Дизельные двигатели приводят в движение грузовики, сельхозтехнику, генераторы и промышленное оборудование. Они долговечные и экономичные, но имеют существенный недостаток: выхлопные газы дизелей — серьезный источник загрязнения воздуха веществами, опасными для здоровья человека и окружающей среды.
Специалисты из Нигерии предлагают относительно простое и неожиданное решение этой серьезной проблемы: добавить в дизель… воду. Научные сотрудники Федерального технологического университета Оверри проанализировали десятки работ, посвященных технологии водно-дизельной эмульсии (Water-in-Diesel Emulsion, WiDE). Речь идет не о том, чтобы просто плеснуть воду в бак, а о специально приготовленном топливе, в котором микроскопические капли воды равномерно распределены в дизеле с помощью поверхностно-активных веществ — сурфактантов. Такие эмульсии при правильной рецептуре остаются стабильными до 60 дней.
На первый взгляд идея звучит парадоксально: вода и двигатель — обычно плохое сочетание. Но в камере сгорания с эмульсией происходит любопытный эффект. При впрыске и воспламенении топлива заключенная в каплях вода мгновенно превращается в пар и расширяется, вызывая так называемую «микровзрывную» атомизацию. Топливо дополнительно дробится на еще более мелкие капли и лучше перемешивается с воздухом. Это улучшает полноту сгорания, а присутствие воды одновременно снижает пиковую температуру в цилиндре.
Сочетание этих факторов дает двойную выгоду: низшая температура уменьшает образование оксидов азота (NOx), а более полное сгорание топлива снижает выброс сажи и твердых частиц. Обзор показал, что по сравнению с обычным дизелем водно-дизельная эмульсия может уменьшать выбросы NOx до 67%, а твердых частиц — до 68%. При этом во многих экспериментах ученые фиксировали рост тормозного термического КПД — то есть двигатель эффективнее превращал энергию топлива в полезную работу, а не в лишний нагрев.
Источник: hi-tech.mail.ru