Світові запаси води на Землі невичерпні. Ми гарячково шукаємо паливо майбутнього, а самі буквально купаємося в ньому. Адже щоб користуватися водою як паливом, треба придумати якийсь пристрій, що працює на ній, а вірніше, на її складових водні та кисні. З основ хімії відомі методи дисоціації (способи розкладання) води на водень і кисень - термічна, електрична, під дією іонізуючих випромінювань, радіохвиль і ін.

Серед автомобілістів давно ходять розповіді про двигуни внутрішнього згоряння, що працюють на воді. У науково-популярній літературі періодично з'являються сенсаційні повідомлення про успішні дослідах зі створення двигунів на воді. Однак, перевірити їх достовірність дуже важко. Наприклад, професор Сапогін розповідав, як його вчитель професор Г. В. Дудко в 1951 р брав участь у випробуваннях двигуна внутрішнього згоряння, який представляв собою гібрид дизеля з карбюраторним двигуном. Для його запуску був потрібний всього склянку бензину, а потім запалювання відключалася, форсунками в камери згоряння подавалася паливним насосом звичайна вода із спеціальними добавками, попередньо нагріта і сильно стиснута. Двигун був встановлений на човні, і випробувачі два дні плавали на ній по Азовському морю, черпаючи замість бензину воду через борти.
На питання, чому такі двигуни до сих пір не поставлені на серійне виробництво, професор Сапогін зазвичай відповів журналісту: "Таке питання може прийти в голову тільки людині, що не знає життя!"
Напевно, в цих оповіданнях є якась частка істини. Також зрозуміло, що країнам міжнародної бензинової олігархії, як США і Росії такі винаходи не потрібні, тому вони неохоче пускають такого роду винаходи не тільки в промисловість, а й на сторінки патентних бюлетенів. Їм, об'єднаним в автомобільно-бензиновий комплекс, зараз легко боротися з розрізненими ентузіастами двигунів на воді ще й тому, що ті не мають чіткого уявлення про те, як з води народжується тепло, необхідне для роботи двигуна. Свої розробки вони робили методом проб наосліп без освітлення шляху до мети теорією.

На X Міжнародному симпозіумі "Перебудова природознавства", що відбувся в 1999 в м Волгодонську, П. Мачукас з Вільнюса доповідав, що він розробив речовина, таблетка якого на відро води перетворює воду в замінник бензину для звичайних двигунів. Собівартість таблетки в 3 рази нижче, ніж вартість бензину на таку ж тривалість поїздки. Склад таблетки винахідник тримає в секреті.

Покопавшись в підшивках науково-популярних журналів і газет, можна знайти чимало подібних навколонаукових історій. Так, в газеті "Комсомольская правда" від 20 травня 1995 р приведена історія А. Г. Бакаєва з Пермі, приставка якого нібито дозволяє будь-якому автомобілю працювати на воді.
Однак, що двигуни на воді - прерогатива тільки винахідників з країн СНД. Наприклад, хтось Ю. Браун в США побудував демонстраційний автомобіль, в бак якого заливається вода, а Р. Гуннерман в ФРН допрацював звичайний двигун внутрішнього згоряння для роботи на суміші газ / вода або спирт / вода в пропорції 55/45. Дж. Грубер також пише і про двигун німецького винахідника Г. пішли, що працює на суміші вода / бензин в пропорції 9/1.

Але самий широковідомий двигун, який розкладає воду на водень і кисень, заснований на електролізі, сконструйований американським винахідником Стенлі Мейра. Доктор Дж. Грубер з ФРН згадує про двигун С. Мейєра з водою в ролі палива, запатентованому в США в 1992 р (Патент США № 5149507). Про це двигуні була телепередача по 4-му каналу Лондонського телебачення 17 грудня 1995 р

Звичайний елекроліз води вимагає струму, що вимірюється в амперах, в той час як електролітичний двигун С. Мейєра виробляє той же ефект при міліампер. Більш того, звичайна водопровідна вода вимагає додавання електроліту, наприклад, сірчаної кислоти, для збільшення провідності; двигун Мейєра-же діє при величезній продуктивності зі звичайною відфільтрованої від бруду водою.

Згідно з очевидцями, самим разючим аспектом двигуна Мейєра було те, що він залишався холодним навіть після годин виробництва газу.

Експерименти Мейєра, які він представив до патентування, заслужили серію патентів США, представлені під Секцією 101. Слід зазначити, що уявлення патенту під цією секцією залежить від успішної демонстрації винаходу Патентному рецензійний Комітету.

Мал. Електролітична комірка С. Мейєра.

Електролітична комірка Мейєра має багато спільного з електролітичної осередком, за винятком того, що вона працює при високому потенціалі і низькому струмі краще, ніж інші методи. Конструкція проста. Електроди зроблені з паралельних пластин нержавіючої сталі, що утворюють або плоску, або концентричну конструкцію. Вихід газу залежить назад пропорційно відстані між ними; пропоноване патентом відстань 1.5 мм дає хороший результат.

Значні відмінності полягають в живленні двигуна. Мейер використовував зовнішню індуктивність, яка утворює коливальний контур з ємністю осередку, - чиста вода володіє діелектричної проникністю близько 5 од., - щоб створити паралельну резонансну схему.

Вона порушується потужним імпульсним генератором, який разом з ємністю осередку і випрямним діодом складає схему накачування. Висока частота імпульсів виробляє східчасто збільшується потенціал на електродах осередку до тих пір, поки не досягається точка, де молекула води розпадається і виникає короткочасний імпульс струму. Схема вимірювання струму харчування виявляє цей стрибок і замикає джерело імпульсів на кілька циклів, дозволяючи воді відновитися.

Мал. Електрична схема електролітичної осередку С. Мейєра

Група очевидців незалежних наукових спостерігачів Великобританії свідчив, а що американський винахідник, Стенлі Мейер, успішно розкладає звичайну водопровідну воду на складові елементи за допомогою комбінації високовольтних імпульсів, при середньому споживанні струму, що вимірюється всього лише міліампер. Зафіксований вихід газу був достатнім, щоб показати воднево-кисневе полум'я, яке миттєво плавило сталь (близько 0.5 літрів в секунду).

Мал. Принципова схема електролітичної осередку С. Мейєра

У порівнянні зі звичайним потужнострумових електролізом, очевидці констатували відсутність будь-якого нагрівання осередки. Мейер відмовився прокомменіровать подробиці, які б дозволили вченим відтворити і оцінити його "водяну осередок". Однак, він представив досить детальний опис американському Патентному Бюро, щоб переконати їх, що він може обґрунтувати його заявку на винахід.

Одна вітрина була забезпечена двома паралельними електродами збудження. Після наповнення водопровідною водою, електроди генерували газ при дуже низьких рівнях струму - не більше ніж десяті частки ампера, і навіть міліампер, як заявляє Мейер, - вихід газу збільшувався, коли електроди зсувалися ближче, і зменшувався, коли вони відсувалися. Потенціал в імпульсі досягав десятків тисяч вольт.

Друга осередок містила 9 осередків з подвійними трубками з нержавіючої сталі і виробляла набагато більше газу. Була зроблена серія фотографій, що показує виробництво газу при мілліамперном рівні. Коли напруга була доведена до граничного, газ виходив в дуже вражаючому кількості.

Дослідник хімік Keith Hindley описав демонстрацію роботи осередку Мейєра: "Після дня презентацій, Griffin комітет засвідчив ряд важливих властивостей WFC (водяна паливна комірка, як назвав її винахідник)." Ми звернули увагу, що вода вгорі осередку повільно стала забарвлюватися від блідо-кремового до темно-коричневого кольору, ми майже впевнені в вплив хлору в сильно хлорованої водопровідній воді на трубки з нержавіючої сталі, використані для порушення. Але найдивніше спостереження - це те, що WFC і всі його металеві трубки залишилися зовсім холодні на дотик, навіть після більш ніж 20 хвилин роботи ".

Мал. Механізм роботи електролітичної осередку С. Мейєра

Таким чином, отриманий результат свідчить про ефективне і керованому виробництві газу, яке безпечно в управлінні і функціонуванні. А управляти виробництвом газу дозволяє збільшення і зменшення напруги електрода.

На думку самого винахідника, під впливом електричного поля відбувається поляризації молекули води, що приводить до розриву зв'язку.

Крім рясного виділення кисню і водню і мінімального нагрівання осередки, очевидці також повідомляють, що вода в всередині осередку зникає швидко, переходячи в її складові частини у вигляді аерозолі з величезної кількості крихітних пухирців, що покривають поверхню комірки.

Мейер заявив, що конвертер воднево-кисневої суміші працює у нього вже протягом останніх 4 років, і складається з ланцюжка з 6 циліндричних осередків. Він також заявив, що фотонное стимулювання простору реактора світлом лазера за допомогою оптоволокна збільшує виробництво газу.

Мал. Зміни молекул води при роботі установки

Ефекти, що спостерігаються при роботі установки електролітичного розкладання води:

-послідовність станів молекули води і / або водню / кисню / інших атомів;

-орієнтація молекул води уздовж силових ліній поля;

-полярізація молекули води;

-удлінненіе молекули води;

-разрив ковалентного зв'язку в молекулі води;

-Звільнення газів з установки.

Причому, оптимальний вихід газу досягається в резонансної схемою. Частота підбирається рівній резонансній частоті молекул.

Для виготовлення пластин конденсатора віддається перевага нержавіючої сталі марки Т-304, яка не взаємодіє з водою, киснем і воднем. Розпочатий вихід газу управляється зменшенням експлуатаційних параметрів. Оскільки резонансна частота фіксована, продуктивністю можна керувати за допомогою зміни імпульсного напруги, форми або кількості імпульсів.

Що підвищує котушка намотана на звичайному тороідальному ферритовом осерді 1.50 дюйма в діаметрі і 0.25 дюйма товщиною. Первинна котушка містить 200 витків 24 калібру, вторинна 600 витків 36 калібру.
Діод типу 1ISI1198 служить для випрямлення змінної напруги. На первинну обмотку подаються імпульси шпаруватості 2. Трансформатор забезпечує підвищення напруги в 5 разів, хоча оптимальний коефіцієнт підбирається практичним шляхом.

Дросель містить 100 витків калібру 24, в діаметрі 1 дюйм. У послідовності імпульсів повинен бути короткий перерву.

Через ідеальний конденсатор струм не тече. Розглядаючи воду як ідеальний конденсатор, енергія не буде витрачатися на нагрів води.

Вода володіє деякою залишкової провідністю, зумовленої наявністю домішок. Ідеально, якщо вода в осередку буде хімічно чистої. Електроліт до води не додається.

В процесі електричного резонансу може бути досягнутий будь-який рівень потенціалу, оскільки ємність залежить від діелектричної проникності води і розмірів конденсатора.

Однак, слід пам'ятати, що водень - надзвичайно небезпечне вибухонебезпечне з'єднання. Його детонационная складова в 1000 разів сильніше бензину. Крім усього, у Стена Мейєра було два інфаркти, після яких він помер, можливо, від отруєння воднем.

Інший, абсолютно відмінний по конструкції двигун внутрішнього згоряння, що працює на воді, був розроблений ще в 1994 році нашим винахідником В.С. Кащеєва.

На малюнку праворуч приведена його конструкція в розрізі.

Двигуна внутрішнього згоряння на воді включає циліндр 1, в якому розміщений поршень 2, пов'язаний, наприклад, кривошипно-шатунним механізмом з колінчастим валом двигуна (на фіг. 1 не показані). Циліндр 1 забезпечений головкою 3, що утворює разом зі стінками циліндра 1 і днищем поршня 2 камеру згоряння 4. підпоршневу порожнину 5 повідомлена з атмосферою. У голівці 3 циліндра встановлені:

впускний клапан 6, повідомляє камеру згоряння 4 з атмосферою при русі поршня 2 від верхньої мертвої точки до нижньої і приводиться, наприклад, від розподільного вала двигуна (на фіг. не показаний);

зворотні клапани 7, що забезпечують вихлоп в атмосферу продуктів з камери згоряння 4 і герметизуючі камеру після здійснення вихлопу.

Камера згоряння 4 виконана принаймні з одного передкамерою 8, в якій встановлено приводиться, наприклад, від розподільного вала клапан 9 подачі паливної суміші і свічка запалювання 10. Переважно передкамеру 8 (або передкамери) виконати в боковій стінці циліндра 1 над поршнем при його розташуванні в нижній мертвій точці.

Двигун працює наступним чином:

При русі поршня 2 від верхньої мертвої точки до нижньої впускний клапан 6 відкритий і камера згоряння 4 повідомлена з атмосферою. Тиск, що діє на обидві сторони поршня 2, однаково і дорівнює атмосферному.

При наближенні поршня 2 до нижньої мертвої точки герметизують камеру згоряння 4, закриваючи впускний клапан 6; через клапани 9 в передкамери 8 подають паливну суміш і запалюють її. Як паливної суміші використовують стехіометричних суміш водню з киснем, так званий гримучий газ.

При згорянні паливної суміші різко підвищується тиск в камері згоряння 4; цим тиском відкриваються встановлені в голівці 3 циліндра зворотні клапани 7 і відбувається вихлоп в атмосферу продуктів з камери згоряння. Тиск в камері згоряння 4 різко знижується і зворотні клапани 7 закриваються, герметизируя камеру згоряння 4.

Поршень 2 атмосферним тиском, що діє з боку подпоршневую порожнини 5, переміщається від нижньої мертвої точки до верхньої, здійснюючи робочий хід.

Після досягнення поршнем 2 верхньої мертвої точки відкривається впускний клапан 6 і цикл повторюється. Викидаються з камери згоряння продукти являють собою зволожене повітря.

Отримання паливної суміші для силової установки транспортного засобу з пропонованим двигуном внутрішнього згоряння може здійснюватися електролізом води в електролізері, встановленому на цьому транспортному засобі.

Інший наш винахідник москвич Михайло Весенгіріев, лауреат премії журналу «Винахідник і раціоналізатор», взагалі запропонував використовувати в якості пристрою, що розкладає воду на кисень і водень як там не є звичайний поршневий двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Він стверджує, що існуючі двигуни внутрішнього згоряння можна змусити працювати на звичайній воді за допомогою електродів вольтової дуги.

Камера двигуна згоряння по-думку винахідника, ідеально підходить для всіх видів впливу на воду, викликають її дисоціацію і подальше утворення робочої суміші, її займання і утилізацію виділилася енергії.

Для цього винахідник М. Весенгіріев запропонував використовувати чотиритактний ДВС (позитивне рішення по заявці на патент РФ № 2004111492). Він містить один циліндр з рідинної системою охолодження, поршень і головку циліндра, що утворюють камеру згоряння, випускний клапан, систему подачі електроліту (водного розчину електроліту) і систему запалювання. Система подачі електроліту в циліндр виконана у вигляді плунжерного насоса високого тиску і форсунки з кавітатором (місцеве звуження каналу). Причому насос високого тиску або кінематично, або через блок управління пов'язаний з кривошипно-шатунним механізмом двигуна.

Система запалювання виконана у вигляді електродів і вольтової дуги, встановлених в камері згоряння. Зазор між ними можна регулювати, а струм на них йде від розподільника, також кінематично або через блок управління пов'язаного з кривошипно-шатунним механізмом.

Перед пуском двигуна в роботу бак заправляють електролітом (наприклад, водним розчином їдкого натру). Регулюючи катод, встановлюють зазор між електродами. І, включивши запалювання, на електроди подають постійний струм. Потім стартером розкручують вал двигуна.

Поршень від верхньої мертвої точки (ВМТ) переміщається до нижньої мертвої точки (НМТ). Випускний клапан закритий. У циліндрі створюється розрідження. Насос високого тиску забирає з електролітного бака цикловую дозу електроліту і через форсунку з кавітатором подає її в циліндр. У кавітатор за рахунок підвищення швидкості і падіння тиску до критичного значення відбувається часткова дисоціація води і найтонше розпорошення крапельок електроліту. Потім в камері згоряння за рахунок протікання постійного електричного струму через електроліт відбувається додаткова, вже електролітична дисоціація.

Поршень від НМТ переміщається до ВМТ - такт стиснення. Обсяг, займаний робочої сумішшю, зменшується, а її температура зростає: тепер йде вже термічна дисоціація. Третій такт - робочий хід. Електрод пружиною і кулачково? Розподільним валом (кінематично або через блок управління пов'язаний з кривошипно-шатунним механізмом) переміщається до зіткнення з електродом, і запалюється вольтова дуга. Під впливом її тепла робоча суміш в камері згоряння остаточно дисоціює і запалюється. Розширюються гази переміщують поршень від ВМТ до НМТ. Ще до приходу поршня до НМТ переривник-розподільник розмикає контакти, на короткий час перериває подачу постійного струму на електроди вольтової дуги і гасить її. Потім контакти переривника-розподільника знову замикаються, і постійний струм знову надходить на електроди.

І, нарешті, четвертий такт - випуск. Поршень переміщається вгору від НМТ до ВМТ. Випускний клапан відкриває випускне вікно, і циліндр звільняється від відпрацьованих продуктів. Надалі процес роботи двигуна безперервно повторюється. При цьому циліндр і головка циліндра охолоджуються системою охолодження двигуна. Таким чином, старий-новий ДВС може працювати на воді.

Конструкції двигунів внутрішнього згоряння на воді, реалізуються на практиці різними західними фірмами.

Наприклад, зовсім недавно Японська компанія Genepax представила в Осаці (Osaka, Японія) електромобіль, який використовує воду в якості палива. Як повідомляє агентство Reuters, всього одного літра достатньо, щоб їхати на ньому протягом години зі швидкістю 80 кілометрів на годину.

Як стверджує розробник, машина може використовувати воду будь-якої якості - дощову, річкову і навіть морську. Силова установка на паливних елементах отримала назву Water Energy System (WES). Вона влаштована за тим же принципом, що і інші силові установки на паливних елементах, що використовують водень як паливо. Головною особливістю системи Genepax є те, що вона використовує колектор електродів мембранного типу (MEA), який складається із спеціального матеріалу, здатного за допомогою хімічної реакції повністю розщепити воду на водень і кисень.

Цей процес, як стверджують розробники, аналогічний механізму виробництва водню шляхом реакції металогідриди і води. Однак головна відмінність WES - це отримання водню з води протягом тривалого часу. Крім того, MEA не вимагає спеціального каталізатора, а рідкісні метали, зокрема платина, необхідні в тій же кількості, що і в звичайних фільтруючих системах бензинових автомобілів. Також немає необхідності використовувати перетворювач водню і водневий резервуар високого тиску.

Крім повної відсутності шкідливих викидів, силова установка Genepax, за словами розробника, є більш довговічною, так як каталізатор не псується від забруднюючих речовин.

"Автомобіль буде продовжувати їхати до тих пір, поки у вас є пляшка з водою, щоб заправляти його час від часу", - сказав генеральний директор Genepax Кійосі Хірасава (Kiyoshi Hirasawa). «Для поповнення енергією батарей не потрібно створювати інфраструктуру, зокрема, станції підзарядки, як для більшості сучасних електромобілів».

Продемонстрований в Осаці автомобіль є єдиним зразком, і буде використаний для отримання патенту на винахід. В майбутньому Genepax планує почати співпрацювати з японськими автовиробниками і знизити собівартість паливних елементів за рахунок масового виробництва.

О.В.Мосін

Продовження - в наступній статті сайту.