Очистка двигателя водородом
XXI век – время высоких технологий, которые атакуют консерватизм человеческой мысли. То, что ещё несколько десятков лет назад находилось за гранью реальности, сегодня становится обыденностью. Одним из таких ирреальных процессов стало применение водорода для очистки автомобильных двигателей.
Суть технологии
Двигатели автомашин, которые эксплуатируются в городских условиях или в смешанном цикле, довольно быстро подвергаются загрязнению (закоксовке). Этому способствуют частые остановки, длительное нахождение в пробках с постоянным использованием пониженных передач и небольшими циклами движения. Процесс этот происходит постепенно, оценку можно провести только путём сравнения текущего состояния с абсолютно новым двигателем.
Результатом закоксовки становится увеличение расхода масла, снижение компрессии, повышение объёма опасных выбросов. Ускоряется общий износ узлов и систем двигателей. Почти половина текущих ремонтов двигателей необходимы по причине неправильной эксплуатации масла: использования продуктов низкого качества, несвоевременной замены масла, загрязнения масляного фильтра, выхода из строя масляных колпачков.
Не так давно на автомобильном рынке появились установки, в которых методом электролиза водород извлекается из ультрадистиллированной воды. Ионы газа, воспламеняясь, способствуют отслаиванию коллоидных отложений с поверхности металла. Конструкторы очистительных установок заявляют, что в процессе работы водородного «пылесоса» можно избавиться от одного из главных недостатков – углеродистых отложений, возникающих на металлических поверхностях узлов и систем двс по причинам использования некачественного топлива, частых стартов машин на недогретых двигателях с низкими оборотами.
Процесс раскоксовки (водородинга) отдельных элементов двигателей внутреннего сгорания осуществляется с использованием специальных установок, которые работают от электросети 220 В, потребляя до 5 кВт мощности. Принцип работы машины заключается в создании большого количества ионов водорода, которые затем вступают в реакцию с твёрдыми отложениями на поверхностях систем и узлов двигателя.
На практике процесс раскоксовки включает три этапа:
В процессе реакции происходит сгорание продуктов химической реакции:
Происходит сгорание как застарелых, так и свежих отложений. Отвод излишков водородной очистки осуществляется через выхлопную трубу.
Оборудование для раскоксовки двс
Установки водородной очистки способны обслуживать различные категории двигателей внутреннего сгорания:
Кроме того, очистка водородом эффективна для генераторов и сложных силовых установок, которые используются в авиационной технике.
Перечень узлов и деталей двигателя внутреннего сгорания, которые подвергаются очистке в процессе обработки ионами водорода:
Разборка мотора для проведения водородной очистки не требуется. Очистная водородная установка автоматически отключается, если не соблюдаются технические условия процесса. Во время работы оборудование не перегревается, так как снабжено эффективной системой воздушного охлаждения. Процесс очистки можно упростить, используя систему дистанционного контроля.
Перед началом раскоксовки необходимо провести несколько подготовительных манипуляций:
Последнее напрямую зависит от объёма двигателя, а также от того, сколько времени прошло с момента последней очистки.
Популярные модели аппаратов для водородной очистки двигателей внутреннего сгорания:
Для очистки используются стационарные и мобильные установки, рассчитанные на двс объёмом до 6 литров.
Плюсы и минусы водородной технологии
Заявленная периодичность проведения водородной раскоксовки двигателей внутреннего сгорания:
К числу достоинств технологии водородной очистки двигателей относятся:
Выхлопная труба машины перестаёт «коптить», увеличивается срок эксплуатации двигателя, который после процедуры работает значительно тише и ровнее. Время проведения раскоксовки (около 40 минут) совсем ненадолго заставит автолюбителей отвлечься от выполнения ранее намеченного дневного графика.
Кроме целого ряда преимуществ, у водородной раскоксовки есть и несколько существенных минусов. Все они, так или иначе, заставляют автолюбителей прежде, чем поставить машину на очистку, заглянуть в бумажник. Прежде всего, процедура очистки предусматривает наличие воздухозаборника, который ставит на машину не каждый водитель. Кроме того, следует чётко представлять, что никакая раскоксовка не превратит двигатель в совершенно новый агрегат.
Ну, и два аспекта, которые не касаются технической части, но крайне важны в контексте процесса в целом:
Советы и отзывы тех, кто уже проводил водородную очистку двс
Прежде всего, не следует тратить время и средства на приведение в порядок новых двигателей: раскоксовка необходима двс, которые установлены на автомобилях «возрастом» более 3-х лет. Процесс не требует смены масла, установки нового комплекта свечей. Первым шагом является качественная диагностика двигателя. Оценить степень загрязнённости узлов и деталей двигателя «на глаз» невозможно. Сделать это может только электроника.
Установка очистки напрямую подключается к автомобильному аккумулятору. Водород через патрубок поступает в двигатель со скоростью 2 литра в минуту. За 40-50 минут, которые длится процедура очистки, через двигатель прокачивается до 100 литров водорода.
Разумеется, клубы чёрного дыма из выхлопной трубы заведённого двигателя после окончания процедуры очистки не валят… Запах газов, поступающих в атмосферу из выхлопной трубы, не превращается в букетный аромат. И акселератор не выжимает дополнительные 10-15 лошадиных сил. Как мы помним, процедура водородинга осуществляется без разборки двигателя. Поэтому оценить качество работы можно, только вновь установив машину на стенд.
Скептики отмечают, что единственным положительным моментом процедуры очистки является выравнивание компрессии в цилиндрах. Повторный осмотр камер сгорания специализированным оборудованием (миниатюрная видеокамера), якобы, проводить не стоит: количество нагара остаётся прежним, его фактурный состав изменяется незначительно. И то, в немалой степени из-за того, что всё время очистки двигатель находится в рабочем состоянии, то есть функционирует бортовая система очистки.
Специалисты утверждают, что процедура раскоксовки двигателей водородом удивляет некоторых пользователей авто только в странах бывшего СССР. В Европе и США эта технология уже давным-давно опробована и прижилась очень прочно. Кроме того, перекись водорода – старый и действенный способ очистки особо загрязнённых частей силовых установок автомобилей.
По большей части, те, кто рекламирует проведение водородинга, используют профессиональное дорогостоящее оборудование. Это в значительной степени избавляет от опасности взрывов газовоздушной смеси. Помните, что раскоксовку следует производить только в приспособленных для этой процедуры автомастерских, с осуществлением диагностики и оценочных технических процедур. Лишь тогда можно с уверенностью сказать, что водородинг был необходим и проведён успешно.
Последний, и самый главный аспект – экономический. Каждая такая процедура стоит от 1,5 до 5 тысяч рублей. Стоит ли уменьшать семейный бюджет на такую сумму, принимать решение должен только владелец автомашины.
Чистка двигателя водородом: поможет ли рвануть на трассе?
Очистку двигателя водородом еще называют водородингом или раскоксовкой. Она применяется ко всем двигателям внутреннего сгорания, в том числе, к дизельным. Вокруг этой процедуры ходит немало слухов. Часть автовладельцев с пеной у рта доказывают — это обыкновенное плацебо, другая же взахлеб называет панацеей, особенно, для старых тачек.
Где же правда? Именно в этом мы и решили разобраться! В данной статье мы проанализируем отзывы профессионалов за рулем на тему очистки двигателя водородом и сделаем финальный вывод. Попутно объясним, что, вообще, такое водородинг, в чем его плюсы, минусы и как проходит процедура. Надеемся, наш труд поможет вам решить, стоит ли делать промывку двигателя авто водородом или от этой идеи лучше отказаться.
Что такое водородинг и для чего он нужен?
Это особая процедура очистки двигателя водородом изнутри, без необходимости вскрытия. По времени она занимает всего 40-60 минут, а результатом становится, практически, заводское состояние агрегата.
Не секрет, двигателю необходима периодическая очистка. На его загрязнение влияет и наше «качественное» топливо, и автомобильная «экология», и регулярная езда на низких оборотах, и сбои в работе свечей и т.д. Внешне ДВС может выглядеть вполне прилично, но, если заглянуть внутрь, вы увидите огромное количество грязи, копоти и нагара на стенках цилиндров, свечах, наконечниках форсунок, поршнях, клапанах, коллекторе, катализаторе, сажевом фильтре, турбине и других деталях.
Отложения сажи, со временем, вызывают:
При этом, процесс загрязнения происходит постепенно, его невозможно ощутить, чтобы сравнить текущее состояние движка с первоначальным. Поэтому, увы, многие автовладельцы обращаются в сервис только тогда, когда последнему уже требуется капремонт или и того хуже – замена.
Чистка двигателя водородом, судя по отзывам, позволяет полностью удалить копоть с компонентов ДВС. Специалисты утверждают, новым автомобилям очистка потребуется уже через первые 50 тысяч км, и далее каждые 20 тысяч км.
Как делают очистку водородом?
Рассмотрим водородинг двигателя сквозь призму физических явлений. Если выразиться просто, водород выжигает нагар с внутренних компонентов агрегата.
Попробуем объяснить подробнее!
Известно, при сгорании горючего отнюдь не весь углерод улетучивается через выхлопную систему. Малая часть, все же остается и закоксовывается, и именно она образовывает нагар, сажу и копоть, со временем, засоряющие двигатель.
Раскоксовка двигателя производится не только перекисью водорода, ведь для того, чтобы углерод окислился и разложился, требуется кислород. В свою очередь, последний не сможет начать окисление без энергии. Именно ее и генерирует водород, причем, настолько мощно, что сажа разлагается полностью, сгорая без остатка, оставляя после себя лишь горячий водяной пар.
Итак, как происходит профилактика и очистка двигателя водородом?
Процедура никак не вредит двигателю или его очистной системе.
Какое требуется оборудование?
Самостоятельную мойку двигателя водородом мы делать не рекомендуем. Да, в сети можно найти немало советов и инструкций на эту тему, однако, если хотите произвести, действительно, качественную очистку, лучше обратитесь к профессионалам.
Да и вообще, вдруг что-то пойдет не так? С водородом шутки плохи, надеемся вы это понимаете. К тому же, стоимость процедуры отнюдь не космическая.
Средняя цена на чистку двигателя водородом составляет 1500-2000 рублей (зависит от сервиса). К слову, если захотите заняться водородингом в качестве бизнеса, средняя стоимость одного хорошего аппарата составляет около 450-500 тыс. рублей.
Очистка ДВС своими руками перекисью водорода
Наверняка вы слышали про этот старинный способ, которым очищали движки еще наши прадеды (шутка!). Суть напоминает рассматриваемый водородинг, только без необходимости покупать дорогущее оборудование.
Понадобится лишь 4 литра дистиллированной воды, 2 пачки гидроперита (16 таблеток) и тонкая трубка от обычной капельницы, с дозатором.
Преимущества данной манипуляции, примерно, те же, что от водородинга, произведенного на профессиональном аппарате в сервисном центре. По крайней мере, это по словам умельцев, к ней регулярно прибегающих.
Плюсы и минусы процедуры
Переходим к отзывам экспертов по поводу раскоксовки двигателя водородом. Как правило, специалисты, которые работают в данной сфере, хвалят процедуру. К слову, не удивительно, ведь – это их хлеб. Поэтому, чтобы объективно оценить и минусы водородинга двигателя, мы также проанализируем отзывы владельцев автомобилей.
Итак, каковы они, плюсы и минусы чистки двигателя водородом?
Чтобы понять, является процедура очистки двигателя водородом разводом или нет, мы должны выделить и ее минусы:
Стоит ли делать очистку?
Итак, мы перечислили плюсы и минусы раскоксовки двигателя водородом, пришла пора делать обещанные выводы. Действительно ли водородинг помогает избавить агрегат от нагара и копоти, или это грамотный маркетинговый развод?
С одной стороны, большая часть пользователей оставляют довольные отзывы. Некоторые, из-за отсутствия моментального эффекта, остаются в легком недоумении, но позже, все же, отмечают положительную динамику. Другие сразу уверяют — движок «обрел» вторую жизнь.
Также есть добровольцы, которые провели собственное мини-расследование. Специально перед процедурой они произвели замеры в цилиндрах и осмотрели камеры сгорания на наличие твердого нагара и прочего мусора. Соответственно, после очистки манипуляции повторили и обнаружили, компрессия в цилиндрах слегка выровнялась, а вот копоть и сажа остались на своем месте.
Сказать наверняка, развод чистка двигателя водородом или реальность, мы не можем. Процедура давно широко распространена в Европе и Америке, и успешно приживается сегодня в России.
И ведь, действительно, перекисью водорода двигатели чистят, значит, не такой уж это и миф. Профессиональное же оборудование минимизирует риски, связанные со взрывоопасностью газовоздушной смеси, поэтому мы, скорее ЗА раскоксовку, чем ПРОТИВ. Однако, только при условии обращения в профессиональную сервисную автомастерскую, где работают опытные мастера, а сам процесс протекает с соблюдением всех преддиагностических и постпроцедурных этапов.
Полезен ли водородинг для авто
Если вовремя не делать профилактическую очистку нагар начинает образовываться на стенках камеры сгорания, клапанах и т.д. в запущенных случаях зашлаковки образуется в таких количествах, что камера сгорания значительно уменьшается в размерах. Как следствие возникает такое явление, как детонация, — снижается мощность и увеличивается трение. Это разрушает поршневую группу. Что влечет за собой дорогостоящий ремонт.
Своевременная чистка продлит срок эксплуатации автомобиля
-Цилиндры
-Клапана
-Поршни, кольца
-Головки форсунок
-Коллектор
-Свечи
-Катализатор
-Турбина
-Сажевый фильтр
-ЕГР
-Кислородный датчик
из-за низкого качества топлива и масла
частого перезапуска,
ограничения скорости, вождения в медленном или нейтральном режиме,
перепада температурных условий эксплуатации
Необходимость дополнительной повторной процедуры будет зависеть от Вашего пробега, ваших проблем, а так же выхлопу грязи из Вашей выхлопной трубы. (если выходит прозрачная водичка и газ бесцветный при прогазовках, всё у Вас все более-менее хорошо)
Нагар по началу может и не беспокоить, так как Вы его не видите и никаких проблем у Вас нет, но потом возникает необходимость вмешательство специалистов и замене дорогостоящих деталей.
Для начала Вам нужно понять, чего вы ждете от процедуры?
Нет, все зависит от степени закоксованности вашего двигателя.⠀
Эта степень меняется в зависимости от вашего пробега, качества топлива, масла, манеры езды, своевременного обслуживания транспортного средства ит.д.
Мы не зря говорим и пишем о том, что водородная очистка двигателя производится не только для устранения неполадок, но и для профилактики.
Поэтому результат от процедуры есть, в независимости от количества выхода из выхлопной трубы сажи и грязи. Вам не надо расстраиваться, что у Вас не вышло черной суспензии и большого количества едкого дыма из трубы, Вам наоборот надо радоваться, так как, система находится у Вас не в ужасном состоянии, Вы сделали профилактику, что гораздо полезнее и нужнее, чем лечение двигателя.
Двигатель разбирать не надо. Процедура полностью безопасна для двигателя. Оборудование сертифицировано. Персонал прошел обучение и инструктаж по работе с оборудованием.
СКОЛЬКО ПО ВРЕМЕНИ ДЛИТСЯ ПРОЦЕДУРА?
Как работает водородный двигатель и какие у него перспективы
С 2018 года в ЕС действует запрет на дизельные автомобили новейшего поколения в населенных пунктах [1]. Это стало поворотным моментом в развитии рынка электрокаров, а также — гибридных и водородных двигателей.
Великобритания еще в 2017-м высказывалась за полный запрет бензиновых авто к 2040 году. Тогда же, если верить исследованию Bloomberg New Energy Finance [2], на электрокары будет приходиться 35% от всех продаж автомобилей. Уже к 2030 году Jaguar и Land Rover планируют довести число электрокаров в своих линейках до 100% [3]. Часть из них тоже работает на водороде.
История развития рынка водородных двигателей
Первый двигатель, работающий на водороде, придумал в 1806 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз [4]. Он получал водород при помощи электролиза воды.
Первый патент на водородный двигатель выдали в Великобритании в 1841 году [5]. В 1852 году в Германии построили двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который работал на воздушно-водородной смеси. Еще через 11 лет французский изобретатель Этьен Ленуар сконструировал гиппомобиль [6], первые версии которого работали на водороде.
В 1933 году норвежская нефтегазовая и металлургическая компания Norsk Hydro Power переоборудовала [7] один из своих небольших грузовиков для работы на водороде. Химический элемент выделялся за счет риформинга аммиака и поступал в ДВС.
В Ленинграде в период блокады на воздушно-водородной смеси работали около 600 аэростатов. Такое решение предложил военный техник Борис Шепелиц, чтобы решить проблему нехватки бензина. Он же переоборудовал 200 грузовиков ГАЗ-АА для работы на водороде.
Первый транспорт на водороде выпустила в 1959 году американская компания Allis-Chalmers Manufacturing Company — это был трактор [8].
Первым автомобилем на водородных топливных элементах стал Electrovan от General Motors 1966 года. Он был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Однако это был единичный демонстрационный экземпляр, который передвигался только по территории завода.
В 1979-м появился первый автомобиль BMW с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х, и по их окончании об идее альтернативных двигателей забыли вплоть до 2000-х годов.
В 2007 году та же BMW выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Но машина была недешевой, при этом 8-килограммового баллона с газом хватало всего на 200-250 км.
Первой серийной моделью автомобиля с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня такие модели есть в линейках многих крупных автопроизводителей: Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford и других.
Как работает водородный двигатель?
На специальных заправках топливный бак заправляют сжатым водородом. Он поступает в топливный элемент, где есть мембрана, которая разделяет собой камеры с анодом и катодом. В первую поступает водород, а во вторую — кислород из воздухозаборника.
Каждый из электродов мембраны покрывают слоем катализатора (чаще всего — платиной), в результате чего водород начинает терять электроны — отрицательно заряженные частицы. В это время через мембрану к катоду проходят протоны — положительно заряженные частицы. Они соединяются с электронами и на выходе образуют водяной пар и электричество.
По сути, это — тот же электромобиль, только с другим аккумулятором. Емкость водородного аккумулятора в десять раз больше емкости литий-ионного. Баллон с 5 кг водорода заправляется около 3 минут, его хватает до 500 км.
Где применяют водородное топливо?
Плюсы водородного двигателя
Минусы водородного двигателя
Водород для топлива можно получать разными способами. В зависимости от того, насколько они безвредны, итоговый продукт называют [13] «желтым» или «зеленым». Желтый водород — тот, для которого нужна атомная энергия. Зеленый — тот, для которого используют возобновляемые ресурсы. Именно на этот водород делают ставку международные организации.
Самый безвредный способ — электролиз, то есть, извлечение водорода из воды при помощи электрического тока. Пока что он не такой выгодный, как остальные (например, паровая конверсия метана и природного газа). Но проблему можно решить, если сделать цепочку замкнутой — пускать электричество, которое выделяется в водородных топливных элементах для получения нового водорода.
Водородный транспорт в России
В России в 2014 году появился свой производитель водородных топливных ячеек — AT Energy. Компания специализируется на аккумуляторных системах для дронов, в том числе военных. Именно ее топливные ячейки использовали для беспилотников, которые снимали Олимпиаду-2014 в Сочи.
В 2019 году Россия подписала Парижское соглашение по климату, которое подразумевает постепенный переход стран на экологичные виды топлива.
Чуть позже «Газпром» и «Росатом» подготовили совместную программу развития водородной технологии на десять лет.
Главный фактор, который может обеспечить России преимущество на рынке водорода — это богатые запасы пресной воды [14] за счет внутренних водоемов, тающих ледников Арктики и снегов Сибири. Вблизи последних уже есть добывающая инфраструктура от «Роснефти», «Газпрома» и «Новатэка».
В конце 2020 года власти Санкт-Петербурга анонсировали [15] запуск каршеринга на водородном топливе совместно с Hyundai. В случае успеха проект расширят и на другие крупные города России.
Перспективы технологии
Вокруг водородных двигателей немало противоречивых заявлений. Одни безоговорочно верят в их будущее — например, Арнольд Шварценеггер еще в 2004 году, будучи губернатором Калифорнии, обещал [16], что к 2010 году весь его штат будет покрыт «водородными шоссе». Но этого так и не произошло. В этом отчасти виноват глобальный экономический кризис: автопроизводителям пришлось выживать в тяжелейших финансовых условиях, а подобные технологии требуют больших и долгосрочных вложений.
Другие, напротив, критикуют технологию за ее очевидные недостатки. Так, основатель Tesla Илон Маск назвал водородные двигатели «ошеломляюще тупой технологией» [17], которая по эффективности заметно уступает электрическим аккумуляторам. Отчасти он прав: сегодня водородным автомобилям приходится конкурировать с электрокарами, гибридами, транспортом на сжатом воздухе и жидком азоте. И пока что до лидерства им очень далеко.
Но у водородного топлива есть существенное преимущество перед электрическими аккумуляторами — долговечность. Если аккумулятора в электрокаре хватает на три-пять лет, то водородной топливной ячейки — уже на восемь-десять лет. При этом водородные аккумуляторы лучше приспособлены для сурового климата: не теряют заряд на морозе, как это происходит с электрокарами.
Есть еще одна перспективная сфера применения водородного топлива — стационарное резервное питание: ячейки с водородом могут снабжать энергией сотовые вышки и другие небольшие сооружения. Их можно приспособить даже для энергоснабжения небольших автономных пунктов вроде полярных станций. В этом случае можно раз в год наполнять газгольдер, экономя на обслуживании и транспорте.
Основной упрек критиков — дороговизна водородного топлива и логистики. Однако Международное энергетическое агентство прогнозирует, что цена водорода к 2030 году упадет минимум на 30% [20]. Это сделает водородное топливо сопоставимым по цене с другими видами [21].
Если вспомнить, как развивался рынок электрокаров, то его росту способствовали три главных фактора:
Водородные двигатели ждет примерно тот же сценарий. В Toyota видят главные перспективы [26] для водородных двигателей в компактных автомобилях, а также в среднем и премиум-классе. Пока что производство не вышло на тот уровень, чтобы бюджетные модели работали на водороде и оставались рентабельными. Современные водородные машины стоят вдвое дороже обычных [27] и на 20% больше, чем гибридные.