Совет 1: Как повышать КПД теплового двигателя

Полезная работа, выполняемая любой тепловой машиной, равна отношению разности теплоты полученной нагревателем и холодильником к теплоте, полученной нагревателем. В идеальной тепловой машине с максимальным КПД (цикл Карно), он равен отношению разности температур нагревателя и холодильника к температуре нагревателя.
Вам понадобится
  • - набор инструментов;
  • - газовая турбина;
  • - двигатель внутреннего сгорания.
Инструкция
1
К наиболее популярным тепловым двигателям относят газовую турбину и двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Чтобы повысить КПД турбины, увеличьте температуру нагревателя и уменьшите температуру холодильника. Для этого найдите такой угол наклона лопаток, при котором большая часть энергии газа будет передаваться им, превращаясь в механическую. Тогда температура газа в холодильнике снизится. Сделать это практически достаточно сложно, этой проблемой сегодня занимаются лучшие технические институты. Поэтому делайте грубую настройку, находя угол, при котором турбина в потоке газа имеет наибольшую частоту вращения.
2
Разберите кожух турбины и очистьте ее лопасти и вал от загрязнения, которое появляется на них в результате прохождения мощного газового потока. После этого смажьте крепления турбины, в случае необходимости замените подшипники на валу. Это поможет значительно снизить силу трения и увеличит КПД устройства.
3
Для того чтобы увеличить КПД турбины, увеличьте температуру газа, подающегося на ее лопасти. При этом следите, чтобы турбина постоянно охлаждалась, то есть температура холодильника значительно не повышалась. При таком способе увеличения КПД, лопатки турбины могут быстро выйти из строя.
4
Увеличьте КПД ДВС, используя качественное топливо, например, бензин с высоким октановым числом. При его сгорании выделяется большее количество теплоты, что при равных температурах холодильника приводит к тому, что КПД двигателя повышается. Для уменьшения потерь на трение и инертность поршневой группы, установите кованые поршни, которые легче и меньше по размерам. Они выдерживают более высокие температуры, что позволит форсировать двигатель, доработав форсунки для впрыска топлива. Формирование двигателя приведет к увеличению расхода топлива с одновременным увеличением мощности, поэтому КПД в этом случае не увеличится. Для повышения КПД ДВС своевременно заменяйте моторное масло, уменьшая трение между деталями мотора.

Совет 2: Как увеличить мощность ДВС

Существует множество методик повышения выходной мощности ДВС. Даже в совершенно обычной автомастерской можно произвести несложные модификации с двигателем, которые добавят ему недостающих лошадиных сил.

Производители всех массовых автомобилей идут на компромиссы. Их заталкивают в эти рамки автолюбители, хотя и сами того не подозревают. Эта ситуация объясняется просто: они вынуждены выпускать конкурентоспособные, дешевые, надежные и экономичные автомобили, которые будут покупать снова и снова.



Зачем увеличивать мощность двигателя?



Мотив для повышения выходной мощности двигателя у каждого автовладельца свой, начиная с банального стремления выделиться из толпы более агрессивным звучанием мотора и динамичным разгоном, заканчивая повышением тяговитости двигателя и улучшения его практических качеств. Повысить мощность двигателя серийного автомобиля можно разными способами:



  • чип-тюнингом;

  • увеличением рабочего объема;

  • увеличением коэффициента сжатия топлива;

  • уменьшением веса;

  • заменой головок блока цилиндров и распредвалов;

  • модернизацией впускной системы.

  • модернизацией выхлопной системы;


Краткий обзор методов повышения мощности ДВС



Кроме того, что чип-тюнинг - один из самых эффективных, он еще и один из самых простых с точки зрения непосредственного технического способ вмешательства в двигатель. Суть метода сводится к установке новой программы в блок управления двигателем.



С рабочим объемом все просто: чем больше топлива двигатель способен сжечь за один оборот коленвала, тем большую мощность он вырабатывает. Рабочий объем ДВС увеличивается растачиванием цилиндров.



Увеличив коэффициент сжатия до определенной планки, потенциально можно развить больше мощности при неизменном расходе топлива. Вот почему все мощные гоночные автомобили работают на высокооктановом бензине – их двигатели сжимают горючую смесь до максимума и получают предельную отдачу.



Заменив тяжелые поршня двигателя на более легкие, можно снизить растраты энергии на изменение направления движения поршней и на их остановку. Чем легче поршня, тем меньше энергии тратится впустую.



Во многих заводских двигателях предусмотрен один впускной и один выпускной клапан на каждый цилиндр. Установив головку блока с увеличенным числом клапанов на цилиндры, можно существенно увеличить приток воздуха в камеры сгорания и увеличить мощность.



Чем больше воздуха загнать в цилиндр, тем больше мощности он выдаст за один оборот коленвала. Для этого двигатели оснащают специальными турбинами и компрессорами, которые нагнетают воздух в цилиндры под давлением.



Если выхлопные газы плохо уходят из камер сгорания и выхлопной системы в целом, они крадут мощность двигателя. Чем меньше сечение выхлопных труб, тем сильнее обратное давление и тем ниже мощность ДВС.

Источники:
  • Как увеличить мощность двигателя?

Совет 3: Как из газа получить бензин

Из природного газа получить настоящий бензин нельзя. Зато из него можно синтезировать метанол, который сам по себе является отличной альтернативой бензину.
Вопреки распространенному мнению, получить бензин из природного газа невозможно. Когда говорят о получении бензина из газа, речь идет о синтезе метилового спирта, который можно использовать в качестве высокооктановой присадки к бензину или в качестве самостоятельного горючего.

Метанол - новый бензин



Принцип получения метанола из природного газа состоит в том, что газ при повышенной температуре дает реакцию на водяные пары и катализаторы, в результате чего сначала образуется так называемый «синтез-газ», из которого, в свою очередь, образуется метанол.

Как показывают исследования, метиловый спирт может использоваться, как высокооктановая добавка к обычному бензину. Кроме того, метанол может использоваться в качестве горючего и сам по себе - его октановое число составляет 115.

Двигатель автомобиля, который заправляют вместо бензина метиловым спиртом, служит гораздо дольше. При этом, только лишь благодаря замене одного вида топлива на другой, мощность двигателя автоматически повышается на 20%. В выхлопных газах автомобиля, работающего на метиловом спирте, отсутствуют вредные примеси.

Получение спирта из газа



Аппарат для получения метанола из природного газа в домашних условиях можно сконструировать самостоятельно. Он состоит из двух трубок - одна из них подключена к крану с холодной водой, другая - к источнику природного газа (газовой плите или баллону). Концы обеих трубок входят в смеситель, в котором смесь газа и водяных паров нагревается горелкой до температуры около 100-120 градусов. Из смесителя газо-водяная смесь поступает в реактор, наполненный катализатором. Катализатор состоит на 25% из никеля и на 75% из алюминия. В реакторе под действием высокой температуры (около 500 градусов) и катализатора из газо-водяной смеси образуется синтез-газ, состоящий из водорода и монооксида углерода.

Далее горячий синтез-газ поступает в холодильник, где охлаждается до температуры 35-40 градусов и поступает в компрессор, где сжимается до давления в несколько атмосфер. На следующей стадии синтез-газ поступает во второй реактор, наполненный катализатором, состоящим из смеси 20% цинка и 80% меди. Здесь при температуре 270 градусов из синтез-газа образуется метанол, который затем конденсируется в холодильнике и сливается в емкость.

Как заявляют люди, экспериментирующие с получением метанола из природного газа, в домашних условиях можно производить около 3-5 литров метанола в час. При этом себестоимость такого топлива составляет считанные рубли.

Внимание!



Помните, что метанол - яд. Его пары огнеопасны. Малейшая утечка природного газа из газовой плиты или аппарата для получения метанола может привести к взрыву.
Видео по теме
Обратите внимание
В любом случае, превысить КПД идеальной тепловой машины не удастся как для турбины, так и для ДВС.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше