Useimmat polttoa tuottavat laitteet käyttävät menetelmää polttaa polttoaine ilmassa. On kuitenkin olemassa kaksi tilannetta, joissa voi olla toivottavaa tai tarpeellista käyttää muuta hapettavaa ainetta kuin ilmaa: 1) kun on tarpeen tuottaa energiaa paikassa, jossa ilman saanti on rajoitettua, esimerkiksi veden alla tai korkealla hapettimen yläpuolella. maanpinta; 2) kun halutaan saada lyhyessä ajassa erittäin suuri määrä energiaa sen kompakteista lähteistä, esimerkiksi aseen ponneaineräjähteissä, lentokoneiden lentoonlähtölaitteistoissa (kiihdytin) tai raketteissa. Joissakin tällaisissa tapauksissa on periaatteessa mahdollista käyttää esipuristettua ja sopivissa paineastioissa säilytettyä ilmaa; tämä menetelmä on kuitenkin usein epäkäytännöllinen, koska sylinterien (tai muuntyyppisten varastointityyppien) paino on noin 4 kg 1 kg ilmaa kohden; nestemäisen tai kiinteän tuotteen taarapaino on 1 kg/kg tai jopa vähemmän.

Tapauksessa, jossa käytetään pientä laitetta ja pääpaino on suunnittelun yksinkertaisuudessa, esimerkiksi ampuma-aseiden patruunoissa tai pienessä raketissa, käytetään kiinteää ponneainetta, joka sisältää tiiviisti sekoittunutta polttoainetta ja hapetinta. Nestemäiset polttoainejärjestelmät ovat monimutkaisempia, mutta niillä on kaksi erillistä etua verrattuna kiinteän polttoaineen järjestelmiin:

1. Neste voidaan varastoida kevyestä materiaalista valmistettuun astiaan ja ruiskuttaa polttokammioon, jonka mittojen tarvitsee vain täyttää vaatimus halutun palamisnopeuden saavuttamiseksi (tekniikka puhaltaa kiinteää ainetta palotilaan korkealla paineella epätyydyttävä; siksi koko kiinteän polttoaineen kuorma on alusta alkaen sijoitettava polttokammioon, jonka on siksi oltava suuri ja vahva).
2. Energiantuotannon nopeutta voidaan muuttaa ja ohjata muuttamalla nesteen syöttönopeutta asianmukaisesti. Tästä syystä nestemäisten hapettimien ja palavien aineiden yhdistelmiä käytetään erilaisissa suhteellisen suurissa rakettimoottoreissa, sukellusveneiden moottoreissa, torpedoissa jne.

Ihanteellisella nestemäisellä hapettimella tulisi olla monia toivottavia ominaisuuksia, mutta käytännön näkökulmasta tärkeimmät ovat seuraavat kolme: 1) merkittävä energian vapautuminen reaktion aikana, 2) suhteellinen iskunkesto ja korkeita lämpötiloja sekä 3) alhaiset valmistuskustannukset. . On kuitenkin toivottavaa, että hapetin ei ole syövyttävä tai myrkyllinen, että se reagoi nopeasti ja että sillä on oikeat fysikaaliset ominaisuudet, kuten alhainen jäätymispiste, korkea kiehumispiste, korkea tiheys, alhainen viskositeetti jne. Rakettipolttoaineen komponentti, saavutettu liekin lämpötila ja palamistuotteiden keskimääräinen molekyylipaino ovat erityisen tärkeitä. Ilmeisesti mikään kemiallinen yhdiste ei voi täyttää kaikkia ihanteellisen hapettimen vaatimuksia. Ja on hyvin vähän aineita, joilla on suunnilleenkin haluttu yhdistelmä ominaisuuksia, ja vain kolmelle niistä on löytynyt käyttöä: nestemäinen happi, väkevä typpihappo ja väkevä vetyperoksidi.

Vetyperoksidilla on se haittapuoli, että se sisältää 100 %:n pitoisuudessakin vain 47 paino-% happea, jota voidaan käyttää polttoaineen polttamiseen, kun taas typpihapossa aktiivisen hapen pitoisuus on 63,5 % ja puhtaalla hapella jopa 100 %. % käyttö. Tätä haittaa kompensoi merkittävä lämmön vapautuminen vetyperoksidin hajoamisen aikana vedeksi ja hapeksi. Itse asiassa näiden kolmen hapettimen teho tai niiden painoyksikön kehittämä työntövoima missä tahansa järjestelmässä ja minkä tahansa tyyppisellä polttoaineella voi vaihdella enintään 10-20 %, ja siksi yhden tai toisen hapettimen valinta. kaksikomponenttinen järjestelmä määräytyy yleensä muiden seikkojen perusteella. vetyperoksidia energialähteenä toimitettiin ensimmäisen kerran Saksassa vuonna 1934 etsittäessä uusia (ilmasta riippumattomia) energiamuotoja sukellusveneiden käyttövoimaan. Tämä mahdollinen sotilaallinen sovellus stimuloi Münchenissä toimivan "Electrochemische Werke" -yhtiön (E. W. M.) menetelmän teollinen kehittäminen vetyperoksidin väkevöimiseksi korkean lujuuden vesiliuosten saamiseksi, joita voidaan kuljettaa ja varastoida hyväksyttävän alhaisella hajoamisnopeudella. Aluksi valmistettiin 60-prosenttista vesiliuosta sotilaallisiin tarpeisiin, mutta myöhemmin tätä pitoisuutta lisättiin ja lopulta alettiin saada 85-prosenttista peroksidia. Erittäin väkevän vetyperoksidin lisääntynyt saatavuus tämän vuosisadan 30-luvun lopulla johti sen käyttöön Saksassa toisen maailmansodan aikana energialähteenä muihin sotilaallisiin tarpeisiin. Näin ollen vetyperoksidia käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1937 Saksassa apuaineena lentokoneiden ja rakettimoottorien polttoaineessa.

Buffalo Electro-Chemical Co valmisti myös erittäin väkeviä liuoksia, jotka sisälsivät jopa 90 % vetyperoksidia toisen maailmansodan loppuun mennessä, teollisessa mittakaavassa Yhdysvalloissa ja W. Laporte Oy." Isossa-Britanniassa. Vetyperoksidin vetovoiman tuottoprosessin toteutus aikaisemmalla ajanjaksolla on esitetty Lisholmin kaaviossa, joka ehdotti tekniikkaa energian tuottamiseksi vetyperoksidin termisellä hajoamisella ja sen jälkeen polttamalla polttoainetta tuloksena olevassa hapessa. . Käytännössä tämä järjestelmä ei kuitenkaan ilmeisesti ole löytänyt sovellusta.

Väkevää vetyperoksidia voidaan käyttää sekä yksikomponenttisena polttoaineena (tässä tapauksessa se hajoaa paineen alaisena ja muodostaa kaasumaisen hapen ja tulistetun höyryn seoksen) että hapettimena polttoaineen palamiseen. Mekaanisesti yksikomponenttinen järjestelmä on yksinkertaisempi, mutta se tuottaa vähemmän tehoa polttoaineen painoyksikköä kohden. Kaksikomponenttisessa järjestelmässä voidaan ensin hajottaa vetyperoksidi ja sitten polttaa polttoaine kuumissa hajoamistuotteissa tai muuten viedä molemmat nesteet suoraan reaktioon hajottamatta ensin vetyperoksidia. Toinen menetelmä on helpompi järjestää mekaanisesti, mutta syttymisen sekä tasaisen ja täydellisen palamisen varmistaminen voi olla vaikeaa. Kummassakin tapauksessa energiaa tai työntövoimaa syntyy kuumien kaasujen laajenemisesta. Walther, joka osallistui suoraan useiden vetyperoksidin sotilassovellusten kehittämiseen Saksassa, kuvailee yksityiskohtaisesti Saksassa toisen maailmansodan aikana käytettyjä vetyperoksidirakettimoottoreita. Hänen julkaisemaansa materiaalia on havainnollistettu myös useilla piirustuksilla ja valokuvilla.

Epäilemättä moottori on raketin tärkein osa ja yksi monimutkaisimmista. Moottorin tehtävänä on sekoittaa polttoaineen komponentteja, varmistaa niiden palaminen ja suurella nopeudella poistaa palamisprosessista syntyviä kaasuja tiettyyn suuntaan, jolloin syntyy suihkun työntövoima. Tässä artikkelissa tarkastellaan vain rakettitekniikassa tällä hetkellä käytettyjä kemiallisia moottoreita. Niitä on useita tyyppejä: kiinteä polttoaine, nestemäinen, hybridi ja nestemäinen yksikomponenttinen.

Mikä tahansa rakettimoottori koostuu kahdesta pääosasta: polttokammiosta ja suuttimesta. Polttokammion kanssa mielestäni kaikki on selvää - tämä on eräänlainen suljettu tilavuus, jossa polttoainetta poltetaan. Ja suutin on suunniteltu nopeuttamaan polttoaineen palamisesta syntyviä kaasuja yliäänenopeuteen tiettyyn suuntaan. Suutin koostuu hämmentimestä, kritiikkikanavasta ja diffuusorista.

Sekoitin on suppilo, joka kerää kaasut palokammiosta ja lähettää ne kritiikkikanavaan.

Kritiikki - suuttimen kapein osa. Siinä kaasu kiihtyy äänen nopeuteen hämmentimen korkean paineen vuoksi.

Hajotin - suuttimen laajeneva osa kritiikin jälkeen. Siinä kaasun paine ja lämpötila laskevat, minkä vuoksi kaasu saa lisäkiihtyvyyttä yliäänenopeuteen.

Ja nyt käydään läpi kaikki tärkeimmät moottorityypit.

Aloitetaan yksinkertaisesta. Rakenteeltaan yksinkertaisin on kiinteän polttoaineen rakettimoottori. Itse asiassa tämä on tynnyri, joka on täynnä kiinteän polttoaineen ja hapettimen seosta ja jossa on suutin.

Tällaisen moottorin polttokammio on polttoainepanoksen kanava, ja palaminen tapahtuu tämän kanavan koko pinta-alalla. Usein moottorin tankkauksen yksinkertaistamiseksi lataus koostuu polttoaineen tarkistuksista. Sitten palamista tapahtuu myös tammipäiden pinnalla.

Työntövoiman erilaisen riippuvuuden saamiseksi ajasta käytetään kanavan erilaisia ​​poikkileikkauksia:

RDTT- vanhin rakettimoottorityyppi. Se keksittiin muinaisessa Kiinassa, mutta tähän päivään asti sitä käytetään sekä sotilasraketeissa että avaruusteknologiassa. Myös tätä moottoria käytetään yksinkertaisuutensa vuoksi aktiivisesti amatöörirakettitieteessä.

Ensimmäinen amerikkalainen Mercury-avaruusalus oli varustettu kuudella kiinteän polttoaineen rakettimoottorilla:

Kolme pientä ottaa aluksen pois kantoraketista erottuaan siitä ja kolme suurta hidastaa sitä poistumaan kiertoradalta.

Tehokkain kiinteän polttoaineen rakettimoottori (ja yleensä historian tehokkain rakettimoottori) on Space Shuttle -järjestelmän sivuvahvistin, joka kehitti maksimityöntövoiman 1400 tonnia. Juuri nämä kaksi boosteria antoivat niin upean tulipatsaan sukkuloiden alussa. Tämä näkyy selvästi esimerkiksi videotallenneessa Atlantis-sukkulan laukaisusta 11. toukokuuta 2009 (tehtävä STS-125):

Samoja vahvistimia käytetään uudessa SLS-raketissa, joka nostaa uuden amerikkalaisen Orion-avaruusaluksen kiertoradalle. Nyt näet tallenteet kaasupolkimen maatesteistä:

Kiinteän polttoaineen rakettimoottoreita asennetaan myös hätäpelastusjärjestelmiin, jotka on suunniteltu ohjaamaan avaruusalus pois raketista onnettomuuden sattuessa. Tässä on esimerkiksi Mercury-aluksen SAS:n testit 9. toukokuuta 1960:

Sojuz-avaruusaluksiin asennetaan SAS:n lisäksi pehmeän laskun moottoreita. Nämä ovat myös kiinteää polttoainetta käyttäviä rakettimoottoreita, jotka toimivat sekunnin murto-osan ajan antaen voimakkaan impulssin, joka vaimentaa aluksen laskeutumisnopeuden lähes nollaan juuri ennen kuin se koskettaa maan pintaa. Näiden moottoreiden toiminta näkyy tallenteessa Sojuz TMA-11M -avaruusaluksen laskeutumisesta 14.5.2014:

Kiinteän polttoaineen rakettimoottoreiden suurin haittapuoli on luistoneston mahdottomuus ja mahdottomuus käynnistää moottori uudelleen sen pysähtymisen jälkeen. Kyllä, ja moottorin pysäyttäminen kiinteän polttoaineen rakettimoottorin tapauksessa ei itse asiassa ole pysäytys: moottori joko lakkaa toimimasta polttoaineen loppumisen vuoksi tai, jos se on tarpeen pysäyttää aikaisemmin, työntövoima katkeaa: moottorin yläkansi ammutaan pois erityisellä squibillä ja kaasut alkavat poistua sen molemmista päistä, mikä mitätöi pidon.

Seuraavaksi katsomme hybridi moottori. Sen erityispiirre on se, että käytetyt polttoainekomponentit ovat eri aggregaatiotilassa. Yleisimmin käytetty kiinteä polttoaine ja nestemäinen tai kaasumainen hapetin.

Tältä näyttää tällaisen moottorin penkkitesti:

Juuri tämäntyyppistä moottoria käytettiin ensimmäisessä yksityisessä avaruussukkulassa SpaceShipOne.
Toisin kuin kiinteän polttoaineen rakettimoottori, suihkuturbiinimoottori voidaan käynnistää uudelleen ja sen työntövoimaa voidaan säätää. Se ei kuitenkaan ollut ilman haittoja. Suuren polttokammion vuoksi on kannattamatonta laittaa kaasuturbiinimoottorit suuriin raketteihin. Myös kaasuturbiinimoottori on altis "kovalle käynnistykselle", kun polttokammioon on kertynyt paljon hapettavaa ainetta, ja sytytettynä moottori antaa suuren työntöimpulssin lyhyessä ajassa.

No, nyt tarkastellaan astronautiikassa yleisimmin käytettyjen rakettimoottorien tyyppiä. Tämä LRE- nestemäiset rakettimoottorit.

LRE:n polttokammiossa sekoitetaan ja poltetaan kaksi nestettä: polttoaine ja hapetin. Avaruusraketeissa käytetään kolmea polttoaine-hapetus-paria: nestemäinen happi + kerosiini (Sojuz-raketit), nestemäinen vety + nestemäinen happi (Saturn-5-raketin toinen ja kolmas vaihe, Pitkän marssi-2:n toinen vaihe, avaruus Sukkula) ja asymmetrinen dimetyylihydratsiini + typpitetroksidi ( Protoniraketit ja Changzheng-2:n ensimmäinen vaihe). Myös uudenlaista polttoainetta, nestemäistä metaania, testataan.

LRE:n etuja ovat alhainen paino, kyky ohjata työntövoimaa laajalla alueella (kuristus), useiden laukaisujen mahdollisuus ja suurempi ominaisimpulssi muihin moottoreihin verrattuna.

Tällaisten moottoreiden suurin haittapuoli on suunnittelun henkeäsalpaava monimutkaisuus. Se näyttää siltä kuin kaikki kaaviossani on, mutta itse asiassa, kun suunnittelen nestemäistä polttoainetta käyttävää rakettimoottoria, joudun kohtaamaan useita ongelmia: polttoainekomponenttien hyvän sekoituksen tarve, vaikeus ylläpitää korkeaa painetta polttokammiossa. , polttoaineen epätasainen palaminen, polttokammion ja suuttimen seinien voimakas kuumeneminen, syttymisvaikeudet, hapettimen syövyttävä vaikutus polttokammion seiniin.

Kaikkien näiden ongelmien ratkaisemiseksi käytetään monia monimutkaisia ​​ja ei kovin teknisiä ratkaisuja, minkä vuoksi LRE näyttää usein humalaisen putkimiehen painajaiselta, esimerkiksi tämä RD-108:

Polttokammiot ja suuttimet näkyvät selvästi, mutta huomioi kuinka monta putkia, kokoonpanoa ja johtoa on! Ja kaikki tämä on välttämätöntä moottorin vakaalle ja luotettavalle toiminnalle. Siellä on turbopumppuyksikkö polttoaineen ja hapettimen syöttämiseksi polttokammioihin, kaasugeneraattori turbopumppuyksikön käyttämiseen, jäähdytysvaipat polttokammioihin ja suuttimiin, suuttimissa rengasputket jäähdytysverhon luomiseksi polttoaineesta, haaraputki käytetyn generaattorikaasun ja viemäriputkien tyhjentämiseen.

Tarkastelemme LRE:n toimintaa yksityiskohtaisemmin yhdessä seuraavista artikkeleista, mutta siirrytään nyt viimeiseen moottorityyppiin: yksikomponenttinen.

Tällaisen moottorin toiminta perustuu vetyperoksidin katalyyttiseen hajoamiseen. Varmasti monet teistä muistavat koulukokemuksen:

Koulussa käytetään apteekin 3% peroksidia, mutta tässä on reaktio 37% peroksidilla:

On nähtävissä, kuinka höyrysuihku poistuu pullon kaulasta voimalla (hapen kanssa sekoitettuna, tietysti). Miksei suihkumoottori?

Vetyperoksidimoottoreita käytetään avaruusalusten suuntausjärjestelmissä, kun suurta työntövoimaa ei tarvita, ja moottorin suunnittelun yksinkertaisuus ja pieni massa ovat erittäin tärkeitä. Käytetty vetyperoksidipitoisuus on tietysti kaukana 3 % tai jopa 30 %. Sataprosenttinen konsentroitu peroksidi antaa reaktion aikana puolentoista tuhannen asteen kuumennetun hapen ja vesihöyryn seoksen, joka luo korkean paineen polttokammioon ja suuren kaasun ulosvirtausnopeuden suuttimesta.

Yksikomponenttisen moottorin suunnittelun yksinkertaisuus ei voinut olla houkuttelematta amatöörirakettitutkijoiden huomiota. Tässä on esimerkki amatöörin yksikomponenttimoottorista.

SISÄÄN 1818 ranskalainen kemisti L. J. Tenard löysi "hapettuneen veden". Tämä aine nimettiin myöhemmin vetyperoksidi. Sen tiheys on 1464,9 kg / kuutiometri. Joten tuloksena olevalla aineella on kaava H 2 O 2, endoterminen, irrottaa hapen aktiivisessa muodossa vapauttaen runsaasti lämpöä: H 2 O 2 > H 2 O + 0,5 O 2 + 23,45 kcal.

Kemistit tiesivät kiinteistön jo ennestään vetyperoksidi hapettavana aineena: liuokset H 2 O 2(jäljempänä " peroksidi") sytytti palavia aineita niin paljon, että niitä ei aina ollut mahdollista sammuttaa. peroksidi todellisessa elämässä energia-aineena, eikä edes lisähapettajaa tarvinnut, insinööri tuli mieleen Helmut Walter kaupungista Köli. Ja erityisesti sukellusveneissä, joissa jokainen gramma happea on otettava huomioon, varsinkin kun se oli 1933, ja fasistinen eliitti ryhtyi kaikkiin toimenpiteisiin valmistautuakseen sotaan. Työskentele täällä peroksidi luokiteltiin. H 2 O 2- tuote on epävakaa. Walter löysi tuotteita (katalyytit), jotka edesauttoivat vielä nopeampaa hajoamista peroksidit. Hapen poiston reaktio ( H 2 O 2 = H2O + O2) meni heti ja loppuun asti. Kuitenkin oli tarve "päästä eroon" hapesta. Miksi? Tosiasia on, että peroksidi rikkain yhteys O2 se on melkein 95% aineen kokonaispainosta. Ja koska atomihappi vapautuu alun perin, oli yksinkertaisesti hankalaa olla käyttämättä sitä aktiivisena hapettimena.

Sitten turbiiniin, jossa se levitettiin peroksidi, alkoi toimittaa fossiilisia polttoaineita sekä vettä, koska lämpöä vapautui varsin riittävästi. Tämä lisäsi moottorin tehoa.

SISÄÄN 1937 Vuonna 2009 suoritettiin onnistuneita yhdistelmäkiertokaasuturbiiniyksiköiden koepenkkikokeita ja v. 1942 rakensi ensimmäisen sukellusveneen F-80, joka kehitti nopeutta veden alla 28,1 solmua (52,04 km/h). Saksan komento päätti rakentaa 24 sukellusveneitä, joissa piti olla kaksi voimalaitosta, joissa kummankin kapasiteetti 5000 hv. He söivät 80 % ratkaisu peroksidit. Saksassa valmistellaan tiloja tuotantoa varten 90 000 tonnia peroksidia vuonna. Kuitenkin "tuhatvuotiselle valtakunnalle" tuli häpeällinen loppu...

On huomattava, että Saksassa peroksidi alettiin käyttää erilaisissa lentokoneiden muunnelmissa sekä ohjuksissa V-1 Ja V-2. Tiedämme, että kaikki nämä työt eivät ole voineet muuttaa tapahtumien kulkua ...

Neuvostoliitossa työskentele peroksidi toteutettiin myös sukellusvenelaivaston edun mukaisesti. SISÄÄN 1947 Neuvostoliiton tiedeakatemian täysjäsen B. S. Stechkin, joka neuvoi tykistötieteiden akatemian instituutissa nestemäisten polttoaineiden moottoreiksi kutsuttuja asiantuntijoita, joita silloin kutsuttiin nestemäisiksi moottoreiksi, ja antoi tehtävän tulevalle akateemikolle (ja sitten vielä insinöörille) Varshavsky I.L. tee moottori peroksidit akateemikon ehdottama E. A. Chudakov. Tätä varten tyyppisten sukellusveneiden sarjadieselmoottorit Hauki Ja käytännössä hän antoi "siunauksen" työhön Stalin. Tämä mahdollisti kehityksen nopeuttamisen ja lisätilavuuden saamisen veneeseen, johon voitiin sijoittaa torpedoja ja muita aseita.

Toimii peroksidi suorittivat akateemikot Stechkin, Tšudakov ja Varsova hyvin lyhyessä ajassa. Ennen 1953 käytettävissä olevien tietojen mukaan varustettiin 11 sukellusvene. Toisin kuin työskennellä peroksidi USA:n ja Englannin suorittamissa sukellusveneissämme ei jäänyt jälkeäkään, kun taas kaasuturbiineilla (USA ja ENGLANTI) oli paljastava kuplapilvi. Mutta kohta kotimaisessa toteutuksessa peroksidit ja laittaa sen käytettäväksi sukellusveneissä Hruštšov: maa siirtyi työskentelemään ydinsukellusveneiden kanssa. Ja voimakas ruuhka H 2 Aseet leikattiin metalliromuksi.

Mutta mitä meillä on "kuivassa jäännöksessä". peroksidi? Osoittautuu, että sinun täytyy keittää se jossain ja täyttää sitten autojen säiliöt (säiliöt). Tämä ei ole aina kätevää. Siksi se olisi parempi vastaanottaa suoraan koneeseen ja vielä paremmin ennen ruiskuttamista sylinteriin tai ennen syöttämistä turbiiniin. Tässä tapauksessa kaikkien töiden täydellinen turvallisuus taattaisiin. Mutta mitä alkunesteitä tarvitaan sen saamiseksi? Jos otat happoa ja peroksidi, sano, barium ( Va O 2), tästä prosessista tulee erittäin epämukavaa käytettäväksi suoraan samassa Mercedesissä! Kiinnitä siis huomiota tavalliseen veteen - H2O! Osoittautuu, että se on hankittava peroksidit voidaan käyttää turvallisesti ja tehokkaasti! Ja sinun tarvitsee vain täyttää tankit tavallisella kaivovedellä ja voit lähteä tielle.

Ainoa varoitus: tällaisessa prosessissa muodostuu jälleen atomihappea (muista reaktio, joka Walter), mutta täälläkin, kuten kävi ilmi, voit tehdä sen järkevästi. Oikeaa käyttöä varten tarvitaan vesi-polttoaineemulsio, jonka koostumuksessa riittää vähintään 5-10% jotain hiilivetypolttoainetta. Sama polttoöljy voi hyvinkin olla sopiva, mutta jopa sitä käytettäessä hiilivetyjakeet varmistavat hapen flegmatisoitumisen, eli ne reagoivat sen kanssa ja antavat lisäimpulssin, mikä sulkee pois hallitsemattoman räjähdyksen mahdollisuuden.

Kaikkien laskelmien mukaan kavitaatio tulee omakseen, aktiivisten kuplien muodostuminen, jotka voivat tuhota vesimolekyylin rakenteen, vapauttaa hydroksyyliryhmän HÄN ja pakota se yhdistymään saman ryhmän kanssa halutun molekyylin saamiseksi peroksidit H 2 O 2.

Tämä lähestymistapa on erittäin hyödyllinen mistä tahansa näkökulmasta, koska sen avulla voit sulkea pois valmistusprosessin peroksidit käyttökohteen ulkopuolella (eli mahdollistaa sen luomisen suoraan polttomoottoriin). Tämä on erittäin edullista, koska se eliminoi erillisen tankkauksen ja varastoinnin vaiheet. H 2 O 2. Osoittautuu, että vain ruiskutushetkellä tapahtuu tarvitsemamme yhdisteen muodostuminen ja ohittaen varastointiprosessin, peroksidi astuu töihin. Ja saman auton säiliöissä voi olla vesi-polttoaineemulsiota, jossa on vähäinen prosenttiosuus hiilivetypolttoainetta! Se olisi kauneutta! Eikä se olisi ollenkaan pelottavaa, jos yhdellä litralla polttoainetta olisi hintaa edes 5 Yhdysvaltain dollareita. Tulevaisuudessa on mahdollista vaihtaa kiinteään polttoaineeseen, kuten kivihiileen, ja syntetisoida siitä helposti bensiiniä. Kivihiiltä riittää vielä sadoiksi vuosiksi! Vain Jakutia matalassa syvyydessä varastoi miljardeja tonneja tätä fossiilia. Tämä on valtava alue, jota rajaa alhaalta BAM-lanka, jonka pohjoinen raja menee pitkälle Aldan- ja Maya-jokien yläpuolelle...

kuitenkin peroksidit kuvatun kaavion mukaisesti on mahdollista valmistaa mistä tahansa hiilivedystä. Uskon, että pääsana tässä asiassa jätetään tutkijoillemme ja insinööreillemme.

Vetyperoksidi H 2 O 2 on kirkas, väritön neste, huomattavasti viskoosimpi kuin vesi ja jolla on ominainen, vaikkakin heikko haju. Vedetöntä vetyperoksidia on vaikea saada ja varastoida, ja se on liian kallista käytettäväksi rakettipolttoaineena. Yleensä korkea hinta on yksi vetyperoksidin tärkeimmistä haitoista. Mutta verrattuna muihin hapettimiin, se on kätevämpi ja vähemmän vaarallinen käsitellä.
Peroksidin taipumus spontaaniin hajoamiseen on perinteisesti liioiteltu. Vaikka havaitsimmekin pitoisuuden laskun 90 %:sta 65 %:iin kahden vuoden varastoinnin aikana litran polyeteenipulloissa huoneenlämmössä, mutta suuremmissa tilavuuksissa ja sopivammissa astioissa (esimerkiksi 200 litran tynnyrissä melko puhdasta alumiinia) , 90 %:n peroksidin hajoamisnopeus olisi alle 0,1 % vuodessa.
Vedettömän vetyperoksidin tiheys ylittää 1450 kg/m 3 , mikä on paljon korkeampi kuin nestemäisen hapen ja hieman pienempi kuin typpihappohapettimien tiheys. Valitettavasti veden epäpuhtaudet vähentävät sitä nopeasti, joten 90-prosenttisen liuoksen tiheys on 1380 kg / m 3 huoneenlämpötilassa, mutta tämä on silti erittäin hyvä indikaattori.
LRE:ssä olevaa peroksidia voidaan käyttää sekä yhtenäisenä polttoaineena että hapettimena - esimerkiksi pariksi kerosiinin tai alkoholin kanssa. Kerosiini tai alkoholi eivät syty itsesyttymään peroksidilla ja syttymisen varmistamiseksi polttoaineeseen on lisättävä peroksidihajotuskatalyyttiä - silloin vapautuva lämpö riittää syttymiseen. Alkoholille mangaani(II)asetaatti on sopiva katalyytti. Kerosiinille on myös sopivia lisäaineita, mutta niiden koostumus pidetään salassa.
Peroksidin käyttöä yhtenäisenä polttoaineena rajoittavat sen suhteellisen alhaiset energiaominaisuudet. Siten saavutettavissa oleva ominaisimpulssi tyhjössä 85 %:lla peroksidia on vain noin 1300...1500 m/s (eri laajenemisasteilla) ja 98 %:lla se on noin 1600...1800 m/s. Siitä huolimatta amerikkalaiset käyttivät peroksidia ensin Mercury-avaruusaluksen laskeutumisajoneuvon suuntaamiseen, sitten samaan tarkoitukseen Neuvostoliiton suunnittelijat Sojuz-avaruusaluksessa. Lisäksi vetyperoksidia käytetään apupolttoaineena TNA:n ajamiseen - ensimmäistä kertaa V-2-raketissa ja sitten sen "jälkeläisissä", R-7:ään asti. Kaikki "seitsemän" modifikaatiot, mukaan lukien nykyaikaisimmat, käyttävät edelleen peroksidia TNA:n ohjaamiseen.
Hapettavana aineena vetyperoksidi on tehokas eri polttoaineiden kanssa. Vaikka se antaa pienemmän ominaisimpulssin kuin nestemäinen happi, mutta korkean pitoisuuden peroksidia käytettäessä SI-arvot ylittävät samoilla polttoaineilla käytettävien typpihappohapettimien arvot. Kaikista avaruuskantoraketeista vain yksi käytti peroksidia (pariksi kerosiiniin) - englanninkielinen "Musta nuoli". Sen moottoreiden parametrit olivat vaatimattomia - ensimmäisen vaiheen moottoreiden IR ylitti hieman 2200 m / s maan lähellä ja 2500 m / s tyhjiössä - koska tässä raketissa käytettiin vain 85% peroksidia. Tämä johtui siitä, että peroksidi hajosi hopeakatalyytillä itsesyttymisen varmistamiseksi. Väkevämpi peroksidi olisi sulattanut hopean.
Huolimatta siitä, että kiinnostus peroksidia kohtaan aktivoituu ajoittain, sen näkymät ovat epämääräiset. Joten vaikka Neuvostoliiton nestemäisen polttoaineen rakettimoottori RD-502 (polttoainepari - peroksidi plus pentaboraani) osoitti ominaisimpulssin 3680 m / s, se pysyi kokeellisena.
Keskitymme projekteissamme peroksidiin myös siksi, että sen moottorit osoittautuvat ”kylmemmiksi” kuin vastaavat moottorit samalla käyttöliittymällä, mutta muilla polttoaineilla. Esimerkiksi "karamelli"-polttoaineen palamistuotteiden lämpötila on lähes 800° korkeampi samalla saavutettavissa olevalla RI:llä. Tämä johtuu suuresta vesimäärästä peroksidireaktiotuotteissa ja sen seurauksena reaktiotuotteiden alhaisesta keskimääräisestä molekyylipainosta.

Käyttö: polttomoottoreissa, erityisesti menetelmässä parantaa polttoaineiden palamista hiilivetyyhdisteiden kanssa. Keksinnön olemus: menetelmä mahdollistaa 10-80 tilavuuden lisäämisen koostumukseen. % peroksidi- tai peroksoyhdisteitä. Koostumus annostellaan erillään polttoaineesta. 1 z.p. f-ly, 2 välilehteä.

Menetelmä ja nestekoostumus hiilivetyyhdisteiden palamisen käynnistämiseksi ja optimoimiseksi sekä haitallisten yhdisteiden pitoisuuden vähentämiseksi pakokaasuissa ja päästöissä Keksintö koskee menetelmää ja nestemäistä koostumusta hiilivetyyhdisteiden palamisen käynnistämiseksi ja optimoimiseksi sekä haitallisten yhdisteiden pitoisuuden vähentämiseksi pakokaasuissa ja päästöissä, jossa peroksidi- tai peroksoyhdistettä sisältävä nestemäinen koostumus syötetään palamisilmaan tai ilma-polttoaineseosta. Edellytykset keksinnön luomiselle. Viime vuosina ympäristön saastumiseen ja korkeaan energiankulutukseen on kiinnitetty yhä enemmän huomiota erityisesti metsien dramaattisen häviämisen vuoksi. Pakokaasut ovat kuitenkin aina olleet ongelma asutuskeskuksissa. Huolimatta moottoreiden ja lämmitystekniikan jatkuvasta parantamisesta pienemmillä päästöillä tai pakokaasuilla, ajoneuvojen ja polttolaitosten määrän kasvu on johtanut pakokaasujen yleiseen kasvuun. Pakokaasupäästöjen ja korkean energiankulutuksen ensisijainen syy on epätäydellinen palaminen. Palamisprosessin kaavio, sytytysjärjestelmän hyötysuhde, polttoaineen ja ilma-polttoaineseoksen laatu määräävät palamistehokkuuden sekä palamattomien ja vaarallisten yhdisteiden pitoisuuden kaasuissa. Näiden yhdisteiden pitoisuuden vähentämiseksi käytetään erilaisia ​​menetelmiä, esimerkiksi kierrätystä ja tunnettuja katalyyttejä, jotka johtavat pakokaasujen jälkipolttamiseen pääpalamisalueen ulkopuolella. Palaminen on yhdistelmäreaktio hapen (O 2) kanssa lämmön vaikutuksesta. Yhdisteet, kuten hiili (C), vety (H2), hiilivedyt ja rikki (S), tuottavat tarpeeksi lämpöä ylläpitääkseen palamistaan, kun taas typpi (N2) vaatii lämpöä hapettumaan. Korkeassa 1200-2500 o C:n lämpötilassa ja riittävässä happimäärässä saavutetaan täydellinen palaminen, jossa jokainen yhdiste sitoo maksimimäärän happea. Lopputuotteet ovat CO 2 (hiilidioksidi), H 2 O (vesi), SO 2 ja SO 3 (rikin oksidit) ja joskus NO ja NO 2 (typpioksidit, NO x). Rikki ja typen oksidit ovat vastuussa ympäristön happamoinnista, ne ovat vaarallisia hengitettynä, ja erityisesti jälkimmäinen (NO x) imee palamisenergiaa. Voidaan tuottaa myös kylmiä liekkejä, kuten sininen värähtelevä kynttilänliekki, jossa lämpötila on vain noin 400 °C. Hapetus ei ole tässä täydellinen ja lopputuotteet voivat olla H 2 O 2 (vetyperoksidi), CO (hiilimonoksidi) ) ja mahdollisesti C (noki) . Kaksi viimeistä yhdistettä, kuten NO, ovat haitallisia ja voivat tuottaa energiaa palaessaan kokonaan. Bensiini on seos raakaöljyn hiilivetyjä, joiden kiehumispisteet ovat välillä 40-200°C. Se sisältää noin 2000 erilaista hiilivetyä, joissa on 4-9 hiiliatomia. Yksityiskohtainen polttoprosessi on hyvin monimutkainen myös yksinkertaisille yhdisteille. Polttoainemolekyylit hajoavat pienemmiksi fragmenteiksi, joista suurin osa on ns. vapaita radikaaleja, ts. epästabiileja molekyylejä, jotka reagoivat nopeasti esimerkiksi hapen kanssa. Tärkeimmät radikaalit ovat atomihappi O, atomi vety H ja hydroksyyliradikaali OH. Jälkimmäinen on erityisen tärkeä polttoaineen hajoamisen ja hapettumisen kannalta, sekä suoraan lisäämällä että poistamalla vetyä, mikä johtaa veden muodostumiseen. Palamisen alkaessa vesi tulee reaktioon H 2 O + M ___ H + CH + M, jossa M on toinen molekyyli, kuten typpi, tai kipinäelektrodin seinämä tai pinta, johon vesimolekyyli törmää. Koska vesi on erittäin vakaa molekyyli, se vaatii erittäin korkean lämpötilan hajoamaan. Parempi vaihtoehto on lisätä vetyperoksidia, joka hajoaa samalla tavalla H 2 O 2 +M ___ 2OH +M. Tämä reaktio etenee paljon helpommin ja alhaisemmassa lämpötilassa, erityisesti pinnoilla, joilla ilma-polttoaineseoksen syttyminen on helpompaa ja enemmän valvottu. Pintareaktion positiivinen lisävaikutus on, että vetyperoksidi reagoi helposti seinillä ja sytytystulpassa olevan noen ja tervan kanssa muodostaen hiilidioksidia (CO 2 ), mikä johtaa elektrodin pinnan puhdistamiseen ja syttymiseen. Vesi ja vetyperoksidi vähentävät suuresti CO-pitoisuutta pakokaasuissa kaavion mukaisesti 1) CO + O 2 ___ CO 2 +O: aloitus 2) O: +H 2 O ___ 2OH haarautuminen 3) OH +CO ___ CO 2 +H kasvu 4) H + O 2 ___ OH + O; haarautuminen Reaktiosta 2) voidaan nähdä, että vesi toimii katalyyttinä ja muodostuu sitten uudelleen. Koska vetyperoksidi johtaa useita tuhansia kertoja korkeampaan OH-radikaalien pitoisuuteen kuin vesi, vaihe 3) nopeutuu suuresti, mikä johtaa suurimman osan muodostuneesta CO:sta. Tämän seurauksena vapautuu lisäenergiaa palamisen ylläpitämiseksi. NO ja NO 2 ovat erittäin myrkyllisiä yhdisteitä ja ovat noin 4 kertaa myrkyllisempiä kuin CO. Akuutissa myrkytyksessä keuhkokudos vaurioituu. NO on ei-toivottu palamistuote. Veden läsnä ollessa NO hapettuu HNO 3:ksi ja aiheuttaa tässä muodossa noin puolet happamoinnista ja toinen puoli johtuu H 2 SO 4 :stä. Lisäksi NO x voi hajottaa otsonia yläilmakehässä. Suurin osa NO:sta muodostuu hapen reaktiossa ilmakehän typen kanssa korkeissa lämpötiloissa, eikä se siksi riipu polttoaineen koostumuksesta. Muodostuneen PO x:n määrä riippuu palamisolosuhteiden ylläpidon kestosta. Jos lämpötilan alentaminen suoritetaan hyvin hitaasti, tämä johtaa tasapainoon kohtalaisen korkeissa lämpötiloissa ja suhteellisen alhaisessa NO-pitoisuudessa. Seuraavia menetelmiä voidaan käyttää alhaisen NO-pitoisuuden saavuttamiseksi. 1. Polttoaineella rikastetun seoksen kaksivaiheinen poltto. 2. Matala palamislämpötila johtuen: a) suuresta ilmaylimäärästä,
b) voimakas jäähdytys,
c) palamiskaasujen kierrätys. Kuten liekin kemiallisessa analyysissä usein havaitaan, NO:n pitoisuus liekissä on korkeampi kuin sen jälkeen. Tämä on O:n hajoamisprosessi. Mahdollinen reaktio:
CH 3 + NO ___ ... H + H 2O
Siten N2:n muodostumista tukevat olosuhteet, jotka antavat korkean CH3-pitoisuuden kuumissa polttoainerikkaissa liekeissä. Kuten käytäntö osoittaa, polttoaineet, jotka sisältävät typpeä, esimerkiksi heterosyklisten yhdisteiden, kuten pyridiinin, muodossa antavat suuremman määrän NO:ta. Eri polttoaineiden typen pitoisuus (arvioitu), %: Raakaöljy 0,65 Asfaltti 2,30 Raskas bensiini 1,40 Kevyt bensiini 0,07 Kivihiili 1-2
SE-B-429.201 kuvaa nestemäistä koostumusta, joka sisältää 1-10 tilavuus-% vetyperoksidia ja loput - vettä, alifaattista alkoholia, voiteluöljyä ja mahdollisesti korroosionestoainetta, jossa määritelty nestemäinen koostumus syötetään palamisilmaan tai palamisilmaan. ilma-polttoaine-seos. Näin pienellä vetyperoksidipitoisuudella syntyvä määrä OH-radikaaleja ei riitä reaktioon polttoaineen ja CO:n kanssa. Lukuun ottamatta koostumuksia, jotka johtavat polttoaineen itsestään syttymiseen, tässä saavutettu positiivinen vaikutus on pieni verrattuna pelkkään veden lisäämiseen. Julkaisussa DE-A-2 362 082 kuvataan hapettimen, kuten vetyperoksidin, lisäämistä palamisen aikana, mutta vetyperoksidi hajotetaan vedeksi ja hapeksi katalyytin avulla ennen kuin se viedään palamisilmaan. Esillä olevan keksinnön tarkoitus ja tärkeimmät piirteet. Tämän keksinnön tarkoituksena on parantaa palamista ja vähentää haitallisia pakokaasupäästöjä polttoprosesseista, joissa käytetään hiilivetyyhdisteitä, parantamalla palamisen alkamista ja ylläpitämällä optimaalista ja täydellistä palamista niin hyvissä olosuhteissa, että haitalliset pakokaasut vähenevät suuresti. Tämä saavutetaan syöttämällä peroksidi- tai peroksoyhdistettä ja vettä sisältävä nestemäinen koostumus palamisilmaan tai ilma-polttoaineseokseen, jossa nestemäinen koostumus sisältää 10-80 tilavuusprosenttia peroksidia tai peroksoyhdistettä. Alkalisissa olosuhteissa vetyperoksidi hajoaa hydroksyyliradikaaleiksi ja peroksidi-ioneiksi seuraavan kaavion mukaisesti:
H 2 O 2 + HO 2 ___ HO + O 2 + H 2 O
Syntyvät hydroksyyliradikaalit voivat reagoida keskenään, peroksidi-ionien tai vetyperoksidin kanssa. Näiden alla esitettyjen reaktioiden seurauksena muodostuu vetyperoksidia, kaasumaista happi- ja hydroperoksidiradikaaleja:
HO + HO ___ H 2 O 2
HO + O ___ 3 O 2 + OH -
HO +H 2 O 2 ___ HO 2 +H 2 O Tiedetään, että peroksidiradikaalien pKa on 4,88 0,10, mikä tarkoittaa, että kaikki hydroperoksiradikaalit dissosioituvat peroksidi-ioneiksi. Peroksidi-ionit voivat myös reagoida vetyperoksidin kanssa, keskenään tai siepata tuloksena olevan singlettihapen. O + H 2 O 2 ___ O 2 + HO +OH -
O + O 2 + H 2 O ___ I O 2 + HO - 2 + OH -
O + I O 2 ___ 3 O 2 + O + 22 kcal. Siten muodostuu kaasumaista happea, hydroksyyliradikaaleja, singlettihappea, vetyperoksidia ja triplettihappea, joiden energian vapautuminen on 22 kcal. On myös vahvistettu, että vetyperoksidin katalyyttisessä hajoamisessa läsnä olevat raskasmetalli-ionit muodostavat hydroksyyliradikaaleja ja peroksidi-ioneja. Nopeusvakiot ovat saatavilla, kuten seuraavat tiedot tyypillisistä maaöljyalkaaneista. N-oktaanin vuorovaikutuksen nopeusvakiot H:n, O:n ja OH:n kanssa. k \u003d A exp / E / RT Reaktio A / cm 3 / mol: s / E / kJ / mol / n-C 8 H 18 + H 7,1:10 14 35,3
+O 1,8:10 14 19,0
+OH 2,0:10 13 3,9
Tästä esimerkistä näemme, että OH-radikaalien hyökkäys etenee nopeammin ja alemmassa lämpötilassa kuin H ja O. Reaktion CO + + OH _ CO 2 + H nopeusvakiolla on epätavallinen lämpötilariippuvuus negatiivisen aktivointienergian vuoksi. ja korkea lämpötilakerroin. Se voidaan kirjoittaa seuraavasti: 4,4 x 10 6 x T 1,5 exp / 3,1 / RT. Reaktionopeus on lähes vakio ja yhtä suuri kuin noin 10 11 cm3/mol s lämpötiloissa alle 1000 noin K, so. huoneenlämpötilaan asti. Yli 1000 o K reaktionopeus kasvaa useita kertoja. Tästä johtuen reaktio hallitsee täysin CO:n muuttumista CO 2:ksi hiilivetyjen palamisen aikana. Tästä johtuen CO:n varhainen ja täydellinen palaminen parantaa lämpötehokkuutta. Esimerkki, joka havainnollistaa 02:n ja OH:n välistä antagonismia, on reaktio NH3-H202-NO, jossa H202:n lisääminen johtaa NOx:n 90 % alenemiseen hapettomassa ympäristössä. Jos O 2:ta on läsnä, niin jopa vain 2 % PO x:llä vähennys vähenee huomattavasti. Esillä olevan keksinnön mukaisesti H202:ta käytetään muodostamaan OH-radikaaleja, jotka dissosioituvat noin 500 °C:ssa. Niiden elinikä on enintään 20 ms. Etanolin normaalissa palamisessa 70% polttoaineesta kuluu reaktioon OH-radikaalien kanssa ja 30% - H-atomien kanssa. Esillä olevassa keksinnössä, jossa OH-radikaaleja muodostuu jo palamisen alkamisvaiheessa, palaminen paranee dramaattisesti johtuen polttoaineen välittömästä hyökkäyksestä. Lisättäessä nestemäistä koostumusta, jossa on korkea vetyperoksidipitoisuus (yli 10 %), OH-radikaaleja on riittävästi hapettamaan välittömästi muodostuva CO. Pienemmillä vetyperoksidipitoisuuksilla syntyvät OH-radikaalit eivät riitä vuorovaikutukseen sekä polttoaineen että CO:n kanssa. Nestekoostumus syötetään siten, että nestesäiliön ja polttokammion välillä ei tapahdu kemiallista reaktiota, ts. vetyperoksidin hajoaminen vedeksi ja kaasumaiseksi hapeksi ei etene, ja neste saavuttaa muutoksitta suoraan palamisvyöhykkeelle tai esikammioon, jossa nesteen ja polttoaineen seos syttyy pääpolttokammion ulkopuolella. Riittävän korkealla vetyperoksidipitoisuudella (noin 35 %) voi tapahtua polttoaineen itsestään syttyminen ja palamisen ylläpitäminen. Neste-polttoaineseoksen syttyminen voi tapahtua itsestään palamalla tai koskettamalla katalyyttipintaa, jolloin sulaketta tai vastaavaa ei tarvita. Sytytys voidaan suorittaa lämpöenergialla, esimerkiksi lämpöä varaavalla sulakkeella, avotulella jne. Alifaattisen alkoholin sekoittaminen vetyperoksidiin voi käynnistää spontaanin palamisen. Tämä on erityisen hyödyllistä esikammiojärjestelmässä, jossa vetyperoksidin ja alkoholin sekoittuminen voidaan estää, kunnes esikammio saavutetaan. Varustamalla jokainen sylinteri ruiskuventtiilillä nestekoostumusta varten saavutetaan erittäin tarkka nesteannostelu, joka on sovitettu kaikkiin käyttöolosuhteisiin. Ruiskutusventtiilejä säätelevän ohjauslaitteen ja erilaisten moottoriin kytkettyjen anturien avulla, jotka toimittavat ohjauslaitteelle signaaleja moottorin akselin asennosta, moottorin nopeudesta ja kuormituksesta sekä mahdollisesti sytytyslämpötilasta. mahdollista saavuttaa peräkkäinen ruiskutus ja ruiskutusventtiilien avaamisen ja sulkemisen sekä nesteen annostelun synkronointi kuormituksen ja tarvittavan tehon lisäksi myös moottorin nopeuden ja ruiskutetun ilman lämpötilan mukaan, mikä johtaa hyvään liikkumiseen kaikki ehdot. Nestemäinen seos korvaa jossain määrin ilmansyöttöä. Suoritettiin suuri määrä testejä veden ja vetyperoksidin seosten vaikutuserojen tunnistamiseksi (23 ja 35 %). Valitut kuormat vastaavat ajoa nopealla moottoritiellä ja kaupungeissa. Vesijarrulla varustettu B20E-moottori testattiin. Moottori lämmitettiin ennen testiä. Kun moottoria kuormitetaan suurella nopeudella, NO x:n, CO:n ja HC:n vapautuminen lisääntyy, kun vetyperoksidi korvataan vedellä. NOx-pitoisuus pienenee vetyperoksidin määrän kasvaessa. Vesi vähentää myös NOx-päästöjä, mutta tällä kuormituksella tarvitaan 4 kertaa enemmän vettä kuin 23 % vetyperoksidia samaan NOx-pelkistykseen. Kaupungissa ajettaessa syötetään ensin 35 % vetyperoksidia, kun taas moottorin nopeus ja vääntömomentti kasvavat hieman (20-30 rpm / 0,5-1 nm). Vaihdettaessa 23-prosenttiseen vetyperoksidiin moottorin momentti ja nopeus pienenevät samalla kun NO x -pitoisuus kasvaa. Kun syötät puhdasta vettä, moottoria on vaikea pitää pyörimässä. NS:n pitoisuus kasvaa jyrkästi. Siten vetyperoksidi parantaa palamista ja vähentää samalla NOx:tä. Ruotsin auto- ja ajoneuvotarkastusviraston suorittamat testit SAAB 900i- ja VoIvo 760 Turbo -malleille 35 % vetyperoksidin kanssa ja ilman, antoivat seuraavat tulokset CO-, HC-, NO x- ja CO 2 -päästöille. Tulokset on esitetty prosentteina vetyperoksidilla saaduista arvoista suhteessa tuloksiin ilman seosta (taulukko 1). Kun testattiin Volvo 245 G14FK/84:llä joutokäynnillä, CO-pitoisuus oli 4 % ja HC-pitoisuus 65 ppm ilman ilmapulsaatiota (pakokaasukäsittely). 35-prosenttiseen vetyperoksidiliuokseen sekoitettuna CO-pitoisuus laski 0,05 prosenttiin ja HC-pitoisuus 10 ppm:iin. Sytytysajoitus oli 10° ja joutokäynti 950 rpm molemmissa tapauksissa. Norjan merenkulkutekniikan instituutissa Trondheimissa tehdyissä testeissä HC-, CO- ja NOx-päästöt testattiin Volvo 760 Turbolle ECE-säännön N 15.03 mukaisesti lämpimällä moottorilla, 35-prosenttisella vetyperoksidilla tai ilman sitä. palamisen aikana (taulukko 2). Yllä on vain vetyperoksidin käyttö. Samanlainen vaikutus voidaan saavuttaa myös muilla peroksideilla ja peroksoyhdisteillä, sekä epäorgaanisilla että orgaanisilla. Nestemäinen koostumus voi peroksidin ja veden lisäksi sisältää myös jopa 70 % alifaattista alkoholia, jossa on 1-8 hiiliatomia, ja enintään 5 % öljyä, joka sisältää korroosionestoainetta. Polttoaineeseen sekoitetun nestekoostumuksen määrä voi vaihdella muutamasta kymmenesosasta polttoainemäärän nestekoostumuksesta useisiin satoihin. Suurempia määriä käytetään esimerkiksi vaikeasti syttyviin polttoaineisiin. Nestemäistä koostumusta voidaan käyttää polttomoottoreissa ja muissa polttoprosesseissa, joissa käytetään hiilivetyjä, kuten öljyä, hiiltä, ​​biomassaa jne., polttouuneissa täydellisemmän palamisen ja haitallisten yhdisteiden vähentämiseksi päästöissä.

Väite

1. MENETELMÄ PARANNUN PALON SAATTAMISEKSI HIILIVYYHDISTEIDEN OSALLISTUMISELLA, jossa palamisilmaan tai vastaavasti ilma-polttoaineseokseen syötetään peroksidi- tai peroksoyhdisteitä ja vettä sisältävää nestemäistä koostumusta, tunnettu siitä, että polttoaineen palamisen vähentämiseksi. haitallisten yhdisteiden pitoisuus pakokaasupäästöissä, koostumuksen nesteessä on 10 - 60 tilavuutta. % peroksidia tai peroksoyhdistettä ja se syötetään suoraan ja erillään polttoaineesta polttokammioon ilman, että peroksidi tai peroksoyhdiste hajoaa etukäteen, tai se johdetaan esikammioon, jossa polttoaineen ja nestekoostumuksen seos sytytetään palotilan ulkopuolella. pääpolttokammio. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esikammioon syötetään erikseen alifaattista alkoholia, joka sisältää 1 - 8 hiiliatomia.