Двигатель на спирту: описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото

Еще немного минусов

Среди негативных моментов следует вспомнить о таких:

• При езде в жару автомобиль может ощутимо терять мощность.
• В некачественном топливе может образовываться вода. А в таком случае двигатель внутреннего сгорания на спирту может забарахлить и выйти из строя.
• Двигатель может сбрасывать обороты, глохнуть, не заводиться без видимых на это причин.
• Часто засоряется топливная система.
• Могут лопнуть топливные шланги (актуально при длительном использовании на старых автомобилях).
• Некоторые производители предоставляют топливо неудовлетворительного качества (впрочем, это можно сказать и об обычном бензине).
• Для использования спиртовых продуктов необходимо модернизировать систему. Под этим подразумевается регулировка топливного насоса, а также замена деталей, что подвержены коррозии.

Подводя итог, следует сказать, что перед заливкой такой субстанции необходимо хорошо подумать о том, стоит ли это делать. Для старых авто (2010 год и дальше) и карбюраторных машин она противопоказана. В остальных случаях использовать такое топливо следует на свой страх и риск. Если это не пугает, то двигатель, работающий на спирту, – это вполне реальная вещь.

А что в мировой практике?

Если попутешествовать в США и по западной Европе, то можно подметить, что там широко распространено использование биоэтанола. Наиболее популярно низкосодержащее топливо, обозначаемое как Е5, Е7, Е10. Теоретически его можно залить в любой новый автомобиль. Если число больше десяти, то желательно уточнять, допускает ли автопроизводитель использование биотоплива. В Бразилии, США и некоторых странах Европейского союза продают даже Е85. Как не сложно догадаться, такое топливо содержит 85 % этанола и 15 % бензина.

Но здесь не все так просто. Система эта относительно новая, поэтому двигатель на этиловом спирте в некоторых случаях следует поберечь. Почему? Дело в том, что могут быть определенные отклонения от установленного числа. Так, для Е5 (7,10,15,20,25) подобное не допускается. А вот если надпись гласит о том, что топливо Е30, то процентное содержание может колебаться в диапазоне 30-40. Для Е60 это 50-60. А под Е85 понимают 70-85. Да и если встречается, к примеру, А-95Е, то не лишним будет поинтересоваться процентным соотношением такого топлива. Ибо октановое число – это одно, а вот количество спирта на литр – совсем другое.

Дополнительно могут быть введены другие типы обозначения. В таком случае следует узнавать все детали. И не просто ограничиться тем, что переспросил у работников заправки, но затребовать паспорт качества топлива и убедиться в том, что оно соответствует установленным стандартам.

Из чего делают спирт в Китае

По утверждению некоторых ученых и экспертов, китайский спирт, из которого производят различные алкогольные напитки в России, изготавливается из фекалий. Для знающего человека не тяжело превратить отходы жизнедеятельности в популярный продукт.

По неподтвержденной информации, на заводах переработки используют как отходы животных, так и людей. Предприимчивые умельцы из Китая, нашли способ зарабатывания на том, чего в стране с миллиардным населением предостаточно.

• Продукты жизнедеятельности, непринципиально какого происхождения, разбавляют с водой.
• Процесс проходит с большей интенсивностью, если в полученную смесь добавляют мел и дрожжи.
• Сделанную таким образом смесь оставляется на некоторое время бродить.
• Полученную бражку перегоняют до получения спирта.

Простой и мало затратный процесс позволяет китайцам делать деньги с наименьшими расходами, так как данного добра всегда хватает. Крупным российским компаниям же это дает возможность приобретать дешевый и тяжело отличимый от зернового, китайский спирт.

Резонансная труба

На впускном отверстии двигателя стоит карбюратор и воздушный фильтр. А на выпускном? Глушитель — скажете вы. Не совсем. В качестве выхлопной системы используется резонансная труба. Её роль — не уменьшить звук выхлопа (хотя и эту задачу она в некоторой степени выполняет), а увеличить мощность двигателя и повысить его КПД. Особенность устройства и работы двухтактных двигателей приводит к тому, что часть топливной смеси пролетает сквозь камеру сгорания не успев воспламениться. Форма резонансной трубы подобрана так, отразить вылетающие газы направить топливную смесь назад в камеру сгорания

Второй важной функцией трубы является создание давления в топливном баке, с которым она соединена трубочкой. Наличие резонансной трубы особо критично для калильных двигателей, бензиновые же часто используются с компактными глушителями

Резонансная труба

Глушитель

Новичок с идеями

Марка Yuan Cheng была зарегистрирована всего три года назад концерном GCV (Geely Commercial Vehicle) и является новичком среди коммерческих продуцентов. Бренд образован на деньги и при технической поддержке головного холдинга Zhejiang Geely Holding Group, который в 2009 стал владельцем шведского производителя легковых автомобилей Volvo Cars. В недавнем прошлом он также выкупил незначительные доли акций компании Volvo Trucks и концерна Daimler AG. Иными словами, Geely – это гигант мирового автопрома, который если и занимался грузовиками, то уж никак не магистральными тягачами!

Теперь факты. В 2017 году на заводе компании в Нанчуне выпустили первые 91 тяжёлый грузовик, собрали 545 среднетоннажников и ещё 5287 лёгких фургонов, а также 92 автобуса и 41 автобусное шасси. Тогда же был представлен первый прототип дальнобойного седельного тягача Yuan Cheng M100. Судя по колёсной формуле 6х4 он ориентирован, скорее, на региональных грузоперевозчиков, чем на магистральные маршруты.

В прошлом 2018 году выпуск даже упал: тяжёлых грузовиков собрали лишь 8 штук, отгрузили 34 среднетоннажника, выпустили 4679 малотоннажных фургонов класса «ГАЗель» и изготовили 97 автобусов (и все – только в одном декабре!). Сейчас уже известно, к чему так долго готовился автогигант.

Нежданный гибрид

Впрочем хватит о грузовом пьянстве! Третьей новинкой стал не метанольный, а уже привычный дизель-электрический гибридный седельный тягач Yuan Cheng M100 GS51HD. Он оборудован 6-цилиндровым 12,5-литровым турбодизелем Weichai WP13.510, максимальная мощность которого составляет 510 л.с. (382 кВт), а предельный крутящий момент достигает 2400 Н·м в диапазоне 950–1400 об./мин. Мотор агрегатирован с усиленной 12-ступенчатой механической КП Fast Gear 12JSDX240TA и электротрансмиссией. В силовую электрическую часть входит электродвигатель IM210H41.H1 номинальной мощностью 100 кВт (часовой режим мощности достигает 200 кВт) и литий-ионные батареи MGL 48C01Y общей ёмкостью 50 кВт·ч. В электротрансмиссии предусмотрен рекуперативный цикл для возврата электроэнергии в АКБ при торможении.

Наличие мощного аккумулятора позволяет машине работать в режиме электротягача на расстоянии 30 км. Такая опция может пригодиться внутри мегаполисов.

Снаряжённая масса гибридного грузовика составляет 9,4 тонны. В штатную комплектацию входят два алюминиевых топливных бака на 400 и 500 л. Банально? Но зато его не надо поить спиртом!

Рецепты топливных смесей для калильных двигателей

Стандартный рецепт топлива

В качестве основного рецепта калильного топлива используют утвержденный ФАИ (Федерация авиамодельного спорта) для спортивных соревнований состав:

• Масло касторовое     20%
• Спирт метиловый      80%

Данный состав топлива можно назвать базовым, так как он как правило гарантирует стабильную работу мотора и хороший ресурс. 

Важные особенности смазывающих компонентов, масло. 

     Очевидно, что авиамодельные двигатели создавались с применением различных технологий. Которые в свою очередь постоянно совершенствуются. Этот момент очень сильно влияет на процент масла добавляемого в топливную смесь.  Так классические моторы 80х годов, с «черной» стальной парой.(Как правило поршень изготовлен из мелкозернистого чугуна, а гильза из стали) . Например советский мотор Талка-7 и американский Fox 35 Stunt. Требуют использования в качестве смазки ТОЛЬКО касторовое масло  25-28%. И не в коем случае нельзя применять синтетическое масло.

      С другой стороны в более современных оборотистых двигателях типа OS MAX 40VF рекомендуют применять микс высококачественного синтетического моторного масла для двухтактных двигателей и касторового масла.  Причем чаще всего для авиамодельных двигателей рекомендуют использовать соотношение 50/50% касторового и синтетического масел.

• Масло касторовое     10%
• Масло синтетическое 10%
• Спирт метиловый      80%
• Нитрометан              5-10%

Важно использовать качественное масло. Хорошее масло оставляет минимальный нагар на поршне и других трущихся деталях

Хорошо смазывает и продлевает ресурс микродвигателя.

Сколько нитрометана добавить?

 Для увеличения мощности и стабильности работы микродвигателя в калильное топливо добавляют нитрометан от 1-5 % для «советских» двигателей и 5-15% для остальных.

• Масло касторовое     20%
• Спирт метиловый      80%
• Нитрометан              5-10%

      Моторы выпускаемые в советские годы были адаптированы к стандартному ФАИ-шному рецепту топлива. Нитрометан был доступен очень ограниченному количеству спортсменов по сравнению с сегодняшним днем. Поэтому применять топливо с повышенным содержанием нитрометана (более 3%) может грозить поломкой двигателя. На моем опыте при использовании на двигателях Тайфун-2,5 топливной смеси с 10% содержанием нитрометана мотор выдал 25000 об/мин. но уже на 5 полете рассыпалась головка шатуна, такая ситуация повторилась со следующим мотором. С другой стороны на таких моторах как OS MAX FP по паспорту показано использовать 10% нитрометана. 

Я бы рекомендовал использовать топливо с нитрометаном, так как оно улучшается запуск мотора. В процессе работы мотор лучше держит режим, на пониженных оборотах выдает больше мощности. С ним как говориться «убитый» мотор будет работать. 

Рецепты топливных смесей для компрессионных моторов.

     Стандартным составом топлива для компрессионных авиамодельных двигателей считается следующая смесь. 

• Масло минеральное МК-8  33,3%   
• Эфир этиловый                 33,3%          
• Керосин технический        33,4%     

Так же существует множество рецептов топлива для компрессионных микродвигателей. Я приведу лишь несколько рецептов.

        Я всегда использовал стандартный рецепт топлива, который представлен выше, но еще лучшие результаты я получил используя состав топлива где использовал касторовое масло и МС-20 в равных долях. Такой состав я использовал на 4 см.куб моторе OS MAX 25FP.

• Масло самолетное МС-20 16 % 
• Масло касторовое            17 %  
• Эфир этиловый                 33,3%          
• Керосин технический        33,3%    

 Для получения больше мощности в топливную смесь добавляют амилнитрит.

• Масло минеральное МК-8  33,3%   
• Эфир этиловый                 33,3%          
• Керосин технический        33,4%     
• Амилнитрит                      2,5%

Или

• Масло касторовое           28,5%
• Эфир этиловый               41%
• Керосин технический      28,5%
• Амилнитрит                      2%

 Более подробно прочитать о топливных составах можно в книге «Модельные двигатели»

Бензиновый и калильный двигатели

Принципиальное отличие бензинового и калильного двигателей состоит в способе воспламенения топливной смеси. В бензиновом двигателе смесь воспламеняется искровой свечой, как в обычном автомобиле. Для этого на свечу в нужный момент подаётся высокое напряжение, вызывающее искру. В калильном двигателе используется калильная свеча, которая требует разогрева перед пуском двигателя, а при работе поддерживает свою температуру достаточной для воспламенения горючей смеси при контакте с нагретой свечой.

Искровая свеча

Калильная свеча

Свечи (также как и двигатели) на фотографиях показаны в разном масштабе, реальный размер бензиновой исковой свечи порядка 4-5 см, а калильной около 1 см.

Область применения тех или иных двигателей довольно чётко разграничена. Бензиновые двигатели применяют только на больших моделях масштаба 1/5, так как они большие и тяжёлые. Представляете себе двигатель бензопилы? Вот практически такие же стоят и в бензиновых автомоделях, минимальный объем — примерно 20 см3, а обычно 23-30 см3. На всех моделях меньшего масштаба применяются компактные калильные двигатели, их объём обычно составляет 2-6 см3. Теперь вы знаете, что если модель жужжит и дымит, то это совсем необязательно бензиновый двигатель. Калильный ДВС практически ничем не хуже, это тоже самый настоящий двигатель, но называть его «бензиновым» будет только человек не знакомый с автомоделизмом. Объём калильного двигателя часто принято обозначать не в кубических сантиметрах, а в кубических дюймах, вернее даже в их сотых долях. Например, калильный ДВС объемом 0.21 кубического дюйма = 3.44 см3. Сотые доли объема двигателя в дюймах называют классом двигателя, приведённый в примере двигатель — 21-го класса. Справедливости ради стоит отметить, что фирма HPI заявила о выпуске компактного бензинового двигателя для моделей масштаба 1/8, так что, возможно, бензиновые двигатели вскоре потеснят «калилки» на моделях меньших масштабов, ведь бензиновые двигатели гораздо более удобны в эксплуатации.

Ответы на вопросы «почему?» и «зачем?»

Бензиновый двигатель на спирту берет свое начало еще с нулевых годов. Дело в том, что сам по себе бензин – это крупный источник искусственных канцерогенных веществ. При добавлении биоэтанола он обогащается кислородом и лучше горит. При этом уменьшается количество выбросов окиси углерода плюс-минус на 30 %. Учитывая такое положение, законодательно в 2005 году установили, что в бензине должно быть 2 % спирта. В 2010-м этот показатель вырос до 5 %. А к 2020 году его планируют увеличить вообще до десяти процентов! Хотя там есть определенные послабления для неадаптированного автопрома. То есть для старых автомобилей допускается поставка бензина без биоэтанола

Но при этом очень важно, чтобы в его состав не входила вода

На практике такого результата добиться сложно, поэтому стандартом установлено, что ее в биоэтаноле должно быть не более 0,2 %. Ибо это влияет на качество топлива, и особенно актуальна эта проблема в зимний период. Необходимо учитывать, что спирт является чрезвычайно гигроскопическим веществом. И это создает определенную опасность. Существует теоретический риск, что смесь в моторе разделится на водно-спиртовые шарики и бензин. Вследствие этого можно наблюдать перерасход топлива (ведь вода не вырабатывает энергию), детонацию, или машина вообще может не завестись. За качеством топлива следует внимательно следить, иначе напитанный водой спирт быстро превратится в льдинки.

Проблемы как цель

В Москве на Хорошёвском шоссе расположен комплекс Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Внешне не очень выдающийся – институт, каких много. Но поскольку возник он как институт исследования и решения медико-биологических проблем космонавтики, то самым естественным образом в нём развивается и сегодня находится на мировой научной вершине направление психологическое. Начавшееся с необходимости анализа психологического состояния претендента в космонавты вообще и затем занявшееся острой и, как оказалось, весьма дорогостоящей проблемой психологической совместимости экипажей космических кораблей и станций.

А то бывали, знаете ли, случаи, когда бывшие друзья не разлей вода настолько уходили в ненависть друг к другу, что приходилось досрочно и дорого сворачивать важные космические экспедиции.

И вот здесь, в этом институте, ровно десять лет назад начался эксперимент по изоляции экипажа на 520 суток в закрытом модуле, имитировавшем космический корабль при полёте на Марс. Эксперимент так и назывался – «Марс-500», и автору этих строк довелось его тогда немножко освещать. Получая информацию, что называется, из первых рук.

Участники научного эксперимента «Марс-500». Фото: Liu Kai / Globallookpress  

Шесть человек – трое из России, два европейца и китаец – были на 17 месяцев заперты в модуле, где не только жили в строгой изоляции, но и с Центром управления полётом общались так, будто бы действительно удалялись от Земли. Даже с увеличением сроков между вопросом и ответом по радио – как и положено при ограниченной скорости света и растущей дистанции между ЦУПом и кораблём. То, что отработка всех необходимых задач такого полёта была полной, говорить не будем. Более сотни разных экспериментов, включая «высадку» на поверхности «Марса», сбор образцов пород и «вылет» обратно к Земле. Не было разве что невесомости. Поговорим о психологической стороне того, что пережили эти шестеро, без преувеличения, героев.

Что же было? В общем, всё то, что предвидели психологи на основании данных своей науки. Включая снижение физической активности экипажа под конец «полёта» и даже снижение скорости метаболизма. Но при этом, что характерно, психологи тогда же сияли как начищенный пятак. Если камни на поверхности «Марса» ребята собирали вполне земные, а с медицинской точки зрения ничего особенного не происходило, то психологи могли с законной гордостью отчитаться. По их линии все их рекомендации сработали, ни одного заметного срыва у экипажа не произошло и, в общем, «законные» психологические проблемы он преодолевал достойно и с честью. Более того, как тогда объявил один из ответственных по проекту доктор медицинских наук Александр Суворов, этот эксперимент дал «новые знания об уникальных возможностях человека».

Материал для производства

Сырьё для производства этилового спирта нужно выбирать с учётом конечного продукта, который необходимо получить. Для изготовления этанола класса Экстра и Люкс необходимы зерновые культуры, для высшего и первого сорта возможно использование любого продукта с содержанием крахмала.

Получение гидролизного спирта

Виды сырья для переработки довольно разнообразны. Самым продуктивным из них является сахар, из 10 кг этого сырья получают 5 и более кг чистого спирта. Однако сахар — дорогой продукт.

Можно использовать зерновые культуры, в том числе рис и кукурузу. Из пшеницы получают до трёх литров спирта.

Сахарная свёкла, картошка и фрукты (виноград, сливы, яблоки) являются наименее производительным сырьём, они дают всего один литр спирта.

Можно использовать разное сырьё, но нужно учесть, что бражки разных видов нельзя смешивать при изготовлении питьевого спирта.

Замёрзла вода в бачке омывателя?

Тоже не беда. Хотя, конечно, на зиму нужно лить незамерзайку. Налейте в бачок как можно больше спирта. Если повезёт, то ваш бачек не успеет лопнуть от льда. Спирт постепенно (до нескольких дней) растопит лёд внутри, начиная от стенок (собственно, поэтому он и сохранит бачек в целости). А для шлангов стеклоомывателя лёд почти не страшен — они эластичные. Однако спирт не сможет растопить лёд в шлангах и в форсунках: их придётся снимать и отогревать вручную. Чтобы ускорить процесс оттаивания воды в бачке, можно припаять провода к 21Вт лампочке, замазать контакты лаком (можно лаком для ногтей), опустить её в бачек и подключить к аккумулятору. Лампочка довольно быстро разогреет бачек.

Уникальные возможности человека

Это действительно было попадание в цель.

Дело в том, что ИМБП РАН и до того проводил подобные эксперименты. Ещё в далёком 1967 году троих добровольцев на год запирали в макете жилого отсека космического корабля. Это ещё не была полная изоляция, как в «Марсе-500», но тем не менее вполне подготовленные участники эксперимента вышли 5 ноября 1968 года из своего «звездолёта» едва ли не законченными врагами. «Бывало, что периоды неприязни друг к другу доходили порой до “слепой ненависти” и “физического отвращения”. В такие моменты тесное общение, невозможность физически изолироваться от других было особенно тяжёлым испытанием», – вспоминал потом один из них. Хотя изначально экипаж был сработан и психологически устойчив на все сто. Но потребности встретиться эти люди больше ни разу в жизни не испытали.

Далее люди «улетали» на разные сроки (и в разных институтах), причём в каждом эксперименте изучались особенности «групповой динамики в изолированной малой группе». Рискнули даже собрать полностью женский экипаж и «запустить» его на 25 суток для «исследования психологической совместимости» при «экспедиции посещения».

Модуль, в котором 520 дней находились испытатели. Фото: Александр Цыганов / Телеканал «Царьград»

Почему – рискнули? Да потому что есть в опытах хоть экспедиционной, хоть космической психологии примеры, когда именно женщины взрывали психологическую обстановку. Как, например, одна канадка с внешностью скунса отравляла истериками жизнь русских коллег, а потом их же обвиняла в «сексуальном харассменте». Или случай в Антарктиде, о котором рассказал писатель Владимир Санин. Там у американцев начальник и заместитель экспедиции, «большие и старые друзья», привезли на станцию своих жён, «тоже верных подруг». И что же?

В ходе же российских экспериментов с самоизоляцией добровольцев учёные проверяли также психофизиологическое состояние экипажей при моделировании аварийных ситуаций. И не только проверяли, но и пытались этим самым состоянием управлять, как это было при эксперименте «ЭКОПСИ-95» продолжительностью 90 суток.

Судя по тому, как вёл себя экипаж «Марса-500», таковое управление динамикой психологических процессов в ходе длительного космического полёта в замкнутом помещении было достаточно хорошо освоено. Более того, штатные и нештатные ситуации задавались экипажу настолько умело, что тот, бывало, больше беспокоился о Земле, а не о себе.

Например, рассказывал тогдашний вице-президент РАН, научный руководитель ИМБП Анатолий Григорьев, однажды «марсианам» полностью отключили электропитание. «То есть не только связь, но и пользование гигиеническими средствами – всё это было исключено», по его словам. Но экипаж не знал, что это очередная вводная. Тогда в энергосетях России ещё злодействовал Чубайс, поэтому «космонавты» решили, что отключение произошло по всей Москве. И весьма переживали за своих кураторов в ЦУПе. А те и не спешили выводить подопечных из заблуждения, чтобы вдосталь «напитаться» данными, получаемыми от нежданного психологического эксперимента.

Ну ещё бы! Как отметил один из внешних участников эксперимента, «до рефлексий ли тут, когда им иногда вздохнуть было некогда!».

Тогда же учёный охарактеризовал отношения в экипаже как «профессиональные». Не братские, не дружеские, а «профессиональные корректные отношения».

Может быть, в этом главный секрет если не комфортного, то и не конфликтного пребывания в самоизоляции? Не завышенные ожидания друг от друга на фоне дружеских, семейных отношений, да хоть даже любви, а вот именно даже на их фоне – корректность, самодисциплина и как можно больше занятий делом?

Какие преимущества и недостатки существуют?

Двигатель на спирту, хотя и привлекает сильными сторонами, имеет также ряд ограничений в использовании. Давайте рассмотрим это более подробно. Выделяют такие преимущества:

• Низкая цена. Спиртовое топливо стоит меньше своего нефтяного аналога на 5-15 %.
• По сравнению с бензином меньше загрязняет внешнюю среду.
• Двигатель может работать при достаточно низких температурах, что положительно сказывается на его износе.
• Уменьшается шанс возгорания при серьезной аварии.
• При езде в жару легче удерживать невысокую температуру в двигателе.
• Увеличивает ресурс использования моторного масла, благодаря чему можно проехать большее расстояние, не прибегая к его замене.
• Такое топливо обладает более мягким запахом.
• Двигатель при езде генерирует меньше шума.

Но всегда необходимо учитывать и недостатки. Они в данном случае являются следующими:

• Не рекомендуется использовать такое топливо в старых автомобилях. Это обусловлено тем, что их топливные системы не рассчитаны на использование бензина, в который добавлен технический спирт.
• Немного растет потребление топлива.
• Необходимо обеспечивать специальные условия для перевозки и хранения топлива. В противном случае его качество будет существенно ухудшаться.
• Нельзя использовать в карбюраторных автомобилях. Это увеличивает расход топлива, к тому же разъедаются детали из резины и пластмассы.
• Заправочные станции такого типа мало распространены на просторах СНГ, поэтому возникают проблемы с пополнением топлива.
• Хуже заводится автомобиль в зимнее время года.
• Увеличено время прогрева при минусовой температуре.
• Автомобили на спиртовом топливе стоят дороже.
• Наличие большого количества плохих отзывов от людей, которые имели дело с двигателями на спирту.
• С увеличением процента спирта в топливе, ухудшаются ездовые качества машин.

Подведение итога

Данная информация распространена в сети, но нет ни одного подтверждения от достоверных источников.

Но нужно помнить, в России богатые люди способны воздействовать на компетентные органы разными средствами. Большие суммы, которые страна и конкретные предприниматели получают с продажи спиртных напитков, заставят, кого угодно замолчать.

Однако это всего лишь неподтвержденные данные. Но и они могут быть использованы на благо. Многие, из тех, кто злоупотреблял распитием водки и другой алкогольной продукции, бросили пагубное занятие после того, как информация просочилась в сеть. Каждый сам для себя решает, выпивать ему или нет. Вера в справедливость и честность может убедить кого-то в надуманности этой теории.