H2O Водородное топливо
H2O Водородное топливо

Автомобильное водородное топливо, оборудование, технологии получения и применения на практике. Сохранение тайны воды – это крупнейший капитал из капиталов. По этой причине любой опыт, служащий её раскрытию, беспощадно подавляется и уничтожается в зародыше
 
ФорумФорум  ПорталПортал  РегистрацияРегистрация  ВходВход  
У Настоящего мужчины, на первом месте всегда водород! Менделеев Д.И

Начать новую тему   Ответить на тему
Поделиться | 
 

 О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...

Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз 
АвторСообщение
Admin
Admin
avatar

Мужчина

СообщениеТема: О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...   Вт 5 Окт 2010 - 23:20

ИР 3(627) за 2002 г.
ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ
О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...

В 1941 г. на Ленинград наступала группа армий "Север". Фашистам удалось отрезать город с суши и установить блокаду. Они стремились сломить сопротивление его защитников голодом, постоянными артиллерийскими обстрелами, наносили удары с воздуха.
Блокированный Ленинград фактически оказался островом, отрезанным от Большой земли. И этот остров организовал собственную оборону — на суше, на воде и в воздухе. Защита города от авиации противника кроме основных средств ПВО обеспечивалась сотнями привязных аэростатов заграждения. Заполненные водородом и поднятые на высоту от 2000 до 4500 м гигантские резиновые "колбасы" не позволяли фашистским асам снижаться для прицельного бомбометания.
Но эти воздушные защитники Ленинграда имели один крупный недостаток. Через 25—30 дней работы аэростаты начинали терять высоту, так как резиновая оболочка пропускала водород, а его место занимали другие газы и пары воды. Поэтому аэростаты приходилось периодически опускать, стравливать "отработанный" водород и заправлять чистым газом. Наставление предписывало производить перезаправку аэростатов, когда в них натекало 15—20% других газов и паров, что предотвращало потерю подъемной силы воздухоплавательного газа и взрывы при образовании "гремучей смеси". В атмосферу выбрасывали миллионы кубометров смеси водород-воздух, ведь только в 1941 г. аэростаты поднимали 40 054 раза!
В те дни воентехник младший лейтенант Борис Шелищ служил в мастерских по ремонту аэростатных лебедок. Они были установлены на двух сотнях "полуторок" ГАЗ-АА и приводились в действие от двигателя грузовика. Понятно, что грузовики работали на бензине, но в условиях блокады бензин в городе стал такой же ценностью, как хлеб.
Когда кончился бензин, Шелищ попробовал использовать для спуска аэростатов лифтовые электролебедки, но пока велось переоборудование, не стало и электричества. В блокадном городе появились газогенераторные грузовики, работающие на ... древесных чурках. Пытались использовать и ручной привод, но даже десять здоровых мужчин не могли справиться с механизмами подъема и спуска. А когда большую часть рядовых и сержантов из аэростатных частей направили в пехоту для усиления наземной обороны, на действующих постах вместо 12 человек по штату осталось всего 4—5 солдат.
Вероятно, именно в это время младший техник лейтенант ПВО Б.И.Шелищ вспомнил роман Жюля Верна "Таинственный остров" (это не выдумка, заметки об этом сохранились в архиве изобретателя). Там, в главе "Топливо будущего", говорится, что когда кончится уголь, его заменит вода. И не просто вода, а вода, разложенная на составные части — водород и кислород.
Борис Исаакович любил Жюля Верна, а работа с аэростатами, тяжелое положение, в котором оказался любимый город, напомнили ему детские впечатления и заставили его изобретательный мозг работать. "Наступит день, когда весь уголь будет сожжен", — произнес один из героев "Таинственного острова". Не правда ли, ситуация напоминает блокадный Ленинград? Стравливая "грязный водород" в атмосферу, выбрасывали энергию, которая могла работать на Победу! Это все равно что выливать бензин бочками.
И вот тогда-то Шелища осенила мысль — вот оно, топливо будущего, о котором говорил инженер Сайрес Смит удивленному Пенкрофу. По теплотворной способности водород в 4 раза превосходит уголь, в 3,3 раза углеводороды нефти. Значит, именно водород призван помочь Ленинграду, которому именно сейчас необходим "уголь грядущих веков".
Но водород опасен — Борис Исаакович помнил катастрофу "водородного летающего "Титаника" 30-х годов" — дирижабля нацистской Германии "Гинденбург". Весь мир обошли снимки горящего трансатлантического дирижабля, перевозившего из Германии в Америку богатых особ. Однако, рассуждал лейтенант, сейчас война, и если аэростаты не опускать для перезаправки, они потеряют высоту, перестанут прикрывать город. Рискнуть одним грузовиком или даже собственной жизнью в этих условиях казалось вполне оправданным.
Итак, 21 сентября 1941 г. младший техник лейтенант Шелищ обратился к командованию с рационализаторским предложением: подавать "отработанную воздушно-водородную смесь из приземлившихся аэростатов во всасывающие трубы автомобильных двигателей". Очень скоро, 28 сентября, состоялось заседание полкового бюро по рационализации и изобретательству, постановившего: "Считать предложение ценным и приемлемым. Поручить автору предложения приступить к опытной проверке своего предложения". Шелищ на свой страх и риск подготовил эксперимент. Отметим, что предложение Шелища напоминало об идее Архимеда, спасшего родные Сиракузы от нашествия вражеской армады с помощью сконцентрированного солнечного света. Начальник тыла корпуса ПВО созвал совещание командиров и инженеров полков аэростатов заграждения, на котором решили опробовать установки в работе. Так, 27 октября 1941 г. появился приказ №0348 по 2-му корпусу ПВО о переводе автомашин на отработанный водород.
Схема, предложенная изобретателем, была предельно проста. Отработанный водород из матерчатого газгольдера объемом 125 м2 по дюймовому шлангу подводился к всасывающему коллектору двигателя ГАЗ-АА через технологическую пробку. Минуя карбюратор, газ поступал в рабочие цилиндры. Дозировка водорода и воздуха обеспечивалась дроссельной заслонкой или педалью акселератора. Моторист лебедки (он же водитель грузовика) управлял работой двигателя теми же способами, как и при использовании бензина.


УВЕЛИЧИТЬ: Фото1 - 135Мб ; Фото2 - 111Мб.

Первые испытания проводились в сильный мороз — до 30°С. Несмотря на это, после включения зажигания двигатель, питаемый водородом, легко завелся и длительное время устойчиво работал.
Не обошлось без происшествий. Во время опасных опытов сгорели два аэростата, взорвался газгольдер, сам Борис Исаакович получил контузию. После этого для безопасной эксплуатации воздушно-водородной "гремучей смеси" он придумал специальный водяной затвор, исключавший воспламенение смеси при вспышке во всасывающей трубе двигателя. Многократные испытания действия гидрозатвора оказались успешными. Когда все убедились, что система работает нормально, командование приказало за 10 дней перевести все аэростатные лебедки на новый вид горючего. Круглосуточно работали смены бригад слесарей, сварщиков и рабочих других специальностей, изготовивших несколько сотен комплектов аппаратуры. В дальнейшем управление всеми аэростатами велось с "водородных" грузовиков, и работали эти грузовики лучше, чем на бензине.
Осенью и зимой 1941 г. в ленинградских полках аэростатов заграждения из-за нехватки бензина почти все автомобили стояли. Но легковушка, на заднем сидении которой лежали баллоны с водородом, ездила исправно.
В 1942 г. необычный автомобиль с двигателем, работавшим на водороде, демонстрировался на выставке техники, приспособленной к условиям блокады (об этом 17 января 1942 г. писала газета "Ленинградская правда"). Хотя двигатель несколько часов работал в закрытом помещении, посетители выставки не почувствовали ни дыма, ни гари, ни необычных запахов. Отработанные газы — обыкновенный пар — не загрязняли воздух. Позднее, на выставке автомобилей, работающих на заменителях бензина, эту машину демонстрировали командующему Ленинградским фронтом генерал-полковнику Л.А.Говорову, который одобрил идею ее создания.
Стендовые испытания двигателя, проработавшего без остановки 200 ч, показали, что его износ оказался ниже норм, установленных при работе на бензине, двигатель не потерял мощности, в смазочном масле не нашли вредных примесей, а в камерах сгорания — и следов нагара. Особому испытанию подвергалась надежность гидрозатвора, от которого зависела безопасность.
За эту работу Б.И.Шелища в декабре 1941 г. наградили орденом Красной Звезды, отметили и его помощников. А само изобретение выдвинули на соискание Сталинской премии 1942 г. Но оно не прошло по конкурсу, поскольку тогда еще не было официального решения о принятии его на вооружение в масштабах страны. Позднее, когда такое решение приняли, к этому вопросу уже не вернулись. А Бориса Исааковича командировали в Москву, чтобы использовать его опыт в частях ПВО столицы — 300 двигателей перевели на "грязный водород".
Кстати, во время войны он даже ухитрился оформить а.с. 64209 на изобретение. И таким образом обеспечил приоритет страны в развитии энергетики будущего. Сделал это автор, правда, только после прорыва Ленинградской блокады. Документы зафиксировали срок подачи заявки 8247(322526) в Народный комиссариат обороны — 28 июля 1943 г. В описании изобретения старший техник лейтенант Шелищ писал: "В основном задача была решена в ноябре 1941 года, а законченное оформление и массовое практическое применение изобретение получило во всех частях аэростатов заграждения Ленинградского и других фронтов в 1943—1944 годах". И далее: "Вместе с тем практика работы на водороде подтвердила, что водород как топливо вообще имеет огромные перспективы применения в других родах войск, а также в промышленности..."
После Победы части аэростатов заграждения быстро расформировали. Из-за отсутствия "бросового" водорода его использование в качестве топлива для двигателей прекратилось. Но еще долгие годы работали в колхозах и совхозах списанные двигатели, которые во время войны питались водородом.
Борис Исаакович совершил гражданский подвиг и проявил при этом необыкновенную фантазию и изобретательность. Поражают сроки реализации его водородного проекта: всего за 10 дней на водород перевели 200 грузовиков, при величайшей надежности техники. За всю войну из-за утечек водорода взорвалась всего одна машина из 500. А ведь для изготовления гидрозатворов пришлось использовать все, что было под руками, — корпуса огнетушителей, водопроводные трубы...
После войны Борис Исаакович вернулся к своему блокадному изобретению лишь в середине 70-х, когда получила широкое признание концепция "водородных" перспектив в мировой энергетике и стало известно о ведущихся с 1969 г. в США экспериментах по использованию водорода в качестве автомобильного топлива. В 70-е годы в Балашихе и Загорске появились первые "водородные" легковушки, а в Харькове даже ездили "водородные" такси. Это заставило вспомнить об изобретении 1941 г., обеспечившем отечественный приоритет в этой области. Именно тогда появилось несколько газетных и журнальных публикаций об изобретателе. Приоритет Бориса Исааковича Шелища также подтвердила Комиссия по водородной энергетике Академии наук СССР.
Скончался Борис Исаакович Шелищ 1 марта 1980 года. В Петербурге есть музей ПВО. Здесь можно увидеть фотографию изобретателя, копию описания изобретения и тот самый гидрозатвор, сделанный из огненно-красного огнетушителя.
.
Александр ГУСЕВ, Саратов
Юрий ДЯДЮЧЕНКО, Санкт-Петербург

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
(c) Журнал Изобретатель и Рационализатор.
(c) [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку][Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Вернуться к началу Перейти вниз
http://detective-ug.ru
Admin
Admin
avatar

Мужчина

СообщениеТема: Re: О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...   Вт 5 Окт 2010 - 23:22

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
Вернуться к началу Перейти вниз
http://detective-ug.ru
Admin
Admin
avatar

Мужчина

СообщениеТема: Re: О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...   Вт 5 Окт 2010 - 23:23

Петр ШЕЛИЩ, президент Национальной ассоциации водородной энергетики,
Александр РАМЕНСКИЙ, вице-президент Национальной ассоциации водородной энергетики,
Сергей НЕФЁДКИН, профессор Московского энергетического института (технического университета)
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
Практическое применение водорода в качестве моторного топлива в нашей стране началось в 1941 году. В блокадном Ленинграде техник-лейтенант Б.И. Шелищ предложил использовать водород из аэростатов как моторное топливо, и с этой целью были переоборудованы несколько сотен грузовых автомобилей ГАЗ-АА. Позднее, уже в 1970-х, аналогичные разработки велись в нескольких научно-исследовательских центрах, координировал их отраслевой институт Министерства автомобильной промышленности СССР – НАМИ. В НАМИ под руководством Е.В. Шатрова были проведены НИОКР по созданию бензоводородного микроавтобуса РАФ 22034. Разработанная тогда бензоводородная система питания двигателя прошла полный комплекс стендовых и лабораторно-дорожных испытаний. Большой вклад в развитие водородной энергетики внес харьковский Институт поблем машиностроения АН УССР(ИПМАШ АН УССР), директором которого в то время был А.Н. Подгорный. Там велись разработки по созданию автомобилей и автопогрузчиков, работающих на бензоводородных топливных композициях с металлогидридными системами хранения водорода на борту.
Головным разработчиком другого важного направления водородной энергетики – создание металлогидридной системы хранения водорода на борту автомобиля – был Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова. С ним тесно сотрудничали НАМИ и МГУ им. М.В. Ломоносова. Инициатива создания этого исследовательского консорциума принадлежала академику В.А. Легасову, руководителем проекта был Ю.Ф. Чернилин. Металлогидридные соединения были разработаны и изготовлялись в необходимом количестве в МГУ под руководством заведующего кафедрой химии и физики высоких давлений К.Н. Семененко. 21 ноября 1979 года в Государственном реестре изобретений СССР были зарегистрированы заявки № 263140 и № 263141 с приоритетом изобретения 22 июня 1978 года. Авторские свидетельства на сплавы-аккумуляторы водорода А.С. № 722018 и № 722021 от 21 ноября 1979 г. были одними из первых в этой области не только в СССР, но и в мире. Новые составы сплавов позволяли существенно увеличить количество запасаемого водорода, что достигалось путем модификации состава и количества компонентов в сплавах на основе титана или ванадия. Такие композиции дали возможность добиться концентрации от 2,5 до 4,0 массовых процентов водорода. Выделение водорода из интерметаллида осуществлялось в интервале температур 250–400 oС. Этот результат и по сей день остается практически непревзойденным для сплавов подобного типа. В разработке сплавов принимали участие ученые ведущих научных организаций, связанных с разработкой материалов и устройств на базе гидридов интерметаллических соединений и сплавов – МГУ, НАМИ, ИМаш АН СССР, Завода-ВТУЗа при ЗИЛе.

Компоновка и испытания металлогидридной системы хранения водорода на борту микроавтобуса РАФ 22034, работающего на бензино-водородных топливных композициях (БВТК), проводились в Отделе двигателей на газовых и других видах альтернативных топлив НАМИ.

По сравнению с бензином водород имеет втрое большую теплотворную способность, в 13–14 раз меньшую энергию воспламенения и, что существенно для двигателей внутреннего сгорания (ДВС), более широкие пределы воспламенения топливно-воздушной смеси.

Такие свойства водорода делают его чрезвычайно эффективным для применения в ДВС как в качестве основного топлива, так и добавки к бензину. По данным германской консалтинговой компании «L-B-Systemtechnik GmbH», в настоящее время известно более 200 типов автомобилей и автобусов, работающих на водороде. Треть из них оснащена двигателями внутреннего сгорания, две трети – энергоустановками на топливных элементах.

Хотя наиболее многообещающие перспективы использования водорода на автомобильном транспорте связаны с топливными элементами, первым шагом к внедрению водородных технологий на автотранспорте вероятнее всего станут именно добавки к бензину. Это обусловлено рядом факторов.

Во-первых, добавки водорода, даже в небольших количествах, позволяют существенно улучшить экономические и экологические показатели двигателя внутреннего сгорания на частичных нагрузках, наиболее характерных для эксплуатации автомобиля в городских условиях.

Во-вторых, это сравнительная простота решения задач, связанных с переоборудованием автомобилей для работы на БВТК. Водород имеет ряд преимуществ перед другими известными моторными топливами, обусловленные широкими пределами воспламенения водородно-воздушных смесей, что позволяет ДВС работать в режиме холостого хода, при малых нагрузках и на бедных смесях. Для работы автомобиля на БВТК может быть использована газобаллонная аппаратура, широко применяемая на автомобилях, работающих на сжатом природном газе. Для бензоводородных автомобилей, по сравнению с водородными, требуются бортовые системы хранения водорода с меньшими массогабаритными показателями. С этой целью могут эффективно применяться существующие облегченные баллоны с применением стеклопластика, а также перспективные металлогидридные системы хранения.

В-третьих, возможность организовать эксплуатацию водородных автомобилей в самое ближайшее время. Это позволит начать создание инфраструктуры «водородной экономики», включая системы производства, хранения и транспортировки водорода, а также водородные заправочные станции и сервисные центры по техническому обслуживанию водородной автомобильной техники.

К недостаткам водорода как топлива в чистом виде можно отнести падение мощности ДВС по сравнению с бензиновым аналогом. Очень «жесткий» процесс сгорания водородно-воздушных смесей в области стехиометрического состава приводит к детонации на режимах высоких нагрузок. Эта особенность водородного топлива требует существенных изменений конструкции ДВС.

Наиболее целесообразной на первом этапе представляется организация топливоподачи БВТК таким образом, чтобы на режиме холостого хода и частичных нагрузках двигатель работал на топливных композициях с высоким содержанием водорода, а по мере возрастания нагрузок концентрация водорода снижалась и на режиме полного дросселя подача водорода прекращалась бы. Это позволит сохранить мощностные характеристики двигателя на прежнем уровне.

На рисунках представлены графики изменения экономических и токсических характеристик бензинного двигателя с рабочим объемом 2,45 л и степенью сжатия 8,2 единицы от состава бензино-водородно-воздушной смеси и концентрации водорода в БВТК.

Регулировочные характеристики двигателя по составу смеси при постоянной мощности Ne = 6,2 квт и частоте вращения коленчатого вала n = 2400 об/мин (что характеризует движение автомобиля «Волга» с постоянной скоростью 60 км/час по ровной горизонтальной дороге) позволяют представить, как меняются показатели двигателя при работе на водороде, БВТК и бензине при эксплуатации автомобиля в городских условиях.
По мере увеличения концентрации водорода в БВТК эффективный КПД двигателя возрастает. Максимальное значение КПД при мощности 6,2 киловатт и частоте вращения коленчатого вала 2400 об/мин достигает на водороде 18,5 %. Это в 1,32 раза выше, чем при работе двигателя при этой же нагрузке на бензине (14 %). При этом состав смеси, соответствующий максимальному КПД двигателя (эффективный предел обеднения), смещается в сторону бедных смесей. Так, при работе на бензине эффективный предел обеднения топливно-воздушной смеси соответствовал коэффициенту избытка воздуха, равному 1,1 единицы. При работе на водороде коэффициент избытка воздуха, соответствующий эффективному пределу обеднения топливно-воздушной смеси, был равен 2,5 единицы.

К не менее существенным показателям работы автомобильного ДВС на частичных нагрузках принадлежит токсичность отработавших газов (ОГ). По мере обеднения смеси концентрация окиси углерода (СО) в отработавших газах снижается практически до нуля независимо от вида топлива. Увеличение концентрации водорода в БВТК приводит к существенному снижению выброса с отработавшими газами углеводородов СnHm. Минимальная концентрация углеводородов при работе на бензине соответствовала на этом режиме 900– 800 ppm. При работе на водороде концентрация этого компонента падала до нуля. Образование окислов азота NxOy не зависит от рода топлива и определяется температурным режимом горения топливно-воздушной смеси. Возможность работы двигателя на водороде и БВТК в диапазоне бедных составов смесей позволяет снизить максимальную температуру цикла в камере сгорания, что существенно уменьшает концентрацию NxOy.
Испытания микроавтобуса с двигателем рабочим объемом 2,45 литра и степенью сжатия 8,2 единицы при работе на БВТК на стенде с беговыми барабанами по циклу ОСТ 037.001.054.-74 показали существенное улучшение экономических и экологических характеристик двигателя.

При этом следует учесть, что реальные условия эксплуатации автомобилей в городских условиях, например в Москве, менее жесткие, чем при испытаниях автомобиля на стенде по циклу ОСТ 37001.57-74. Улучшение эффективного КПД двигателя на частичных нагрузках при определенных условиях делает применение БВТК экономически оправданным даже без учета улучшения токсических характеристик автомобиля.
Технико-экономические расчеты показывают экономическую оправданность перевода микроавтобусов на БВТК в условиях городской эксплуатации. Стоимость переоборудования автомобиля для работы на БВТК при существующих ценах на бензин и цене водорода 2 евро за кг может окупиться за 40000 км при эксплуатации автомобиля в городских условиях. Поскольку годовой пробег современных такси, маршрутных такси и городских автобусов значительно превышает 40000 км, перевод таких транспортных средств на БВТК позволит окупить затраты на переоборудование и обеспечить экономическую эффективность в течение уже первого года эксплуатации.
Вернуться к началу Перейти вниз
http://detective-ug.ru
Спонсируемый контент




СообщениеТема: Re: О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...   

Вернуться к началу Перейти вниз
 
О "ВОДОРОДНОМ ЛЕЙТЕНАНТЕ" ЗАМОЛВИТЕ СЛОВО...
Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу 
Страница 1 из 1

Права доступа к этому форуму:Вы можете отвечать на сообщения
H2O Водородное топливо :: 2010 и 2011 годы архив только для просмотра! :: Архив статей и всякого разного травмирующего психику-
Начать новую тему   Ответить на темуПерейти:  
Создать форум | © phpBB | Бесплатный форум поддержки | Контакты | Сообщить о нарушении | Создать свой блог
Детектив-ЮГ | АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ