Ученые из Нидерландов придумали как сделать повысить КПД внутреннего сгорания при этом сделать его экологически чистым.
История создания
Двигатель внутреннего сгорания относится к тепловым машинам, в которых тепловая энергия трансформируется в движение поэтому правильнее считать двигатель внутреннего сгорания и паровые машины к одной категории, так вот, первая паровая машина появилась 343 года назад, ее автором был голландский инженер Христиан Гюйгенс.
К сожалению, свою паровую машину он не довел до ума, не смог подобрать подходящее топливо. Об этом изобретении забыли почти на 100 лет, когда Джон Барбер запатентовал прототип газовой турбины в 1791 году. Именно этот период времени стал началом расцвета тепловых машин.
Первым двигателем внутреннего сгорания, в том виде, в котором мы его привыкли представлять, появился 1799 году почти одновременно с открытием газа.
С тех под подобные двигатели только совершенствовались, появлялись новые, более эффективные виды топлива. В наше время двигатели внутреннего сгорания становятся пережитком, многие компании развиваются в направлении отказа от подобных двигателей или минимизации их использования.
Но Группа ученых из Университета Эйндховена считают, что рано списывать со счетов двигатель внутреннего сгорания. Они предложили способ повысить его эффективность до 85%, сделав его экологически чистым.
Идея нового ДВС основана на использовании смеси газа вместо жидкого топлива, при этом в системе, в качестве окислителя будет использоваться аргон и кислород по-отдельности, а топливом будет водород.
Почему именно аргон?
Аргон - благородный газ, он абсолютно инертен и не вступает в реакцию с другими газами благодаря строению молекулы аргона. Аргон состоит всего из одного атома. Это ключевое преимущество перед воздухом, который состоит в основном из двухатомных молекул, таких как азот и кислород.
Если вы сжимаете воздух, как в обычном двигателе внутреннего сгорания, молекулы воздуха начинают нагреваться, вибрировать и вращаться, вбирая в себя часть тепловой энергии, которая хранится в молекулах как внутренняя энергия. При использовании аргона вся энергия взрыва топлива преобразуется во внутреннее давление в поршневом цилиндре. Благодаря этому можно увеличить КПД двигателя примерно на 25 процентов.
Инженеры предлагают сделать закрытую систему, в которую будет поступать водород и кислород, отводиться вода и тепло, а систему будет заполнять аргон. Аргон можно будет использовать многократно, а водород и кислород будут генерироваться в процессе работы двигателя.
Но всё не так просто, учены пока не могут решить вопрос с самодетонацией и циклами работы поршня, пока что не получилось настроить тактовую частоту поршня и сопоставить ее с циклами впрыска водорода и кислорода.
Двигатель работает неправильно, а до обещанной эффективности далеко. Ученые считают, что выход будет найден в ближайшие 5 лет, а полученный двигатель будет, скорее всего, стационарным, из-за его размера сложно будет использовать его в транспортных средствах.
Подобные установки можно будет использовать для генерации энергии в домах.
А вы верите во второе рождение двигателя внутреннего сгорания?
В Израиле придумали новый ракетный двигатель
Пожалуйста подпишитесь на мой канал и поставьте 👍 Я буду знать, что вам интересны новости науки и техники со всего света! Не забудьте поделиться публикацией в соц. сетях 📢 Это будет лучшей наградой для меня! Спасибо!