9.5.Термо-химические реакции в реакторе сложного взаимодействия выхлопных газов с водным углеводородным раствором при наличии железной сетки– мочалки –катализатора реакций

Рассмотрим исходный состав газов и жидкости в реакторе:

1. В выхлопных газах (ВГ ДВС) есть много сложных химических компонентов, содержащих как углеводороды, так и окись углерода СО.

2. Бензин, исходно добавленный в минимальной концентрации в реактор, испаряется в реакторе быстрее и разогревает всю установку до кипения воды 90-95 градусов.

3.Водяные пары при нагреве распродаются на водород и кислород + смешиваются с СО и бензином создавая топливные газы по составу похожие на пропан или спирт.

4.В итоге в цилиндры ДВС попадают топливные газы вполне горючие с достаточно высокой калорийностью, как и топливная смесь на основе бензина.

Многочисленные химические реакции, протекающие одновременно в данном термохомическом реакторе, с учетом сложного состава горячих выхлопных газов и добавлением некоторых каталитических ингредиентов в реактор весьма сложны и протекают, в частности, по таким схемам химических превращений веществ в условиях высоких температур и давлений:  Получим тогда такую цепочку реакций:

2CO + 2H₂O -> 2CO₂ + 2H₂ 2H₂ + O₂ -> 2H₂O 2CO + 2H₂O +(O₂ извне)-> 2CO₂ + 2H₂O потом неким образом восстанавливаем CO₂ в CO: 2CO₂ -> 2CO + O₂ 2H₂O + CO₂ = CH₄+2O₂  3H₂O + 2CO₂ = C₂H₅OH + 3O₂  CO₂ + 3H₂ ->CH₃OH + H₂O

Пока в полной мере все протекающие сложные физико-химические реакции в этой “скороварке Дудышева” еще не изучены. По всей видимости, железо(Fe) металлической сетки-мочалки выступает здесь как катализатор реакций и отчасти протекают и процессы пиролиза углеводородных паров и одновременно возникает и синтез новых соединений – процесс Фишера-Тропша.

Отчасти вероятно также и то, что в составе топливных газов есть много метановых компонентов и возможно, в цилиндрах ДВС горит частично и водород, извлеченный из воды. Пара газов CO₂ – CO работает в реакторе возможно и в режиме “извозчика” для получения водорода непосредственно уже в цилиндрах самого двигателя ДВС по реакции СО + Н₂О <-> СО₂ + Н₂. Следовательно, фактический расход углерода может быть не очень большим, но чтобы в этом убедиться нужно просчитать всю цепочку преобразований исходных веществ в данной реакторной газогенераторной установке и продолжить опыты и исследования, включая, анализ топливных газов и выхлопа ДВС – до и после введения их в данный реактор и спектральными методами.

Планируется также запустить эту установку “Русского турбонаддува” только на воде и углекислом газе. Для этого надо налить в емкость реактора только воды и подать туда углекислый газ (обеспечивая хорошее растворение его с водой), например из баллона (пожалуй, тут будет важно некоторое избыточное давление газа). Проблемой тут может быть в самом процессе запуска движка, так как нужно обеспечить необходимые условия получения CO из CO₂ (возможно для этих целей стоит применить нагрев воды в баке). Но тогда ведь можно просто на воде ездить, с добавлением туда углекислого газа. Систему “Реактор Дудышева – ДВС” можно тогда сделать абсолютно замкнутой вообще без выхлопного тракта – т.е. без выпуска ВГ в атмосферу.

Вихревые топливные форсунки показали в опытах эффективную работу и дали 12–15% экономию бензина при 6-кратном снижении токсичности ВГ ДВС.

Система приготовления топливного газа с использованием дармового тепла ДВС типа “Русский турбонаддув” пока испытывалась только на карбюраторных ДВС. Причем эти моторы устойчиво работали при снятом карбюраторе и заглушенном бензонасосе. Опыты показали эффективность работы таких ДВС от этой простой системы приготовления топливного газа с экономией бензина до 50%, при 15–20-ти кратном снижении токсичности ВГ ДВС и сохранением его прежней мощности на валу, по сравнению с аналогичной работой этих ДВС от бензина.

Выводы

1. Современные тепловые поршневые моторы автотранспорта пока крайне несовершенны и имеют КПД всего не более 20 %.

2. Этот низкий кпд обусловлен огромными тепловыми потерями по причине. отсутствия рекуператоров выделяемых ими тепла и отчасти низким качеством (степенью однородности – гомогенности) топливной смеси.

3. Проведенный анализ топливных систем современных инжекторных ДВС автотранспорта показал их неэффективность, по причине несовершенства конструкций топливных форсунок – с плохим распылением топлива и отсутствием в топливных системах инжекторных ДВС эффективных смесителей топливной смеси.

4. Вихревые смесители ТВС, установленные во впускном тракте моторов существенно улучшают энергетические и экологические параметры любых бензиновых ДВС.

5. Предложены, изготовлены и апробированы универсальные вихревые смесители ТВС для карбюраторных ДВС, в виде вихревой проставки под карбюратор и для инжекторных ДВС, в виде совмещенной вихревой топливной форсунки, которые позволяют повысить в несколько раз гомогенность топливной смеси, подаваемой в камеры сгорания ДВС.

6. Предложена, разработана и апробирована оригинальная и простая система “теплового насоса”, предназначенная для утилизации бросовой тепловой энергии любого ДВС и приготовления на ее основе посредством использования горячих выхлопных газов с использованием простого термохимического реактора для приготовления дешевого горючего топливного газа под требуемым давлением непосредственно на борту автомобиля (“Русский турбонаддув Дудышева”)

7. Использование дармового тепла мотора для получения дешевого топливного газа под нужным давлением с последующим вихревым смешиванием с топливом и подачей его в требуемых дозированных количествах в камеры сгорания ДВС позволяет получить двухкратную и более экономию топлива.

8. Разработки рекомендуются к серийному освоению и массовому внедрению на любом транспорте с тепловыми двигателями.

ЛЕКЦИЯ 10