аппаратом. Но усложняется монтаж и возможно появление двух мест утечки топлива в узлах соединения к топливному шлангу.
Фирмой НПФ «ЭКОВОД» разработано несколько моделей магнетизеров (см. фото № 6 и № 12) наилучшие результаты показали магнетизеры накладного типа, которые используют достоинства магнитных аппаратов фирмы «БИОНЕТ», но созданный аппарат значительно больший по мощности магнитного потока и имеет длину больше 200 мм (см. ниже), очень прост по монтажу.
 

^ МАГНЕТИЗЕР ТОПЛИВА «МТ-1»


 
Рассмотрим особенности магнетизера топлива «МТ-1» (см. рисунок № 5 и фото № 12) накладного типа, не имеющий названных недостатков и позволяющий обрабатывать топливо на значительной длине. Последнее достоинство обеспечивается тем, что он выполнен многомодульным с возможностью его установки на любом участке топливопровода. Магнетизер «МТ – 1» предельно прост по конструкции
 

 
^ Рис. 5. Магнетизер топлива «МТ-1».
1 – белая точка на рисунке или красный цвет на фото -
северный полюс магнита; 2 – магнит; 3 – топливный шланг;
4 – гибкая защелка.
 
На рис. 5 изображен магнетизер «МТ-1», состоящий из 4-х модулей, каждый из которых имеет пару магнитов 2. Каждая пара 2 установлена на топливопровод 3 таким образом, чтобы северный полюс 1 одного магнита находился против южного полюса другого магнита (не обозначен цифрой). После установки их (это будет один магнитный модуль) на шланговом трубопроводе 3 обоих магниитов, как это показано на рис. 5, они закрепляются гибким элементом 4 (гибкой защелкой, скотчем, оракалом, изолентой).
Следующий модуль устанавливается так, чтобы последующая пара магнитов 2 была развернута на 180 относительно первой. В результате магнитные силовые линии каждой следующей пары магнитов воздействуют на поток топлива с противоположного направления, развернутого относительно предыдущего на 180 . За счет этого сила воздействия магнитного поля на топливо каждый раз увеличивается еще в 2 раза.
Разворот магнитов на такой угол в каждом следующем модуле позволяет максимально возможно использовать всю магнитную энергию. В результате общая эффективность воздействия МП повышается многократно (при наличии 4-х модулей – в 8 раз).
Существенное повышение эффективности описыва­емых магнетизеров дает выполнение магнитов в виде срезанных секторов. В результате этого и ноу-хау обеспечивается эффективное воздействие магнитных силовых линий на прокачиваемое в топливопроводе топливо.
Общая длина пути обработки магнитным полем топлива превышает 200 мм, что немаловажно для достижения эффекта (13). Автор считает, что все магнетизеры, у которых длина пути обработки меньше 200 мм, не дают эффекта, то есть по сути дела, такая продукция является халтурой. Рассмотренные выше особенности магнетизеров «МТ-1» обеспечивают эффективную обработку топлива всех видов, что подтверждено длительными испытаниями. Сильное магнитное поле снимает электростатические заряды с молекул топлива, понижает его вязкость и снижает силы поверхностного натяжения. В результате топливо при распылении распадается на более мелкие частицы, которые лучше смешиваются с воздухом. Ввиду этого с молекулами топлива соприкасается большее количество молекул кислорода, и горение значительно ускоряется.
Простота конструкции магнетизера позволяет каждому его устанавливать на любом оборудовании, в т.ч. и автомобиле, котле и т.д.
 
^

ТРЕБОВАНИЯ К УСТАНОВКЕ МАГНЕТИЗЕРА «МТ-1»


 
Расчлененность магнетизера на несколько отдельных модулей дает возможность устанавливать его на любом участке топливопровода, в т.ч. и изогнутом. При этом первый модуль рекомендуется устанавливать перед топливным фильтром (см. рис. № 6). В этом случае значительно повышается эффективность задержки загрязнителей топлива, особенно железа, в топливном фильтре. Наблюдения показали, что практически все железо, даже двухвалентное, осаждается в фильтре и оно не будет принимать участие в образовании прочного нагара на деталях двигателя, не будет забивать горелки в котле, газовой колонке...
Остальные модули следует установить между насосом и узлом подачи топлива в камеру сгорания (карбюратором, инжектором или между топливной аппаратурой и форсунками на дизельных двигателях).
 
^ Рис. 6. Схема установки магнетизера..
1- топливопровод; 2 – топливный фильтр;
3 – топливный насос;
4 – узел впрыска топлива в камеру сгорания.
Общая длина пути обработки магнитами должна быть не меньше 200мм. При меньшем пути эффективность обработки будет ниже. Чтобы эффективность была достаточной, нужно устанавливать магниты с напряженностью не ниже 50 млТ. Пары магнитов 2 обязательно устанавливать с осевым зазором между модулями не меньше 7-9 мм (см. рис. № 5).
После выхода из магнетизера молекулы топлива вновь трутся друг о друга и о стенки топливопровода и за счет этого могут получить электростатический заряд неоптимальной величины. Чтобы этот фактор меньше влиял на эффект желательно магнетизер «МТ-1» устанавливать как можно ближе к узлу подачи топлива в камеру сгорания.
Если топливопровод выполнен из магнитоэкра-нирующего материала (например, из стали), то его хотя бы частично следует заменить на диамагнитный (например, медный) для достижения нужного результата. Если снять магнетизер с топливопровода, то сгорание топлива вновь станет хуже, как и раньше, и постепенно устанавливается более низкий КПД, типичный для данного двигателя.
При установке магнетизера нужно следить, чтобы магниты не касались сильно нагретых частей двигателя (температура больше 90°С). При повышенной температуре теряется магнитная энергия. Ниже приводим пример подсчета таких потерь магнитной энергии за определенный срок эксплуатации магнетизера. Подсчет делают по формуле:
 
 
 
 

 
где Д – потери магнитной энергии за год в %;
I – температура среды, в которой находится магнит, °С.
Пример: Нужно определить потери магнитной энергии магнетизера, который эксплуатируется при температуре 1=100°С в течение года.
 
Тогда
 
 
 
Т.е. в течение года будет потеряно 2% магнитной энергии. Учитывая, что такая температура на поверхности двигателя будет не полные сутки, то эти потери будут еще меньше.
Для Вашего сведения: полностью неработающий магнит «разрядится» только через 100 лет, т.е. срок эксплуатации таких магнитов очень большой при соблюдении инструкции изготовителя.
^

 ПРАВИЛА МОНТАЖА МАГНЕТИЗЕРА «МТ-1»


Магнетизер монтируют на топливопроводе без его
разборки на входе топлива в котел, автомобиль... (см. фото № 13), при этом следует соблюдать следующие правила:
1.        Магнетизер монтировать только при выключенном двигателе автомобиля или котле, после достижения ими безопасной температуры, чтобы человек не мог обжечь руки.
2.        Магнетизер устанавливать на топливопроводе, а не на возвратной трубке.
3.        Накладывать магниты на топливопровод так, чтобы ни магниты, ни гибкая защелка не соприкасались с горячими или движущимися деталями.
4.        Все модули (всего их 4) на топливопровод установить с разворотом на 180° друг относительно друга, так, как показано на рис. 5.
5.        Первый модуль нужно установить до топливного
фильтра, чтобы задержать все железо в нем и оно не
прошло дальше в двигатель
После этого магнетизер готов к эксплуатации и дальнейшего ухода за ним не требуется.
^

 ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАГНЕТИЗЕРА «МТ-1»


Магнетизер «МТ-1» не содержит изнашивающихся, требующих замены, деталей, и пока будет эксплуатироваться автомобиль, он всегда будет работоспособен.
Эксплуатация магнетизеров очень простая. После их установки следует только периодически просматривать крепление магнитов на топливопроводе. При ослаблении крепления – возможно выпадение магнитов. В этом случае гибкие защелки нужно подтянуть. Через 2 года эксплуатации гибкие защелки следует поменять.
Вместо гибких защелок можно применить гибкую ленту, скотч, оракал, изоленту...
Один раз в год магнетизер рекомендуется снять и очистить топливопровод в месте установки модулей от налипших ферромагнитных частиц (железа в виде ржавчины).
Перед установкой магнетизера проверьте внутреннюю поверхность выхлопной трубы. Как правило, внутри трубы будет «мазута» – сажа со следами масла. Через 2-3 месяца работы магнетизера выхлопная труба очистится полностью. Внутри все выгорает и очищается до «мышиного» блеска, более того, сажистый нагар исчезает настолько, что становится видимой окалина выхлопной трубы.
У магнетизера есть один недостаток – его магниты хрупки. Поэтому они не допускают ударов.
^

 ВЛИЯНИЕ УСТАНОВКИ МАГНЕТИЗЕРА «МТ-1» НА РАБОТУ ТОПЛИВНОГО АГРЕГАТА 
(в т.ч. и двигателя).


Вся сажа выгорает из камер сгорания и торцов поршней (см. фото №11, левая часть). После этого процесс горения проходит более полно.
Установка магнетизера «МТ-1» на топливопровод улучшает процесс сгорания топлива. Результатом более совершенного горения является снижение количества отравляющих веществ в выхлопных газах автомобилей и дымовых газах котлов и другого оборудования: СО, бензопирена, окислов азота и несгоревших углеводородов группы СН.
На автомобилях с катализаторами топлива – состав выхлопных газов не претерпевает особых изменений. Но так как катализатору приходится обрабатывать меньший объем отравляющих газов, то срок его службы возрастет почти в 2-3 раза.
По данным фирмы «БИОНЕТ». Двигатель быстрее достигает нормальной рабочей температуры. Ввиду этого значительно уменьшается образование сажи, особенно в дизельных двигателях. Более того, происходит выгорание имеющихся отложений сажи[2] из камер сгорания топлива, с торцевой части поршней, канавок поршневых колец, с клапанных тарелок и со свечей зажигания. Благодаря этому двигатель меньше изнашивается, срок службы его возрастает, также уменьшается загрязнение масла и окружающей среды.
Автомобиль начинает ощутимо легче тянуть и заводиться, «увеличивается» приемистость двигателя, мощность возрастает. Ход автомобиля становится более равномерным.
Улучшается работа системы смазки. Заслонка холодного пуска двигателя гораздо скорее может быть возвращена в исходное положение.
Двигатель быстрее достигает нормальной рабочей температуры, износ холодного двигателя уменьшается, двигатель легче заводится и меньше «троит», особенно в холодное время года. В результате всего этого повышается КПД и достигается экономия горючего на 5-12%. Часть топлива, которая раньше не сгорала вообще, либо сгорала в выхлопной трубе, теперь отдает энергию двигателю. В общем итоге, повышается КПД двигателя.
Более высокие результаты магнитной активации получают при использовании низкосортного топлива бензин «А-76» со смесью газолина, дизтоплива, печного топлива и мазута.
Интересные результаты получены доцентом
Морозовым В.И. в Киевском институте инженеров
гражданской авиации при исследовании электрофизического воздействия на топливосмазочные материалы. Здесь было установлено, что магнитная обработка топливосмазочных материалов позволяет:
1.     Снизить концентрацию токсичных веществ в отработанных газах, а именно:
  оксидов азота на 25-30%;
  оксида углерода в 3-4 раза;
  углеводородов до 30%;
 
2.      Уменьшить образование нагара коксовых отложений (например, на головке поршня в 2-3 раза).
3.      Уменьшить износ трущихся поверхностей:
 
  в среде дизельного топлива на 40-50%;
  авиационного керосина на 30-40%;
  смазочного масла в 2-3 раза.
4.      Уменьшить удельный и весовой расход топлива на
5%.
5.      Уменьшить часовой расход топлива в режиме
холостого хода на 4-6%.
6.      Снизить коксуемость моторного масла
на 10-15%.
Полученные Морозовым В.И. стендовые результаты были подтверждены эксплуатационными испытаниями на дизелях «СМД-140», КАМАЗ-740, «Мерседес-Бенц», Белаз-7519 и автобусе «Икарусе-280».
Также установлено, что при хранении топлива в магнитном поле уменьшается его испаряемость и окисление.
^

 Бытовой газ


Бытовой газ для использования в быту для газовых плит, котлов и колонок в основном представлен метаном СН4, который почти в два раза легче воздуха. Кроме этого, газовое топливо содержит в небольших количествах пары воды (до 0.5%) и, так называемый, «жирный» газ – до 1%, а в ряде случаев и до 4% – когда газ плохо подготовлен потребителю. «Жирный» газ представлен этаном С2Н5, пропаном С3Н8, бутаном С4Н10, пентаном С5Н12, гексаном С6Н14, гептаном С7Н16 и др. тяжелыми углеводородами. Уд. вес этана близок к уд. весу воздуха. Уд. вес остальных газов значительно превышает уд. вес воздуха. Температура вспышки тяжелых газов значительно выше, чем метана. Поэтому большая часть его не сгорает и такие несгоревшие газы накапливаются в нижней части помещении и мы этими газами дышим.
При сжигании бытового газа значительная часть «жирного» газа откладывается в виде жирной сажи на решетках вентиляционной сети, на сетках вентиляторов, на стенах кухни, поверхности газовой плиты. Этот «жирный» газ является причиной закопченности низа кастрюль, сковородок, чайников... Для ликвидации этих жирных отложений потребитель вынужден периодически производить чистку всего этого.
Нельзя не сказать и о том, что «жирный» газ, как более тяжелый, накапливаясь в нижней части помещений, при определенных условиях (накопление газа до 5 объемных %) может создать взрывоопасную обстановку. Автор считает, что основной причиной аварий при использовании бытового газа является описанное выше явление: накопление на кухне «жирного» газа. Правительственные комиссии, расследующие такие аварии, почему-то не указывают на такую причину. Возможно, что низкая квалификация членов таких комиссий?
Чтобы не было таких аварий, потребитель газа должен знать о таких опасностях. Кроме этого, в правилах безопасности и в инструкциях по эксплуатации газовых плит и газового оборудования должно быть указано на изменение схемы вентиляции, обеспечивающей удаление тяжелых газовых фракций газа из нижней части помещений.
При магнитной активации газа происходит его поляризация, разрушение газовых кластеров (комплексов соединенных друг с другом молекул газа). Последнее особенно характерно для тяжелых углеводородов жирной части газа. Эти изменения свойств бытового газа повышают полноту сгорания, особенно «жирной» части. В результате уменьшаются бытовые хлопоты, вызванные отложениями "жирной" копоти на кухонной посуде, газовых плитах, сетках вентиляторов и вентиляционных каналов. Одновременно улучшается газовая безопасность: меньше углеводородного газа попадёт в наши легкие и реже будут взрывы газа в наших домах.
Экономия газа, хотя и небольшая, – до (5-10)%, но это тоже не мешает. Пары воды, находящиеся в газе, тоже сгорают (распадаясь при высокой температуре на кислород и водород) и повышают общий КПД сгорания газового топлива.
К Вашему сведению: предельно-допустимая концентра­ция углеводородов отопительного газа в воздухе закрытых помещений небольшая и составляет всего 300 мг/м3. Отсюда вытекает, что вероятность взрыва таких помещений очень значительная. Так как при магнитодинамической обработке газа жирный газ весь сгорает, то резко улучшается газовая безопасность.
Нужно отметить еще один момент. В бытовом газе, в большинстве случаев есть сероводород Н2S. Этот газ имеет более высокую температуру сгорания и не успевает полностью сгореть (в камере сгорания, топке котла). Поэтому реакция сгорания сероводорода протекает следующим образом:
 
 
В результате неполного сгорания сероводорода образуется сера S и сернистый газ SO2. Сера откладывается на поверхностях топки котла или камеры сгорания. В итоге образуется прочный нагар, который снижает теплопередачу и общий КПД. Кроме этого сера забивает воздушные каналы в теплообменниках, особенно в двухконтурных кондиционных котлах. При этом снижается тяга и ухудшаются параметры горения. Котел аварийно останавливается. Чтобы этого не происходило, воздушные проходы и стенки топки (теплообменников двухконтурных котлов) нужно чистить. Вызов мастера для производства такой профилактики стоит дорого: 500 грн. (на 01.07.2009).
 
^

Автомобильный газ


 
Перевод автомобилей на газовое топливо в настоящее время особенно актуален. Во-первых, стоимость затрат на топливо, по сравнению с бензином, снижается почти в 2 раза. Во-вторых, меньше вредных выбросов в атмосферу, т.е. меньше мы наносим вреда экологии нашей страны.
Автомобильный газ в основном представлен пропан-бутаном (С3Н8 и С4Н10), но есть и более тяжелые углеводороды /см. выше/. При магнитной обработке происходит поляризация молекул газа и разрушение его кластерных составляющих. Это приводит к более полному сгоранию газового топлива и снижению количества вредных выбросов СО и СН в атмосферу. Более чистым будет выхлопной коллектор. Улучшится приёмистость двигателя. Легче будет заводиться автомобиль, особенно зимой. В холодное время двигатель меньше троит. Двигатель работает более мягко. Часто в автомобильном газе имеется сероводород, который при сгорании образует серу и сернистый газ. Сера откладывается в виде нагара на клапанах, поршневых кольцах и ускоряет износ двигателя. Экономия газа – до 4-6%. Но есть случаи значительно большей экономии. Об одном из таких случаев мы остановимся ниже.
Газообразное топливо содержит в своем составе до 1% паров воды, которые сегодня ухудшают параметры горения. При омагничивании газообразного топлива они участвуют в горении и повышают общий КПД.
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © sanaalar.ru
    Образовательные документы для студентов.