Андреев Е.И. Основы естественной энергетики

Подождите немного. Документ загружается.

491

(0,4). Если паспортный расход бензина в автомобильном

двигателе, например, 10л/100км, то при скорости 100 км/ч

расход будет, соответственно, 10 л/ч. Если расход топлива

меньше 10 л/ч при тех же условиях, спрашивается: откуда

энергия? Некоторые отвечают: за счет настройки двигателя.

Пусть, предположим, удалось настроить двигатель так, что

его кпд равен единицы (=1). Даже в этом случае при той

же мощности двигателя расход бензина должен быть

10 л/ч  0,4/1,0 = 4 л/ч. А если расход меньше? Опять спра-

шивается: откуда энергия? Из этого простого рассуждения

видно, что бензин – не энергоноситель. А поскольку кроме

воздуха и бензина в двигателе ничего нет, то энергоносите-

лем является воздух.

Пусть в 1 кг воздуха находится 24% кислорода, то есть

= 0,24 кг; и 76% азота

= 0,76 кг. С точностью до

2 а.е.м. на одну молекулу кислорода

= 32 а.е.м. прихо-

дится 3,5 молекулы азота

= 3,528 = 98 а.е.м. Возмож-

ное количество электронов – генераторов энергии:

- в кислороде 1 кг воздуха будет

105,4

24,0106

n 





;

- в азоте 1 кг воздуха

107,32

76,0106

n 





;

- в 1 кг топлива (типа изооктан С

m=114 а.е.м.)

103,5

114

0,1106

n 





Здесь: 610

а.е.м. – число Авогадро, показывающее,

сколько содержится атомных единиц массы (а.е.м.) в 1 кг

любого вещества.

492

Как видно, из простого расчета, по электронам – гене-

раторам энергии в процессе горения кислород 1 кг воздуха

заменяет 1 кг топлива и азот 1 кг воздуха заменяет еще 7 кг

топлива. То есть по максимуму 1 кг воздуха заменяет 8 кг

топлива, а если взять по стехиометрическому соотношению

14 кг воздуха на 1 кг топлива, то эти 14 кг воздуха заменя-

ют, соответственно, 148 = 112 кг топлива. То есть в авто-

мобильном двигателе можно увеличить мощность при пол-

ном бестопливном горении в 112 раз либо, соответственно,

уменьшить расход воздуха при той же мощности. Но это

предельные цифры!

В воздухе присутствует также – влага. Например, при

нормальных условиях (20

С, 1 атм) и относительной влаж-

ности 70% абсолютное влагосодержание воздуха составляет

d = 10 г/кг воздуха (0,010 кг/кг); при стехиометрическом со-

отношении, соответственно, d

стех

= 14d = 0,14 кг влаги. По-

скольку известно, что влага также является топливом, и

смеси 50/50% влаги и топлива обладают одинаковой тепло-

творной способностью с чистым топливом, то значит влага

в составе воздуха, идущего на горение в двигатель, может

заменить в данном случае

%14%100

0,1

14,0



топлива.

В наглядном виде все эти расчеты приведены на диа-

грамме. Без изменения конструкции двигателя средний ми-

нимальный расход бензина получен 0,5л/100км, а мини-

мальный 0,1л/100км (на пуск, прогрев двигателя и перега-

зовки). При указанных выше условиях, в частности, ско-

рость 100 км/ч, соотношение топливо – воздух в переобед-

ненной смеси будет равно 0,1/14 = 1:140, что в 10 раз отли-

чается от обычного в меньшую сторону. При некоторых из-

менениях конструкции расход топлива можно исключить.

493

Диаграммы

использования природной энергии в ДВС (ВАЗ 2106)

Режимы горения: (1) – обычный (а – зима, б – лето);

(2) – нетрадиционный;

(3) – перспективный.

1. При нормальных параметрах атмосферного воздуха:

t=20°C, Р=1атм, влажность ср=70%.

2. Расход бензина, достигнутый на трассе, в литрах на

100 км.

3. Штатный расход бензина при номинальной нагруз-

ке и скорости движения – 10 л/100 км.

4. Вместо топлива воздух поставляет электроны в

плазму зоны горения.

5. Расход бензина на пуск и прогрев двигателя внут-

реннего сгорания (ДВС).

494

13. Меры обеспечения стабильной

работы автомобильного двигателя

в бестопливном режиме

Двигатели ВАЗ-2105 и ВАЗ-2106 после настройки с

магнитным оптимизатором – обработчиком воздуха до по-

дачи его в цилиндры двигателя работали достаточно устой-

чиво в течение лета и части зимы 2002 года (2106 – по 14

ноября 2002 г.). Более того, при наезде порядка 5000 – 7000

км с оптимизатором его можно было снять и ездить на бес-

топливном режиме еще некоторое время за счет, видимо,

наработки изотопов на стенках цилиндров. Работа двигате-

ля в зимнее время показывает, что причиной нестабильно-

сти является не столько зима, сколько расстройство на-

стройки двигателя и необходимость новой настройки по

полной программе из-за существующей конструкции двига-

теля, чего не было сделано. Одной из главных причин был

большой импульсный расход топлива при перегазовках,

трогании с места… Тогда стенки цилиндров заливало топ-

ливом и изотопы (микрограммы) переставали работать как

катализаторы, а индукции магнитного оптимизатора было

недостаточно для восстановления режима.

Конечно, лучшей мерой было бы исключение топлива

вообще и изменение конструкций двигателя совместно с

усилением перечисленных выше факторов, способствую-

щих горению, особенно плотности потока электрино в оп-

тимизаторе (магнитной индукции), например, наложением

электрического, возможно импульсного, поля высокого на-

пряжения. Эти меры сняли бы все оставшиеся сложности,

связанные с зажиганием воздуха.

Однако, следует поочередно рассмотреть и те меры,

которые обеспечивают горение при минимальном расходе

топлива, так как оно облегчает первичное зажигание.

495

13.1. Адресное микродозирование топлива

Цель – облегчение воспламенения в цилиндре двс при

минимальном расходе топлива.

При бестопливном режиме топливо нужно, в основ-

ном, для облегчения воспламенения переобедненной смеси:

тогда не нужны высокая индукция в оптимизаторе, большая

мощность электрического разряда (искры), другие сложные

устройства усиления возбуждающего импульса для начала

горения.

Обычно топливо подают в объем камеры сгорания в

цилиндре двигателя. Стараются равномерно распределить

его по объему при стехиометрическом соотношении топли-

во – воздух. Но воспламеняется топливо первоначально

только в микрозоне разряда между электродами свечи зажи-

гания, не во всем объеме камеры сгорания. Затем объем

светящейся области пламени увеличивается постепенно,

достаточно медленно, с вращением вправо вдоль стенки ци-

линдра, если смотреть сверху (фотографии сделаны Е.С. Бу-

гайцом). Если в обычном термическом топливном режиме

топливо нужно, и оно воспламеняется затем по всему объе-

му цилиндра, то в автотермическом бестопливном режиме

во всем объеме цилиндра работает не топливо, а предвари-

тельно обработанный в оптимизаторе воздух. Топливо, если

и нужно для облегчения зажигания, то совсем немного и с

подачей адресно в микрозону начала воспламенения, в зазор

между электродами свечи.

Из стехиометрического соотношения следует, что в

цилиндры двигателя должно подаваться топливо в количе-

стве 1/15 от массы смеси всегда, независимо от нагрузки и

оборотов. В то же время применение адресного микродози-

рования позволяет поддерживать стехиометрическое соот-

ношение топливо – воздух постоянным только в микрозоне

зазора между контактами свечи. Это требует, как указано

496

выше, минимальной энергии на искру. Для наглядности

ориентировочно можно подсчитать расход топлива при его

подаче по каплям, например, размером 1 мм

. На каждые

два оборота (из 3000 об/мин) в 4-х цилиндрах двигателя

ВАЗ-2106 будет расходоваться

(3000/2)  4 = 6000 мм

/мин = 360 мл/ч, что в 10/0,36 =

28 раз меньше, чем обычно. Это соответствует соотноше-

нию топливо – воздух 1:400.

Форсунки с капельной подачей топлива к электродам

свечи разработаны, например, Ю. Поповым /21/. Они были

изготовлены и испытаны в количестве более двух десятков

штук. Так же по имеющейся информации (журнал «Пикап»,

2003 г.) автомобильные фирмы, в том числе Мерседес и

Тайота, разрабатывают устройства для создания переобед-

ненной смеси. Указывается, что достигнуто соотношение

топливо – воздух 1:40…1:50. Во-первых, это многовато,

нужно еще меньше. Во-вторых, без дополнительной доци-

линдровой и внутрицилиндровой обработки воздуха бесто-

пливный (точнее близкий к бестопливному) режим не будет

получен. Автотермический режим с малым расходом топ-

лива начинается ориентировочно при соотношении топливо

– воздух менее 1:100. А мы на автомобили ВАЗ-2106 ездили

при соотношении 1:600 и менее.

При автотермическом бестопливном режиме горения

воздуха, прошедшего обработку в оптимизаторе, электроны

связи атомов в молекулах кислорода и азота становятся

свободными при втором воздействии – в цилиндре двс – и

начинают ФПВР с выделением энергии не из топлива, а из

воздуха. При недостаточном энерговозбуждающем воздей-

ствии на воздух топливо может потребоваться в мизерном

количестве только для облегчения начала воспламенения.

Конечно, в этом случае рационально подавать топливо мик-

родозами, каплями, микропорциями непосредственно в зону

497

искры, а не в объем цилиндра, так чтобы начало воспламе-

нения происходило в указанных выше пределах горючести

смеси, близких к стехиометрическому соотношению топли-

во – воздух. При подаче малого количества топлива в объем

цилиндра, безадресно, эти значения соблюдаться не будут,

воспламенения не получится, двигатель работать не будет.

Либо – надо увеличивать в десятки раз расход топлива

только для соблюдения пределов горючести, но не для по-

лучения мощности, которая обеспечивается за счет энергии

воздуха, а топливо тут не нужно.

13.2. Первоочередные мероприятия для ДВС

Несмотря на то, что использование топлива в малом

количестве облегчает работу двигателя в бестопливном ре-

жиме, в том числе, пуск, прогрев, воспламенение, переход-

ные режимы, но лучше все же сразу ориентироваться на со-

всем бестопливный режим. Преимущества бестопливного

режима не только в экономике (исключение топлива) и эко-

логии, но и в серьезном упрощении двигателя, систем его

обеспечения и управления (практически одной воздушной

заслонкой), облегчении эксплуатации и улучшении пожаро-

взрывобезопасности. Причиной отсутствия активности лю-

дей в переводе двигателей на бестопливный режим является

не только отсутствие информации, но и, в первую очередь,

психологический барьер, особенно у специалистов, да прак-

тиков автомобилистов: как же, машина без топлива заглох-

нет! Не заглохнет; более того, топливо мешает бестоплив-

ному режиму.

13.2.1. Доцилиндровая обработка воздуха

1. Установка магнитных оптимизаторов.

2. Усиление действия оптимизаторов с помощью:

- концентраторов магнитного потока;

498

- катализаторов, размещенных в магнитном поле.

3.Наложение дополнительного электрического поля:

- подмагничивание;

- поле высокого напряжения.

4. Импульсное воздействие – создание системы волн.

5. Резонанс.

Могут быть и другие меры из числа перечисленных

выше факторов воздействия, способствующих горению.

13.2.2. Внутрицилиндровая обработка

6. Использование, по возможности, тех же методов,

что и в доцилиндровой обработке (п.п 1-5).

7. Настройка двигателя:

- по топливу (если оно необходимо): переобеднение

смеси;

- по углу зажигания;

- по положению работы заслонок;

- наработка изотопов – катализаторов.

Усиления магнитной индукции можно достичь стати-

ческим и динамическим способами. При статическом спо-

собе магнитную индукцию увеличивают добавками редко-

земельных металлов (РЗМ). Ограничением является их из-

быточная концентрация, при которой происходит их возго-

рание на воздухе. Отмечается /22/, что в Японии создали

постоянный магнит с индукцией 15 Тл. Надо сказать, что

индукция даже в Токамаках не превосходит 6 Тл, так что

вряд ли эта информация достоверна. Однако, импульсными

методами /23/ можно создать магнитную индукцию 2500

Тл. Там же указано, что в постоянных магнитах с заострен-

ными полюсами, можно достичь увеличения магнитной ин-

дукции в 2,5 и более раз (с.20). Это объясняется тем, что по

аналогии с электрическим разрядом на электродах, на се-

верном полюсе магнита тоже может накапливаться заряд

499

(электрино), особенно, если полюс – остроконечный, выше

индукции насыщения. Затем идет разряд от большей кон-

центрации к меньшей. Шероховатость в виде микроостриев

и магнитные порошки (порошинки играют роль остриев) с

размерами 1-10 мкм тоже могут служить концентраторами

магнитного потока и усиления индукции. Пленочные маг-

ниты с РЗМ могут не только усилить индукцию, но и позво-

лят сократить расход материала.

При динамическом способе усиление индукции дости-

гается импульсным магнитным потоком во вращающихся

или электромагнитных системах при увеличении частоты

вплоть до резонансной.

13.2.3. Использование катализаторов

Усиление катализаторов в магнитном или электриче-

ском поле происходит следующим образом. Основным раз-

гонным органом снарядов – электрино является их вихрь,

вращающийся вокруг атомов кристаллической решетки.

Скорости электрино достигают в нем значения 10

м/с. Это

очень большая скорость, так как уже скорости 10

степени

достаточно для разрушения атомов, например, золота, на

отдельные нейтроны /7/. Но эта скорость в межатомном

пространстве катализатора очень быстро убывает, а реаген-

ты в этом межатомном пространстве попадают, конечно, не

вплотную к атомам, а вероятнее в середину пространства

ввиду равнодействия и равноудаленности от атомов решет-

ки, где скорость ниже указанных. Вихри частично компен-

сируют избыточный отрицательный заряд металла, и очень

незначительно: на 1-5%. Поэтому есть еще возможность

увеличить вихрь в 20-100 раз в пределе до полной компен-

сации заряда, а фактически, конечно, меньше. Это подтвер-

ждается, например, использованием губчатого тантала с

развитой поверхностью для изготовления электрических

500

конденсаторов, которые заряжаются как раз по указанному

принципу компенсации избыточного заряда. В магнитном и

электрическом поле будет не только увеличиваться вихрь

электрино, но и молекулы воздуха, имеющие существенно

меньше размеры, чем атомы катализатора, и, тем более,

размера межатомного пространства, свободно проникаю-

щие туда в приповерхностном слое атомов катализатора,

будут магнитным и электрическим потоками прижиматься

ближе к атомам в зоны вихрей с высокими скоростями

электрино. Тем самым нейтрализация и разрушение меж-

атомных связей в молекулах кислорода и азота будет пол-

нее. Усилить каталитическое действие можно импульсным

изменением напряженности магнитного и электрического

поля. Тогда уже вступают в действие ударные высокоскоро-

стные эфирные волны электринных потоков с высокими же

параметрами (давление, температура, концентрация) на

фронте волны, активизирующими молекулы воздуха, и раз-

режением за фронтом волны, их разрушающим после акти-

визации. Предельным состоянием может быть резонанс вы-

нужденной частоты с собственной частотой колебания ато-

мов кристаллической решетки. Можно усилить катализ еще

многократной циркуляцией воздуха через оптимизатор или

многократным действием каскада оптимизаторов. Поверх-

ность катализатора, как видно, должна быть развитой, а

степень нейтрализации межатомной связи в кислороде и

азоте не должна достигать ее полного разрушения, вызы-

вающего горение воздуха (ФПВР), так как катализатор в

пламени окисляется атомарным кислородом и выходит из

строя. Например, тантал окисляется до Та

13.2.4. Адаптация зажигания

Теперь о зажигании. Выше уже поясняли причину, по-

чему молния не может взорвать атмосферу. Так и искра