引擎中水的应用

本帖最后由 能量海 于 2017-8-11 16:28 编辑


第十章:汽车系统

引擎中水的应用

    我完全明白人们难以接受水可作为用于内燃机内的燃料的一部分的理念。然而,有句老话说,“事实比虚构更离奇”,而这看起来无疑适用于这种情况。首先,这是必须接受的事实,它可以是发动机内部的一个重要组成部分,因为这已被几个互不相识的、而且生活在世界各地不同国家的不同的人所证实。其次,接受了这个事实,下一步就要问,这些水到底发生了什么。

    我遇到过一个有趣的文档,日期为20095月。我一直无法追查到其来源,以便请求允许在这里重现,所以如果你知道如何与作者联系,那么请让我知道。这是一份关于内燃机的一个实际的实验测试报告:

    环境热转换为功的热功转换

    水-蒸汽汽车,简单的概念简单的奥托发动机用水雾运行——应用标准的、现成的超声波加湿器(四冲程柴油发动机也将良好运行……甚至可以有更好的表现)

    image221.jpg
humidifier4.htm

    复制日志:超声波加湿器每小时汽化0.25升水被设为其功率的1/3。在进气口使用
水加湿器。先是要拆下化油器(或注射剂——如果有的话)和过滤器。从除尘器到发动机进气口的路径应尽可能短,以避免由加湿器生成的极细小的水滴聚集在把输送水雾到引擎进气管的管内。所用的发动机是1200毫升的电力发电机。开始时发动机运行非常缓慢。如果是四冲程奥托发动机,就可以用丙烷筒加速。发动机然后趋于“锁定”到更高的转速带,至此可以把丙烷永久性地切断。进入发动机的空气的温度为22°C,而发动机周围的平均气温为减去16°C(由38°C下降)。这是令人惊叹的——但这一理念真的有效!

    您可以使用这种方法使汽车发动机怠速。水可能要有点暖。不需要点火,但它确实有利于引擎运行。您可能需要“转动钥匙”数次(基于这个复制测试)。在柴油发动机的情况下,你可能需要用某种像A.E.R.O.P.S引擎上的火花塞来替换注射器,或使用火风暴火花塞,或任何其它的通过等离子体放电给水一个额外冲击的东西,以进一步增加性能。你可以让汽油发电机、还有割草机等用水蒸汽运行。

    现在——当它空转时你已经到了“边界溢出”了,所以你需要再加多一点功率,可能的选择是:增加氢或布朗气体(HHO)、预热水(可能用太阳能)、添加一些燃料或酒精、强大的点火装置或者也许是一些磁的极化。这个理念现在是公开的,而你可以自己用它做实验。遵循安全防范措施和使用常识。

    不要指望在刚开始的测试运行上有高转速的结果。它是一个很基本的概念,表明只有一种环境热转化成压力并可以做功。另外,不要在使用发动机之前预热它。发动机必须是凉的!

    一点物理背景
    在四冲程奥托发动机的第一个冲程期间,活塞下移吸入周围的空气进入气缸。在
第二冲程中,活塞上移行并压缩空气到25巴的压强(大气压)。根据“理想气体定律”:

                                                                      p x V = n x R(m) x T

    温度由于压缩而高于其初始环境温度而上升。发动机的压缩比将会提高温度,通
常高达450°C500°C。奥托发动机的这个第二个冲程需要对能量进行压缩!现在想一想气缸内包含在空气里的极细微水滴会怎样。如果水立刻转变成闪发蒸汽,那么其体积大大增加,增加缸内压力,并在其动力行程期间给活塞提供动力,
并把能量存储在飞轮里。

    请注意,水雾不是水蒸气,它不是一种气体!它仍然是一种液体!重要的区别压缩冲程期间变得明显!当活塞开始上移压缩含有水滴的空气时,压力和热量如前所述,开始上升。但是压缩本身不能直接提高水温,因为水仍然是液体,由此水温没有受到较高压力的影响!所以最初,只有气温由于压缩而上升。但存在
于缸内的极微小水滴随着气温变得越来越高高于水滴的温度,热量开始从空气流入到水滴,把它们加热!但是只要水温没有达到沸点,水滴不会由于温度的上升而扩大,它们只会维持着相同的体积。

    所以水滴在压缩冲程中起了一个吸热器的作用!越低的热量意味着越低的压力,而压缩冲程中越低的压力意味着在压缩冲程中的节能!

    请看下面的图表(未计损耗):

image222.png

    图表显示四冲程引擎缸内时间上的压力,从压缩冲程的起点开始(第二个),结束在动力行程的末端(第三个)。压缩行程所需的功用积分图表示,从最左边到黄色标记。通过从黄色标记到图的最右边(时标上的20,000处)的动力行程中的活塞完成做功。

    让我们假设发动机是理想的(无损的)。如果没有水和没有发火,红色的曲线代表发动机气缸内的压力。曲线图对上死点(在中间的黄色标记)是对称的,所以我们使能量处于压缩状态,而我们在三冲程(动力行程)期间得到相同的返回量。无损耗,无增益。我们得到正负为零。

    如果存在微水滴,蓝图线则说明发生了什么。压力不会像没有水滴时那么大,因为水的作用在压缩冲程期间就像一台热吸附机,而这也减低了压力。图形改变,使得压缩和动力冲程的对称不再存在,导致能量的增益。

    影响此过程的因素包括水滴直径、水滴分布、发动机转速控制的时间长度、周围气温、发动机的压缩比、以及甚至水的硬度和它的物理性质。这当然不是简简单单地你可以说:“水越多,意味着越高的转速得到越多的功率”。例如,如果水滴过大,那么转化成蒸汽的就会有太少,就不会产生足够的功率。或者,如果水滴太少,则可能完全无效,或转化为蒸汽可能过早发生而无法提供有用功。

    这里给出的理论是非常简要的,但对于步向更好的技术和对于“来自环境的能量”的概念的更好的理解是足够的了。

    人们倾向于得出这样的结论,发动机气缸内的水滴的功率增益是由水变成闪蒸汽而产生的,别无它途。然而,可能并非如此,也并非萃取的是由于太阳的加热而置入水中(事实也是这样)的能量,而那是能量的唯一的另外的来源。

    在乔治·海瑟薇和彼得·格兰纽(George Hathaway and Peter Graneau)的一篇题为《通过水弧爆解放太阳能的可能性》的科学论文中,他们发现,当冷水雾里产生电弧放电时:“过去两年取得的主要发现是,水中雾滴的收集是爆炸的水,而不是液态水的本身。术语“雾”指的不仅包括在空气中漂浮的微小液滴,也包括落入在大气中、而更正确地地被描述为“雾”的较大的液滴。迄今提出的爆炸的唯一解释主张在雾中的分子间键合能小于540 callg——本体水的潜热。在微秒中形成雾时,键合能的差于是以量子跃迁的形式释放。总结他们的实验,他们得出的结论是,“实际上通过爆炸生成的动能必须是内部的水能量”。

    早些时候N·格兰纽在科学论文“大电流水弧引起的冷雾爆的异常强度”里评论道:“脉冲电流流过水的等离子体导致爆炸的不寻常强度最初是由特罗布里奇在1907年在哈佛大学的他的早期的高压实验室里被注意到的。当他传递电弧穿过一个水喷雾时,所产生的爆炸比在普通实验室的空气要响亮。第二次世界大战期间Frϋngel测量了水弧爆的强度,并于1948年公布了他的结果。他的结论是,它们不是因热力和蒸汽造成的,并坦率地承认,他无法解释这种现象。1969年,美国矿业局关于他们的利用水弧爆进行岩石破碎的调查发布了一篇长篇报告。在一项实验中,研究者在双子城矿业研究中心注意到,能量输出显然是输入的156%。这个结果被报告过,但是视为实验误差处理。
 

    最低条件似乎是在内燃机中使用冷水雾滴具有下面的最低限度的能量补充:

    1.压缩冲程期间所需能量的减少是由于水滴吸收一些由压缩产生的热,因此在压缩过程中降低了空气体积的增加。
    2.点火时,液滴到蒸汽的极急遽的转换,由其巨大的表面积所导致,在气缸内产生一个非常迅速上升的压力。
    3.进入发动机之前从太阳吸收能量而生成的水的内能很可能有助于提供动力给发电过程。
    4.出人意料的是,已被证明在这些条件下,在爆炸的那一刻,水本身对能量有促成作用的,而这个过程是大多数人无法解释的,尽管也在观察和测量。

    结论一定是似乎有可能内燃机做成可以用冷水雾作为燃料来运行,如果有足够强大的点火等离子体火花,用的是类似下面描述的罗伯特·克鲁帕(Robert Krupa)的“火焰风暴”火花塞。或者,用普通火花塞的较小的火花,以及加入相当适量的电解水生成的氢氧混合气体,也可以生产同样的效果。因此,尽管一眼看去它显得如此地不可能,即内燃机可以用羟基气体的混合物——空气和冷水雾运行,但现实是,这个过程实际上是基于可靠的科学原理和易于理解的过程的。