Для традиционных двигателей внутреннего сгорания присутствие воды в топливе категорически неприемлемый фактор. Даже при небольших количествах воды, которое образуется в топливной баке по причине конденсата водяных капель на внутренних стенках, работа двигателя становится нестабильной, а в конечном итоге двигатель перестает запускаться.
Все дело в том, что вода с тем же бензином и дизельным топливом не способна смешиваться в одну однородную судстанцию. Вода тяжелее топлива и соответственно оседает на дне бака автомобиля.
Российские ученые Объединенного института высоких температур анонсировали удачный эксперимент смеси углеводородов с небольшим колличеством воды. Мало того, при определенных условиях эксперимента, выявлено наиболее эффективное горение смеси топлива с водой. Оказывается, устойчивое горение смеси, за основу которой был взят н-гептан, достигается при насыщении его пузырьками кислорода и поверхностно-активными веществами (ПАВ).
По всей видимости пузырьки кислорода способствуют равномерному распределению воды в смеси, и не позволяют воде осаждаться на нижние слои. Остается неясным только тот факт, добавление кислорода в смесь происходит постоянно в процессе горения или насыщается единоразово.
Почему вода не прекращает горение?
Удалось добиться горения не только смеси, но и эмульсии, где доля воды достигает до 95% по объему за счет применения ПАВ. Но в таких случаях вода в смеси без применения ПАВ не дает протекать горению и моментально прекращает реакцию горения. Поэтому, ПАВ создавая слой изоляционной микропленки, защищая пламя от воды в смеси.
Стоит отметить немаловажный фактор, что при работе ДВС на такой смеси способен работать без потерь КПД в отличие от традиционных двигателей. Расход топлива в такой схеме уменьшается за счет того, что в традиционных ДВС сгорающее топливо расходуется неэффективно, поскольку его некоторая часть уходит на охлаждения цилиндров попросту испаряясь. В случае с топливно-водной смеси охлаждение стенок цилиндров может взять на себя вода.
Оригинальная статья на сайте Sciencedirect.com в англоязычном варианте
