Водень.

Найбільш характерними властивостями водню є: теплотворна здат­ність водню дорівнює 118 045 кДж/кг і перевищує теплотворну здат­ність бензину в 2,7 раза. Проте об'ємна енергоємність його низька через малу густину (водень — найлегший елемент, навіть у рідкому стані він у 14 разів легший за воду).

Швидкість горіння горючої суміші водню з повітрям у 6 разів пере­вищує швидкість згоряння бензиноповітряної суміші. Для спалю­вання 1 кг водню потрібно вдвічі більше повітря, ніж для спалюван­ня дизельного палива, але він може моментально змішуватися з іншими газами і, зокрема, з повітрям. Суміш водень-повітря запалю­ється при вмісті водню від 4 до 74 % і горить при температурі понад 500 °С з утворенням пари дистильованої води. Відпрацьовані гази при роботі двигуна на водні не містять шкід­ливих домішок, за винятком оксидів азоту, яких дуже мало. Проте водень має дуже низький рівень запалювання. Ці властивості водню зумовлюють порушення нормального проходження робочого проце­су: дострокове запалювання робочої суміші в циліндрах, жорстке її згоряння, виникнення детонації, спалахів у впускному трубопроводі.

Незважаючи на зазначені недоліки водень є перспективним пали­вом загалом і для двигуна внутрішнього згоряння зокрема. Нині він цікавий як домішка до рідкого палива для його збагачення високока­лорійним компонентом.

.

Вода як домішка до палива

З метою економії бензину та більш раціонального використання низькооктанових бензинів останнім часом активно ведуться роботи щодо використання води як домішки до палива. Механізм дії води на робочий процес у двигунах внутрішнього згоряння вивчений не повністю, але вважається, що при доданні во­ди збільшується октанове число палива, завдяки чому зростає потужність і поліпшується економічність роботи машини. На думку фахів­ців, ця дія зумовлюється в основному трьома чинниками:

•   охолодженням заряду робочої суміші;

•   охолодженням деталей камери згоряння;

•   дією водяної пари як інертного середовища, що регулює процес згоряння суміші.

Деякі фахівці вважають, що вода виступає не тільки в ролі ката­лізатора, а й бере безпосередньо участь у процесі горіння суміші.

Вода може подаватися безпосереднім впорскуванням у циліндри або впускну систему двигуна, а також у вигляді водобензинової емульсії (ВБЕ), приготовленої раніше. Використання ВБЕ пов'язано з рішенням низки практичних завдань:

•   створенням ВБЕ, що забезпечують потрібну стабільність;

•   розробкою ефективних ПАР, які знижують поверхневий натяг води;

•   створенням раціональної системи здобуття і використання ВБЕ в господарствах.

Димність відпрацьованих газів при цьому знижується завдяки впливу водяних парів на процес газифікації вуглецю (сажі).

Обводнене дизельне паливо характеризується зниженням цетанового числа і великим періодом затримки самозапалювання. Однак наявність «мікровибухів» капель емульсії та вплив на згоряння хіміч­них чинників (присутності води) призводить до інтенсифікації теп­ловиділення і скорочення тривалості згоряння палива, що сприяє зниженню його витрати.