Незамерзайка для авто своими руками
Незамерзайка своими руками: это решение вопроса чистого лобового стекла в морозы или создание себе проблем?
С наступлением морозов перед владельцами автомобилей встает вопрос: как выбрать качественную незамерзающую жидкость для очистки стекол. И дело не только в цене – значение заявленной морозостойкости часто превышает реальные значения. Поэтому, одно из решений – самостоятельное изготовление незамерзайки.
Что такое незамерзайка
Незамерзайка – бытовое название незамерзающей стеклоомывающей жидкости для автомобиля, которая имеет отрицательную температуру замерзания и предназначена для очистки стекол и фар в зимнее время. Главное требование к зимней омывайке — она не должна замерзать при той температуре, на которую рассчитана.
Кроме основной функции, незамерзайка должна отвечать следующим требованиям:
Заводские омывайки изготавливаются предприятиями химической промышленности по техническим условиям, разработанным на каждом конкретном производстве. Не регламентируется ГОСТом.
Основные компоненты покупной незамерзающей омывайки
Основные компоненты заводской незамерзайки:
Признаки качественной незамерзайки:
Начальная цена качественной незамерзайки – 300 руб. за 5 литров готового средства или 180 руб. за 1 л концентрата.
Как приготовить «незамерзайку»?
Незамерзайку для авто можно приготовить самостоятельно в домашних условиях на основе дистиллированной воды с добавлением различных компонентов, снижающих температуру замерзания. Есть несколько рецептов приготовления в зависимости от используемых компонентов.
На основе этанола (этилового спирта)
Незамерзающая жидкость на основе этанола абсолютно безопасна для человека, имеет низкую температуру замерзания, но характеризуется высокой стоимостью. Процесс изготовления выглядит следующим образом:
На основе изопропилового спирта
Стоимость изопропилового спирта существенно ниже, чем у этанола, и составляет 140-250 руб. за 1 литр в зависимости от производителя. Самостоятельно приготовить незамерзающую жидкость на его основе можно по следующей технологии:
Очиститель стекла на основе изопропилового спирта обладает сильно выраженным запахом ацетона, воздействие которого может вызывать головную боль или тошноту у водителя или пассажиров автомобиля. По этой причине при работе с изопропанолом необходимо придерживаться следующих правил:
Важно помнить, что неполная герметичность бачка омывающей системы позволит спирту испариться в течение нескольких часов, что приведет к снижению температуры замерзания до 0 …- 2 о С и послужит причиной повреждения пластиковых деталей.
С уксусом
Добавлять ароматизатор не имеет смысла – запах уксуса достаточно сложно перебить.
Изготавливать более концентрированный раствор нежелательно, поскольку пары уксуса могут взывать ожоги слизистых оболочек организма человека, а сильный запах вызывает головокружение и головную боль. Кроме того, уксус агрессивно воздействует на резиновые изделия, разрушая их структуру – они теряют эластичность и рассыпаются.
С водкой
Со средством для мытья посуды
Средство для мытья посуды в составе стеклоочистительной жидкости играет роль ПАВ, придает средству приятный аромат, но при этом незначительно снижает температуру замерзания. Оптимальное соотношение: в 1 л воды следует растворить 20 мл любого средства путем медленного перемешивания для избегания вспенивания.
Со средством для мытья окон
Основные правила изготовления и использования домашней «незамерзайки»
Чтобы приготовить незамерзайку своими руками необходимо придерживаться следующих правил:
Кроме того, необходимо проверить собственную реакцию на составляющие средства – для этого нужно нанести очиститель на лобовое стекло и включить вентиляцию салона.
Плюсы и минусы домашней «незамерзайки»
Преимущества использования незамерзайки, сделанной своими руками, заключаются в следующем:
В качестве минусов следует отметить:
Следует помнить, что аллергические реакции у человека могут возникать как при использовании покупного средства, так и самодельного.
Изготовить «незамерзайку» своими руками достаточно просто – рецепты проверены временем и их эффективность доказана. Сэкономить денежные средства при этом не получится, однако использование качественной омывающей жидкости компенсирует затраты.
Незамерзайка своими руками
Самые распространенные компоненты незамерзайки
Скомпоновать достаточно качественную жидкость вы можете достаточно просто. Следует купить понравившийся вам вариант в магазине и прочитать состав. Останется лишь приобрести необходимые для вашего личного эксперимента составляющие и смешать их в выбранной емкости. Но все обстоит не так просто, если взяться непосредственно за дело.
Во-первых, состав не всегда отражает действительное положение вещей. Вторым фактором является недоступность некоторых компонентов в свободной продаже. С помощью перечня, представленного ниже, вы сможете ознакомиться с наиболее простыми и доступными компонентами, которые являются основой для создания всех жидкостей на рынке России:
изопропиловый спирт – самых популярный и сравнительно безопасный компонент, который важно не употреблять внутрь, но для лакокрасочного покрытия при обильном воздействии он неприятен;
этиловый спирт – самый дорогой вариант, который используется в создании алкогольных напитков, но экономически невыгоден для производства незамерзайки в домашних условиях;
метиловый спирт — наиболее дешевый и самый вредный вариант, который не является безопасным ни для здоровья человека, находящегося в салоне автомобиля, ни для лакокрасочного покрытия машины.
Исходя из всех минусов и положительных сторон данного рейтинга спиртов, лучше всего использовать изопропиловый спирт, который обладает неплохой стойкостью к температурам, а также может предоставить безопасную среду для автомобилиста и пассажиров. Резкий запах не означает, что спирт влияет на здоровье человека. Его токсичность проявляется только при внутреннем употреблении в достаточно большом количестве.
Изопропиловый спирт будет основным компонентом для вашей незамерзайки, которую вы сделаете своими руками. Дополнительно будет использоваться вода (около 80% раствора), а также желательно применение ароматизатора. Это позволит не ощущать запаха спирта, а чувствовать в салоне приятный, к примеру, цитрусовый запах вашей незамерзайки.
Избегаем опасности разрушения ЛКП автомобиля незамерзайкой
Выше мы говорили о том, что наиболее заметной проблемой использования изопропилового спирта, которая озадачивает владельцев автомобилей, является влияние не лакокрасочное покрытие. Также уплотнительные резинки лобового стекла станут не столь эластичными и могут начать пропускать воду в салон автомобиля. Если вы примените такую незамерзайку один раз, проблем удастся избежать, но для постоянного использования следует рассмотреть иные рецепты.
Кстати, если вы думаете, что дешевле приобрести в автомобильном магазине незамерзайку на основе этилового спирта или какого-либо фирменного растворителя именитой фирмы, чем сделать жидкость самостоятельно, это неправда. Этиловый спирт – самый дорогой элемент таких растворов, потому дешево они стоить не будут. Альтернативные рецепты следующие:
Правда, подобные манипуляции с «народным» напитком могут быть чреваты неприятными последствиями при остановке сотрудником дорожной полиции. В частности, запах водки в салоне может насторожить инспектора и стать причиной тщательной проверки водителя.
Производство незамерзайки своими руками действительно возможно. Этот процесс может сэкономить водителю немало денежных средств, а также дать жидкость, которая обеспечит хорошие эксплуатационные свойства. Ваш бачок омывателя не замерзнет в суровые морозы, ведь вы точно будете знать консистенцию ингредиентов в нем.
Подобного преимущества сложно ожидать от жидкости, приобретенной в автомобильном магазине. Сэкономив на жидкости заводского производства, вы можете лишиться герметичности салона и получить необходимость перекрашивания автомобиля в весенний период.
Изопропиловый спирт применение в автомобиле
Изопропиловый спирт – это эффективный растворитель органического происхождения. Обширное применение изопропилового спирта в промышленности и быту связано с его свойством растворять масла, смолы, другие соединения и относительной нетоксичностью по сравнению с другими соединениями аналогичного действия.
Состав и способы производства
Изопропиловый спирт (изопропанол, ИПС, диметикарбинол, 2-пропанол) – жидкое бесцветное химическое соединение с характерным запахом смеси спирта и ацетона. При пониженной температуре приобретает вязкую консистенцию. Обозначается молекулярной формулой С3Н8О. По химической характеристике – вторичный спирт алифатического ряда.
Физические и химические свойства вещества обусловили сферу его применения и меры предосторожности:
Вещество впервые было получено в 1920 году путем переработки нефтепродуктов. Сейчас промышленное производство осуществляется нескольким способами, чаще всего с помощью процесса гидратации – соединения воды и пропилена. От метода производства и вида сырья зависит степень чистоты конечного вещества.
Технические марки используются для технических целей, чистые (или абсолютизированные) с содержанием основного компонента от 99% – для медицинских и косметологических целей.
Сферы применения
Изопропиловый спирт – более безопасный, доступный и дешевый аналог этилового и метилового спирта, в промышленных масштабах выпускается в количестве нескольких миллионов тонн в год и широко используется во многих сферах промышленности, медицине и быту. Спрос на продукт обусловлен его уникальными свойствами и невысокой стоимостью
Промышленность
Изопропанол хорошо удаляет грязь и растворяет большинство видов масел, натуральных и синтетических смол, этилцеллюлозу. Быстро испаряется с обрабатываемой поверхности, не причиняя вреда, отличается более низкой токсичностью по сравнению с другими растворителями. Благодаря этим характеристикам соединение широко используется в различных производственных отраслях:
Чтобы избавиться от характерного резкого запаха, при приготовлении раствора самостоятельно в качестве отдушки можно применить любое эфирное масло.
Медицина
Основное применение изопропилового спирта в медицинских целях – в качестве универсального антисептика. Например, аптечный препарат «Стерилиум» и аналогичные на 50-70% состоят из изопропанола, который и определяет обеззараживающие свойства медицинского средства. Остальные компоненты – глицерин, отдушки и вспомогательные вещества.
Медработники используют водный раствор изопропилового спирта для дезинфекции рук перед осмотром пациентов и операциями. Чистое вещество без примесей используют для пропитки ватных тампонов, бинтов, других перевязочных материалов, дезинфекции места инъекций и обработки медицинского инструмента.
В лабораторных работах и исследованиях изопропанол применяется как консерватор биоматериала и предпочтительный заменитель синтетического формальдегида.
Косметология
Способность растворяться в воде и дезинфицирующие качества наряду с низкой токсичностью позволяют использовать изопропанол в составе косметических средств:
Косметика и средства ухода с изопропиловым спиртом не подходят для сухой и чувствительной кожи – при выборе необходимо обращать внимание на наличие этого компонента в составе. Он может обозначаться одним из способов: ISOPROPYL ALCOHOL, 2-HYDROXYPROPANE, SEC-PROPYL ALCOHOL.
Бытовые нужды
В быту изопропиловый спирт используется для таких же целей, как и в промышленности и медицине, – в качестве растворителя широкого спектра действия, очищающего или обеззараживающего средства.
Для удобного использования в домашних условиях рекомендуется приготовить универсальный раствор. В бутылке с насадкой-спреем смешать абсолютизированный изопропанол и дистиллированную воду в пропорциях 1:1.
Полученный состав используют для следующих целей:
Изопропиловый спирт нельзя использовать для очистки виниловых поверхностей – в результате щелочной реакции может повредиться пластификатор, и винил затвердеет. Также это средство не подходит для очищения резины. Необходимо осторожно использовать для некоторых видов пластика.
Автомобили
Автолюбители активно используют изопропанол для следующих манипуляций:
Чтобы избежать появления белого налета и разводов на стекле, загрязнений форсунок и насоса, для приготовления растворов на основе изопропилового спирта в домашних условиях необходимо использовать только хорошо очищенную или дистиллированную воду.
Где продается?
Проще всего купить продукт оптом у производителя или прямого представителя. Цена зависит от степени чистоты и вида упаковки и составляет 80-200 рублей за 1 кг.
Наиболее распространенные формы тары:
В розницу продукт в небольших объемах для бытовых целей можно приобрести в специализированных магазинах химических реактивов.
Теоретически возможно найти изопропанол в аптеках, но сейчас этот товар – большая редкость. К тому же, спирт отпускается по рецепту в целях предотвращения неправильного потребления лицами, страдающими алкогольной зависимостью.
При покупке лучше выбрать абсолютизированный спирт, который можно использовать для неограниченного количества повседневных бытовых потребностей. Даже для технических целей, приготовления самодельных моющих и антизамерзающих средств чистый продукт без посторонних примесей предпочтительнее.
Степень опасности и меры предосторожности
Изопропиловый спирт является огнеопасным веществом, поэтому любое взаимодействие с ним должно вестись при соблюдении правил безопасности. Хранить средство и работать с ним нужно вдалеке от отрытого пламени и источников высоких температур. Спирт легко смешивается с воздухом, при больших концентрациях образовывает взрывоопасный состав – работы с ним должны проводиться в хорошо проветриваемых помещениях.
Соединение относится к умеренно-опасным веществам по степени отравляющего действия на организм человека и должно храниться в недоступных для детей местах. Оно менее токсично, чем метанол и этиленгликоль. Случаи интоксикации встречаются очень редко – как правило, при намеренном употреблении внутрь.
Случайное отравление возможно при вдыхании паров во время манипуляций с большими объемами в непроветриваемом помещении.
Вещество не впитывается в организм через кожные покровы, но при постоянном взаимодействии с открытыми участками тела может вызвать химические ожоги. Однократное попадание на кожу негативных последствий, как правило, не вызывает. Недопустимо попадание соединения на слизистые оболочки и в глаза – опасны даже пары вещества, при работе с большим количеством изопропанола необходимо использовать средства защиты.
Изопропиловый спирт при условии его правильного применения – полезное и универсально вещество. Готовые препараты содержат безопасное количество изопропанола, при самостоятельном приготовлении растворов необходимо соблюдать осторожность, использовать защитные очки и перчатки для предупреждения несчастных случаев и отравления.
Истории наших читателей
Спасла семью от страшного проклятья. Мой Сережа уже год не пьет. Мы долго боролись с его зависимостью и безуспешно перепробовали кучу средств за эти долгие 7 лет, когда он начал пить. Но мы справились, и все благодаря.
В 1920 году ученые нефтеперерабатывающей компании Standart Oil (Exxon) из Нью-Джерси искали способ получить максимальную пользу от продуктов нефтяной переработки. Способом гидратации пропилена лаборатория получила изопропиловый спирт. Химическое вещество стало первым коммерчески используемым продуктом, полученным из нефти. В наши дни изопропиловый спирт получают несколькими способами и применяют во многих отраслях, в том числе в быту. Узнаем детальнее, чем он может быть полезен в домашних условиях и опасен ли он.
Описание изопропилового спирта
Изопропиловый спирт встречается и под другими названиями: изопропанол, 2-пропанол, диметилкарбинол. Химическая формула – C3H8O. В научной характеристике этот продукт описывается как простейший вторичный одноатомный спирт. Относится к алифатическому ряду, это означает, что атомы углерода в нем располагаются в виде цепи. При понижении температуры становится все более вязким.
Изопропанол – это прозрачная жидкость с характерным спиртовым запахом, более выраженным по сравнению с этиловым спиртом, также в парах немного ощущается ацетон. Хорошо растворяется в бензоле и ацетоне. При соединении с водой создает азеотропную смесь (раствор, не разделяющийся на компоненты способом перегонки).
Во время дегидрирования превращается в ацетон. Отлично растворяет эфирные масла, синтетические смолы, алкалоиды и другие соединения.
Получают изопропиловый спирт путем окисления воздухом парафинов, также при гидрировании водородом ацетона (газообразная фаза) или гидратацией пропилена серной кислотой. Последний вариант очень распространен на современном производстве, при этом в качестве сырья выбирают пропан-пропиленовую фракцию пиролиза и крекинга нефти (содержание пропилена от 30 до 90%).
Сегодня при производстве изопропанола применяют одну из двух видов гидратации, качество конечного продукта будет зависеть от того, какой именно вариант выберет производитель. В первом случае используют косвенную гидратацию с участием серной кислоты, диметилкарбинол получается низкого качества, подобный вид обработки часто выбирают компании США.
Качественный продукт получается путем прямой гидратации, изопропанол выходит более чистым (от 99%). По сравнению с техническим, у этого продукта совсем немного примесей, еще его называют изопропиловый спирт абсолютированный. Этот способ требует применения пропилена высокой очистки, поэтому от него отказываются многие производители. Такой вид гидратации широко применяют на заводах в Европе и контролируется ГОСТ.
Уже много лет я изучаю проблему АЛКОГОЛИЗМА. Страшно, когда тяга к спиртному разрушает жизнь человека, из-за алкоголя рушатся семьи, дети теряют отцов, а жены мужей. Часто спиваются именно молодые люди, которые разрушают свое будущее и наносят невосполнимый вред здоровью.
Сегодня этот продукт выпускают миллионами тонн в год. В промышленности и домашнем применении изопропанол рассматривают как более дешевый заменитель этанола.
Применение в промышленности
Благодаря своему составу и свойствам, технический и абсолютированный спирт применяется в полиграфии, косметологии, медицине, автомобильной промышленности и других отраслях. Также его широко используют в качестве консерванта в лабораториях и на производстве.
Области применения изопропанола в промышленности:
Помимо тяжелой промышленности диметилкарбинол применяют в медицине и косметологии. Среди его полезных свойств – дезинфекция, которая необходима при производстве некоторых косметических средств и медицинских товаров. Например, изопропанолом обрабатывают бинты, ватные тампоны, салфетки. В этих целях используют только раствор высшего качества, без примесей. Для удаления тяжелого запаха производители иногда применяют отдушки.
В косметологии ценят те же качества изопропанола, его применяют как дезинфицирующее и консервирующее вещество, в качестве растворителя. Изопропиловый спирт можно найти в составе лаков для ногтей, кондиционеров и масок для волос, бальзамах после бритья, очищающих гелях для умывания. Однако при выборе ухаживающих средств нужно учитывать, что изопропанол не подходит для сухой и чувствительной кожи. В составах его можно распознать под одним из латинских названий: ISOPROPYL ALCOHOL ISOPROPYL ALCOHOL, 2-HYDROXYPROPANE, SEC-PROPYL ALCOHOL.
Применение в домашних условиях
В быту изопропиловый спирт применяется почти так же, как и в производстве. Как мы уже узнали, это универсальный растворитель. Им обрабатывают поверхности для очистки и дезинфекции, при этом подходит он даже для DVD и CD дисков. Также он хорошо удаляет следы клея, чернил, красок, использовать его можно на большинстве натуральных материалов, в том числе на шелке и хлопке. Изопропанол применяют для удаления грязи с поверхности компьютерной мыши и клавиатуры, при этом никакая часть компьютера не пострадает, так как спиртовой раствор быстро испаряется и не скапливается. Благодаря этим свойствам он пригоден для очистки плат и микросхем.
Особенно широкое применение этот продукт получил у автолюбителей. Им можно очищать большинство деталей машины при ремонте или замене запчастей. Диметилкарбинол подойдет одинаково хорошо для очистки от мазута элементов авто и кожи рук. Также с его помощью удаляют пятна от бензина, солярки, машинных масел.
Для обработки стекол изопропанол стал для многих незаменим. Во-первых, раствор замечательно отмывает стекла от любых загрязнений и не оставляет разводов. Отзывы покупателей отмечают, что лучше всего в этих целях подходит продукт без отдушек и примесей – абсолютированный. Во-вторых, при обработке стеклянных поверхностей изопропанол выполняет функцию защиты от обледенения, что особенно выгодно в зимнее время и для тех авто, которые находятся не в гараже.
Помимо этого продукт нефтепереработки используется как высокооктановая присадка. Для этого его смешивают с бензином в соотношении 1 литр изопропанола:40 литров бензина.
Он подходит для любого вида автомобиля, выполняет такие функции:
Также с помощью изопропилового спирта автолюбители устраняют скопившуюся влагу в бензобаке. По сравнению с метиловым и этиловым спиртом, этот обладает высшей плотностью, не взаимодействует с пластиком и считается более безопасным и доступным.
Где купить изопропанол
Чаще всего изопропиловый спирт ищут в аптеке, так как он применяется в медицине. Но сейчас достаточно сложно приобрести даже медицинский спирт, не говоря о изопропиловом. Учитывая то, что он дешевле этанола, люди с алкогольной зависимостью ищут этот раствор не для прямого назначения. Поэтому в целях безопасности фармацевты часто отпускают спирты только по предписанию доктора.
Купить этот продукт проще всего оптом, поскольку производители ориентируются на массовые закупки, например, для предприятий, полиграфии и т. д. Но и производитель тоже может запросить разрешение (хоть и делают это не все).
Найти в розницу этот раствор можно в магазинах с химреактивами. Проще отыскать его в составах товаров для автомобилей, в средствах для мойки стекол. Нередко в таких продуктах изопропанол фигурирует без лишних примесей и отдушек, не страшно, если в составе есть ПАВы.
Говоря о том, где купить изопропиловый спирт, нельзя не упомянуть вездесущий интернет. Здесь можно найти поставщика оптом и в розницу, практически в любом городе. Цена за 1 литр раствора составит примерно 4-5 доллара.
Влияние на организм
По степени опасного влияния на организм это химическое вещество относят к третьей категории (умеренно опасен). Он считается токсичным, легковоспламеняемым, наркотическим веществом. В рабочей зоне пары спирта могут накапливаться, если концентрация паров в воздухе превышает норму в 10 мг/1 м³, зона становится небезопасной. На предприятиях, где используется изопропанол в больших количествах работают в защитных масках или противогазах БКФ и А.
На открытых участках кожи спиртовой раствор может оставлять легкие ожоги, если кожа постоянно подвергается его воздействию. При одноразовом попадании изопропанола на тело негативных последствий не наблюдается. Для слизистых оболочек попадание изопропилового спирта опасно, так как он может их разрушать. Особенно важно защищать при работе глаза, так как даже пары этого раствора не благоприятны для зрения.
На организм человека изопропиловый спирт влияет в первую очередь посредством угнетения ЦНС. Как и другие виды спиртов, этот состав приводит к интоксикации, которая очень похожа на опьянение. Отравиться им можно, если выпить его или вдохнуть большое количество испарений.
При этом последуют симптомы, характерные для любого алкогольного отравления:
Такое отравление в большинстве случаев наступает случайно, к сожалению в группу риска входят в основном дети, которые могут перепутать раствор с безопасной жидкостью. Большая часть пострадавших входит в категорию неблагополучных, нередко такие люди пьют диметилкарбинол намеренно, из-за сильнейшей алкогольной зависимости.
Летальной дозой считается 250 мл чистого раствора, однако, в зависимости от особенностей организма, эта доза может быть и меньше, особенно для детей. Случаи смертельного исхода фиксируются в подавляющем числе только в социально неблагополучной группе, к которой относится не только алкоголики, но и люди с психическими расстройствами.
Изопропиловый спирт впитывается из желудка за 30-60 минут, затем наступает само токсичное влияние. Через слизистую оболочку ЖКТ спирт попадает в кровоток, откуда влияет на жизненно важные системы организма: сердечно-сосудистую, нервную, мозг и т. д. Основная часть вещества перерабатывается в печени под действием фермента, который расщепляет обычный алкоголь – алкогольдегидрогеназы.
После расщепления изопропиловый спирт образует ацетон, что делает его более опасным для организма, чем этиловый спирт. Однако по сравнению с другим видом спирта, которым любят злоупотреблять алкоголики, – метиловым – изопропанол менее опасен. Но это совершенно не означает, что его можно пить. Раствор выводится как и этанол путем мочевыделения, со слюной, через легкие. Период полураспада составляет почти 7 часов, во время которых вещество разрушающе влияет на организм. Интоксикация изопропиловым спиртом длится дольше, чем от обычного алкоголя.
Что делать при отравлении
Отравление небольшими дозами изопропанола не приведут к фатальным последствиям. Организм может отреагировать на такую интоксикацию небольшим головокружением, иногда помутнением сознания, тошнотой. В этом случае методы лечения такие же, как при алкогольном опьянении: нужно прочистить желудок, пить больше воды, принять энтеросорбенты, обеспечить покой. Организм самостоятельно выведет оставшуюся часть вещества.
Употребление (случайное или намеренное) большого количества раствора более опасно. Если вовремя не принять меры, пострадавший может впасть в кому или скончаться. Как мы уже узнали, симптоматика при этом будет такой же, как при обычном опьянении. Однако интоксикация изопропиловым спиртом опаснее, так как в организме он образует чистый ацетон в превышенных концентрациях.
Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?
Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?
 | | Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать? |
Спирт обладает целым рядом преимуществ по сравнению с нефтяным топливом, и только большая стоимость, малая теплоотводность, высокая гигроскопичность и повышенное содержание альдегидов препятствуют его массовому применению в качестве топлива для ДВС. А достоинства спирта следующие.
 | Высокие антидетонационные свойства (октановое число – более 100). Введение этанола в бензин обеспечивает повышение октанового числа. Каждые 3% этанола в смеси с бензином обеспечивают повышение октанового числа горючего в среднем на 1 единицу. То есть спирт может быть использован в качестве высокооктановой добавки к топливу. Он повышает и детонационную стойкость горючего, так как температура самовоспламенения чистого бензина составляет 290°С, а его смеси с этанолом – 425°С. |
| Процесс испарения начинается во впускном трубопроводе и заканчивается в цилиндре при ходе сжатия, обеспечивая охлаждение деталей двигателя – поршней и клапанов – и более полное наполнение цилиндров свежим зарядом (компрессорный эффект с 5-процентным увеличением мощности). |
| Надежное воспламенение от электрической искры при значительных изменениях состава горючей смеси (диапазон воспламеняемости по коэффициенту избытка воздуха для спирта составляет примерно 0,4…1,7). |
| КПД двигателя, работающего на чистом спирте, выше, чем при использовании бензина. |
| Меньшая токсичность отработавших газов. |
| Низкая пожароопасность. |
Адаптация ДВС
Существуют два способа применения спирта в качестве горючего для автомобильных моторов – при частичной (до 20%) и при полной замене бензина и дизельного топлива. Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спирта в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием. Стандартный двигатель не нужно переделывать для работы на бензо-спиртовой смеси.
На АО «АвтоВАЗ» были проведены испытания бензина АИ-95 с 10-процентным содержанием этанола на токсичность, расход топлива и обеспечение динамики автомобиля без перерегулировки двигателя. Было установлено, что добавка к бензину 10% спирта приводит к обеднению топливовоздушной смеси и незначительно ухудшает ездовые качества машины практически на всех режимах движения. При переходе на АИ-95Э с 10-процентным содержанием этанола требуется перерегулировка карбюратора.
Согласно результатам стендовых испытаний «АвтоВАЗа», применение бензина АИ-95Э с 5-процентным содержанием спирта не приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля и не требует изменения исходных регулировок двигателя.
А вот для работы на чистом спирте требуется увеличение вместимости топливного бака и степени сжатия до 12 – 14 ед. (чтобы полностью использовать детонационную стойкость топлива) и перерегулировка карбюратора или перепрограммирование ЭБУ инжекторного двигателя. Горючую смесь необходимо немного обогатить: для сгорания 1 кг спирта требуется 9 кг воздуха, а для сгорания 1 кг бензина – 14,93 кг.
Низкое давление насыщенных паров и высокая теплота испарения спирта делают практически невозможным запуск бензиновых двигателей уже при температуре окружающей среды ниже +10°С. Для улучшения пусковых качеств в спирт добавляют 4 – 6% изопентана (С5Н12) или 6 – 8% диметилового эфира (СН3-О-СН3 или С2Н6О), что обеспечивает нормальный пуск двигателя при температуре от –25°С и выше. Для этой же цели спиртовые моторы оборудуют специальными пусковыми подогревателями. В случае неустойчивой работы двигателя при повышенных нагрузках (из-за плохого испарения спирта) применяется дополнительный подогрев топливной смеси с помощью, например, отработавших газов.
Дизель и спирт
Адаптировать дизельный мотор для сжигания в его цилиндрах спирта гораздо сложнее. Венским техническим университетом были проведены экспериментальные исследования на 4-цилиндровом тракторном дизеле фирмы Steyr.
Ввиду того, что цетановое число этанола низкое, двигатель был дополнительно оснащен электронной системой зажигания, а головку цилиндров модернизировали для размещения свечей зажигания. Кроме того, была изменена геометрическая форма камеры сгорания в днище поршня, установлены новые топливный насос высокого давления, форсунки и топливоподкачивающий насос повышенной производительности. Исследования показали, что дизель работает на этаноле практически бездымно. По сравнению с работой на дизельном топливе выброс NOx снижается, что является результатом уменьшения температуры вследствие повышенной теплоты испарения этанола. Выброс СО такой же, как у бензинового ДВС, выброс СН относительно высок, однако может быть радикально снижен при применении простейшего окислительного нейтрализатора. При переходе на дизельное горючее дымность и расход топлива у переоборудованного дизеля значительно выше, чем первоначально. Объемный расход у этанола почти в 2 раза больше, чем у дизельного топлива, что является следствием его более низкой теплоты сгорания, а удельный приведенный расход лишь немногим выше.
Модернизировать двигатель могут не только автопроизводители, но и специализированные фирмы. Например, в США бензиновые двигатели и дизели для работы на альтернативном топливе переоборудует фирма Jasper Engines and Transmissions. Переделываются моторы от 8-цилиндровых V-образных до рядных 6- и 4-цилиндровых. После переоборудования двигатели могут работать на метаноле, этаноле, сжатом и сжиженном природном газах.
| Мировой опыт |
Идея использования спирта в качестве топлива не нова. Самый богатый опыт его применения в ДВС имеет Бразилия. После мирового нефтяного кризиса 1973 – 75 годов в этой стране в начале 80-х приняли программу «Топливо на основе этанола». В результате здесь до конца прошлого столетия этанол ежедневно заменял до 250 тыс. баррелей импортируемой нефти. В 90-х годах в Бразилии этиловый спирт служил горючим более чем для 7 млн. машин, а его смесь с бензином (газохол) – для еще 9 млн. авто. Этанол в этой стране изготавливают из сахарного тростника, а продают через заправочную сеть, насчитывающую 25 тысяч станций.
Вторым мировым лидером по использованию этанола в автотранспорте являются США. Здесь также реализуется программа замены бензина спиртом, который получают при переработке излишков кукурузы и других зерновых культур. Чистый этанол в этой стране используется как горючее в 21 штате, а на бензоэтаноловую смесь приходятся 10% топливного рынка США.
Раньше заинтересованность в использовании более дорогого этанола ($60 за баррель) в качестве моторного горючего за рубежом была обусловлена налоговыми льготами. В США они компенсируют продавцам убыток в случае, если те продают этанол по цене бензина. Сейчас, после скачка цен на нефть ($40 – 50 за баррель), с учетом переработки сырья для получения бензина, стоимость этих видов топлива практически сравнялась. Поэтому использование спирта оказалось еще целесообразнее.
Применение спирта в качестве топлива получило поддержку и в некоторых европейских странах – в частности, Франции и Швеции. 7 ноября 2001 года две комиссии ЕС приняли так называемые биодирективы относительно использования биотоплива в странах Евросоюза. Они предусматривают обязательное применение этого горючего как добавки к бензину в будущем.
| Топливный спирт |
Этанол (С2Н5ОН) – винный, или питьевой спирт, являющийся важнейшим представителем одноатомных спиртов. Эта бесцветная жидкость, которая смешивается в любых соотношениях с водой, спиртами, эфирами, глицерином, бензином и другими органическими растворителями, горит бесцветным пламенем. Этанол, обладая высоким октановым числом и энергетической ценностью, является отличным моторным топливом. Для получения бензина АИ-95 требуется добавить в бензин АИ-92 около 10% этанола.
Метанол (СН3ОН), или древесный спирт – простейший представитель предельных одноатомных спиртов, бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом. Смешивается с водой во всех соотношениях, а также с другими спиртами, бензолом, ацетоном и другими органическими растворителями. Основной способ производства метанола – синтез из водорода и оксида углерода. Сырьем для этого служат природный, коксовый и другие газы, содержащие углеводороды (например, синтез-газ), а также кокс, бурый уголь, древесина, сланцы, биомасса и др.
| Характеристики рабочего процесса дизеля при работе на смеси дизтоплива с этанолом и при работе на чистой солярке |
Из приведенных данных хорошо видно, что введение спирта в дизельное топливо приводит к росту давления (Р) в ВМТ более чем на 20%. Резко увеличивается скорость нарастания давления, т. е. возрастает жесткость работы двигателя. Горение этанольного топлива начинается раньше. При этом момент на валу двигателя снижается. Иными словами, введение этилового спирта в дизельное топливо ухудшает его технико-экономические показатели. Однако при этом несколько улучшаются экологические показатели работы мотора. Для получения максимального эффекта от введения спирта в дизельное топливо необходимо провести регулировку двигателя.
| Украинские перспективы |
В конце июня 2000 года Правительственный комитет по реформированию аграрного комплекса и проблемам экологии одобрил проект государственной программы «Этанол: 2000 – 2010», а также «Программу государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и малой гидро- и теплоэнергетики», разработанной в соответствии с Указом Президента Украины № 285 от 2 апреля 1997 года. Кабинет Министров Украины постановлением № 1044 от 4.07.2000 года программу «Этанол» утвердил. Документ предусматривает ускоренный перевод примерно трети автопарка на газохол и этанол.
Ресурсы по производству этанола в нашей стране практически неисчерпаемы: из отходов сельского хозяйства, главным образом свекловодства, и переработки импортного тростникового сахара-сырца ежегодно производится свыше 5,5 миллиона декалитров этанола и 300 – 310 тысяч декалитров технических спиртов. Мощности украинских предприятий позволяют выпускать 66 миллионов декалитров таких спиртов в год. В середине июня этого года Украина договорилась с Кубой об увеличении бартерных (в обмен на промышленные изделия) поставок тростникового сырца. По оценкам кубинских специалистов, около 25% этого сырья может использоваться исключительно для производства спиртового и спирто-нефтяного топлива. Программа «Этанол» предусматривает, в частности, перепрофилирование более трети мощностей украинских спиртовых и смежных (перерабатывающих сахарное сырье) заводов на выпуск высокооктановых кислородосодержащих добавок к бензину и техническому спирту – в основном из сельскохозяйственного сырья. Эксперты оценивают это как наиболее перспективное и экономически выгодное решение.
Подготовил Юрий Герасимчук
Фото Сергея Кузьмича
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.