 |
Выбор материалов и разработка конструкции оптимизатора для обработки воздуха
|
|
|
|
Опуская описание этапов поиска инициирующих воздействий, скажем, что, в конечном итоге, остановились на магнитном и каталитическом воздействии как наиболее удобном, доступном и достаточном для доцилиндровой обработки воздуха. Устройство для обработки воздуха условно назвали оптимизатором, не подобрав лучшего наименования. Обработка воздуха при пропускании его в воздушном зазоре между полюсами магнита осуществляется, во-первых, магнитным потоком. Для успешной обработки нужна достаточная магнитная индукция (плотность потока электрино), а также – достаточная скорость электрино. Пока нет опробованных расчетных методик эти параметры определялись экспериментально путем выбора необходимых материалов и разработки конструкции оптимизатора. Это делалось на основе следующего соображения: магнитная индукция нужна для прицельного попадания в мишень-молекулу азота и кислорода воздуха. Поскольку молекулы в воздухе при своем взаимодействии друг с другом все время движутся внутри своих глобул с высокими скоростями, а сама молекула по своему размеру примерно на три порядка меньше размера (диаметра) глобулы, сами понимаете, что попасть мелким скоростным одиночным снарядом-электрино в быстро движущуюся по разным направлениям тоже малую мишень-молекулу практически невозможно. Для повышения вероятности попадания необходимо сразу много снарядов – поток электрино высокой плотности, то есть, достаточная магнитная индукция.
Магнитная индукция тем выше в воздушном зазоре между полюсами магнита, чем меньше толщина этого зазора, так как молекулы азота воздуха захватывают электрино из магнитного потока, раскручивают их и выбрасывают из зоны своего вихря (вокруг молекулы), нарушая магнитный поток, чем и определяется рассеяние и сопротивление, выпучивание и снижение магнитной индукции.
|
|
|
Скорость магнитного потока в межатомных каналах достигает порядка 1019 м/с как в ускорителях и, в принципе, достаточна даже для разрушения молекул. Но эта скорость в воздушном зазоре быстро уменьшается обратно пропорционально отношению толщины зазора к диаметру межатомного канала. В то же время скорость электрино в вихре вокруг атомов достигает порядка 1021 м/с, но для воздуха доступны только те атомы и их вихри, которые находятся на поверхности магнитных полюсов в зазоре, по которому идет воздух.
На основании изложенных принципиальных соображений, сделанных с учетом представлений гиперчастотной физики, однозначно следует уменьшить толщину воздушного зазора между полюсами магнита, в то же время обеспечив достаточную площадь сечения каналов для прохода воздуха в зазорах.
Были опробованы постоянные магниты на основе ферритов железа, ферритов стронция, самарий-кобальта, неодима-железа-бора, а также – электромагниты. В принципе все они дают возможность получить эффект автотермии – бестопливного самогорения воздуха. Но столько привходящих факторов, влияющих на выбор (значение индукции насыщения, другие магнитные свойства, стоимость, доступность, конструкция и условия использования…), что трудно сказать каким магнитам отдадут предпочтение при серийном производстве.
Катализаторами, размещенными в зазоре между полюсами магнита (в магнитном поле), могут быть практически все металлы 6-го периода таблицы Менделеева, а также – другие химические элементы и соединения, обладающие каталитическими свойствами. При этом следует иметь ввиду, что чрезмерное усиление разрушительной способности оптимизатора, может привести к возгоранию и взрыву воздуха, что преждевременно, так как эти свойства нужны при внутрицилиндровом воздействии, а не при доцилиндровой обработке воздуха, да и опасны, как все взрывы и воспламенения. Следует учесть, что редкоземельные металлы, не являясь магнитами, но обладая мощным вихрем электрино вокруг своих атомов, имеющих, к тому же, специфическую структуру (описано ранее), горят на открытом воздухе. Так указывается в справочниках и технической литературе, но на самом деле «горит» сам воздух, обработанный вихрями электрино редкоземельных металлов, а атомарный кислород плазмы горения после ФПВР соединяется с металлом, образуя их окислы.
|
|
|
Предпочтительными конструкциями оптимизаторов являются те, в которых минимальна масса магнитов и магнитопроводов. В частности, магниты могут образовывать круговой воздушный зазор (см.§16.1), радиальный зазор (см.§16.2), линейный воздушный зазор как вариант предыдущего, с соединением магнитов магнитопроводами в броневой магнит. Указанный здесь второй вариант вообще не имеет магнитопроводов, а третий вариант – минимальное их количество.
Настройка карбюратора
Меня, как не автолюбителя, не знакомого с устройством карбюратора, удивила его примитивность и сложность. Фактически в одном общем карбюраторе объединены до 9-ти частных карбюраторов (на каждый режим работы двигателя автомобиля):
1. Система главного хода первичной камеры.
2. Система главного хода вторичной камеры.
3. Система пуска.
4. Система холостого хода первичной камеры.
5. Система холостого хода вторичной камеры.
6. Переходная система первичной камеры.
7. Переходная система вторичной камеры.
8. Эконостат.
9. Насос-ускоритель, пожалуй – все!
В каждой системе еще много разных элементов (воздушные и топливные жиклеры, сверления и трубки, эжекторы и клапана…). Такую многоэлементную конструкцию, конечно, сложно настроить так, чтобы на всех режимах соблюдался бетопливный процесс горения, особенно, на переходных и перегазовках. Общий принцип настройки состоит в том, чтобы по возможности вообще избавиться от топлива: перекрыть, заглушить те каналы и жиклеры, по которым оно поступает из поплавной камеры карбюратора в воздушный тракт и далее в двигатель, или – оставить топливные жиклеры минимальных размеров, а воздушные – максимальных. Топливо в минимальном количестве нужно только для облегчения пуска и прогрева (пока нет для этого бестопливных устройств) на те несколько минут, которых для этого достаточно. Для остальных режимов (холостой ход, движение автомобиля) топливо вообще не нужно. Однако, специфика карбюраторного двигателя в том, что, например, при закрытой или слабо открытой заслонке первичной камеры, поршнями двигателя создается сильное разрежение на всасывании, под действием которого топливо принудительно подсасывается в двигатель, хотя этого и не нужно. При открытых заслонках под действием скоростного потока воздуха в эжекторах также создается разрежение, под действием которого подсасывается топливо, хотя оно для горения обработанного в оптимизаторе воздуха и не нужно.
|
|
|
Практически при полностью отключенном от вторичной камеры топливе и открытии ее заслонки (на больших скоростях и нагрузках) большие массы атмосферного воздуха попадают во всасывающий тракт двигателя, снимая то высокое разрежение, которое было до открытия заслонки вторичной камеры. Снятие большого разрежения и установление почти атмосферного давления устраняет подсасывание топлива, отсутствие которого благотворно, как видели выше, влияет на обеспечение бестопливного режима горения. Повышается и литровая мощность двигателя за счет диссоциации воздуха в цилиндрах двигателя.
Более детально расписывать настройку карбюратора нет возможности, так как она производится практически индивидуально на каждом двигателе. Инжекторная система подачи топлива значительно проще, так как от одной заслонки фактически дается команда на компьютер и, далее, – на инжектор. Но даже, если поставить оптимизатор и ничего не менять, то компьютер будет насильно гнать топливо в двигатель без такой необходимости. То есть, нужно адаптировать, приспособить программу компьютера к условиям бестопливного горения, что усложняет настройку. Можно вообще отключать топливо на режимах движения автомобиля: пусть инжектора работают вхолостую, но зачем тогда вся эта система. Поэтому настройка инжекторных и дизельных двигателей – это отдельная работа с учетом опыта, полученного на карбюраторных двигателях.
|
|
|
Регулировка зажигания
Здесь мы подошли к внутрицилиндровой обработке воздуха для бестопливного горения. Конечно, лазер бы решил всё: и до- и внутрицилиндровую обработку, так как обеспечивает взрыв воздуха, но подходящих и экономичных лазеров пока нет. Поэтому самое распространенное средство инициирования воспламенения воздуха в цилиндрах двигателя – это электрический разряд – искра зажигания. В современных автомобилях искра слабенькая, с энергией примерно 30 мДж (миллиджоулей). Это вызвано тем, что присутствие топлива в обычных автомобилях облегчает воспламенение воздуха и в большей энергии искры нет необходимости. Для автотермического бестопливного режима воспламенения воздуха, даже предварительно обработанного, надо еще постараться разбить межатомные связи как кислорода, так, желательно, и азота, и для этого, по ориентировочным расчетам требуется энергии примерно 1.0 Дж, то есть ~в 30 раз больше, чем в обычной слабой искре.
Кроме того, обычно воспламенение происходит с одной стороны цилиндра, где находятся электроды свечи зажигания. Неравномерность давления, вызванная такой асимметрией, приводит к перекосу поршня, потерям на трение и другим отрицательным обстоятельствам, снижающим эффективность двигателя. Для увеличения энергии искры, равномерности воспламенения топлива в камере сгорания цилиндра двигателя рекомендуются изготавливаемые серийно свечи зажигания с конденсатором – накопителем энергии и конусным распределителем факела, либо форкамерно-плазменные свечи зажигания с малой форкамерой, имеющей форму сопла Лаваля, либо другие подобные свечи зажигания. Они облегчают получение режима бестопливного горения воздуха.
Угол зажигания регулируется индивидуально на каждом двигателе, а лучше – цилиндре. Наиболее предпочтительным является угол не опережения, а запаздывания зажигания, после верхней мертвой точки (ВМТ) поршня на рабочем ходе такта расширения, так как при таком угле, равном +900, на кривошип приходится максимальный крутящий момент. Практически угол зажигания может быть в пределах –700…+700 в зависимости от эффективности, наибольшей мощности, развиваемой двигателем.
Иногда, если достаточна доцилиндровая обработка воздуха, воспламенение воздуха может быть обеспечено повышением тепературы воздуха в цилиндре от сжатия, калильным эффектом, волновыми процессами в цилиндре и другими факторами. В этом случае искры зажигания не нужно, двигатель работает как бы без системы зажигания, и такие случаи были /1/, когда машина работала даже без электрических проводов или других элементов системы зажигания, то есть, в дизельном режиме. Дизельный режим наступал также в движении, когда принудительно отключалось зажигание во время движения автомобиля накатом. При этом двигатель работал длительное время в дизельном автотермическом режиме и останавливался только тогда, когда двигатель тормозили включением сцепления с ходовой частью автомобиля.
|
|
|
