Water Fuel

Myšlienka poháňať motor vodou sa mi spočiatku zdala až priveľmi pritiahnutá za vlasy ale napriek tomu veľmi lákavá, takže som sa rozhodol trochu popátrať v odbornej literatúre. Zatiaľ odhliadnuc od myšlienok overunity ma prijemne prekvapilo, že už len priame pridávanie vody do spaľovacieho priestoru ma priaznivý vplyv na účinnosť a teda môže nepriamo znížiť spotrebu paliva.

Ďalej sa dá zvýšiť účinnosť motora zväčšením kompresného pomeru, čo však obmedzuje tzv. detonačné horenie, (ľudovo povedané motor "klepe") Tomuto stavu sa musíme vyhnúť lebo dlhšia práca v takomto režime vedie k poškodeniu motora. Sú tri schodné cesty, použiť bohatšiu zmes, kedy väčšie množstvo paliva spotrebuje na odparenie viac tepla a motor začne klepať až pri väčšom kompresnom pomere, lenže tu dochádza k dvom nežiaducim javom, stúpa spotreba paliva a keďže je nedostatok vzduchu horenie je nedokonalé a zvyšuje sa produkcia škodlivín číže tuto alternatívu vylúčime. Potom je tu už spomínané prisávanie alebo vstrekovanie vody kedy táto odoberie pri svojom odparení určité množstvo tepla a motor začne klepať až pri oveľa väčšom kompresnom pomere. Je to relatívne schodná cesta ale pre komplikované zariadenie na prisávanie - vstrekovanie vody sa veľmi nerozšírila. Ďalšia možnosť je používať chudobnú zmes teda s prebytkom vzduchu, kedy sa ale pri pomere 17:1 už zmes stáva ťažko zápalná a teda nepoužiteľná. Toto obchádzajú rôzne vývojové tými špeciálnym tvarom spaľovacieho priestoru kedy rôznym vírením a podobne dochádza k vytvoreniu bohatšej zmesi tesne pri zapaľovacej sviečke ktorá sa ľahko zapáli a od nej potom ostatná veľmi chudobná zmes. Napríklad motor Ford Proco je takto upravený ale aj veľa iných motorov takto upravil známy Harry Weslake. Pre nás, ktorí nemáme k dispozícii dielnu v ktorej nám vyrobia novú špeciálne tvarovanú hlavu valcov je schodnejšia cesta prisávania čo i len malého množstva vodíka, ktorý svojou zápalnosťou v skoro každom pomere umožní zapálenie aj veľmi chudobnej zmesi a teda obrazne povedané jazdiť len na pary benzínu. Ak pridáme dosť podstatné zväčšenie kompresného pomeru môžeme takto znížiť spotrebu čiže vlastne zvýšiť účinnosť motora, to sme ale trochu odbočili od hlavnej témy, teda jazdenia na vodu. V princípe ide o rozklad vody na vodík a kyslík a touto zmesou poháňať motor.

Vodík sa získava najľahšie elektrolytickým rozkladom vody podľa známej rovnice

H₂O > H₂ + 1/2 O₂

Ak pomaly zvyšujeme napätie na článku produkcia plynov nastane pri tzv. rovnovážnom napätí E_th = 1,23 V pri normálnej teplote ktoré klesá so stúpajúcou teplotou 0,82 mV/K^-1a vzrastá so zvyšujúcim sa tlakom o 44,4 mV pri 10 násobnom tlaku. Pri napätí ktoré sa označuje ako termoneutralne E_tn = 1,48 V kedy sa teplo ani netvorí ani nespotrebúva je účinnosť približne 100% Ak napätie na článku ďalej zvyšujeme bude elektrolyzer vyvíjať stratové teplo a účinnosť teda bude < 100%. Je dané, že podiel elektrickej práce sa so zvyšujúcou teplotou znižuje a teda podiel konverzie tepla vzrastá. Z toho vyplýva, že pri práci elektrolýzera s napätím blízkym rovnovážnemu bude elektrolyzér odoberať teplo z prostredia.

Pre nás je teda zaujímavý stav kedy :

E_th < E < E_tn

Vtedy účinnosť elektrolýzi bude väčšia ako 100 percent pričom zvyšná energia sa odoberie vo forme tepla. Keďže naše motory produkujú dostatok odpadného čiže stratového tepla nieje problém rozkladať vodu pri značne zvýšenej teplote a využitím tohto tepla na rozklad vody nepriamo zvýšiť účinnosť motora ale hlavne produkovať dostatok vodíka.

Skutočné napätie na článku bude o niečo vyššie :

E = E_th + U_a + U_k + IR

kde U_a a U_k sú napätia prechodu elektróda elektrolyt, IR sú iné činné úbytky napätia na prívodoch a podobne.

V bežných elektrolýzeroch na dosiahnutie dostatočnej produkcie plynov sa používa napätie vyššie ako E_tn . So vzrastajúcou teplotou rastie rozdiel medzi E_th a E_tn takže vzrastá možnosť pracovať s vyšším napätím. No pri bežných teplotách je účinnosť nižšia ako 100% a teda pre nás nezaujímavá. Existujú aj elektrolyzéry pracujúce pri 500 až 1000 ^oC. so špeciálnym keramickým elektrolytom ale v amatérskych podmienkach je to nerealizovateľné. Za zmienku stojí ešte termicky rozklad vody ale nakoľko začína niekde nad 2 000 ^oC tiež o ňom platí predchádzajúce. Toľko normálna odborná literatúra, v ktorej ale nenájdeme nič čo by vysvetľovalo princípy patentované rôznymi ľuďmi ale napodiv tiež pripúšťa účinnosť vyššiu ako sto percent. O rôznych patentoch nabudúce.

This page is copyright (c) 1996-2014
www.aufob.org