Озонатор для двс своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 09.09.2024

Применяется для всех типов ДВС работающих как на бензине, так и на дизельном топливе и играет роль дополнительного устройства увеличения эффективности сгорания воздушно — топливной смеси.

В результате установки ионизатора воздуха на автомобиль достигается:

Увеличение мощности двигателя от 10%
Увеличение ресурса двигателя
Снижение расхода топлива от 15%
Снижение СО.HC.NOx.
Более равномерная и динамичная работа двигателя;
Отсутствие детонации при работе двигателя;
Уменьшение образования нагара в двигателе, катализаторе и выхлопных трубах;
Продление срока службы катализатора, лямбда зонда и свечей зажигания;
Возможность использования бензина с более низким октановым числом с улучшением ходовых характеристик и качественных показателей работы двигателя (например, с АИ 98 на АИ 95 или с АИ 95 на АИ 92). Качество топлива значения не имеет
Полный отказ от применения дорогостоящих импортных присадок к топливу.

Испытания устройства независимыми компетентными органами УЦЭПСат показали снижение расхода топлива от 13% — 20%, увеличения мощности 10% — 20% и уменьшения накопления твердых частичек углеродистых соединений в двигателе, вследствие этого снижение абразивного износа деталей.

Устройство прошло испытания. Выпускается в соответствии с Техническим условием. Патент на полезную модель. Воздушно — топливная смесь для питания ДВС — это хорошо перемешанное топливо с воздухом.

Чем более активен воздух, естественный окислитель, тем полнее сгорание топливной смеси, а значит экономичнее, экологически чище и мощней ДВС! Это известные аксиомы, необходимо повысить степень ионизации набегающего потока воздуха.

Как это работает

Электронный прибор предназначен для качественного улучшения характеристик воздушно — топливной смеси в камере сгорания бензиновых или дизельных двигателей внутреннего сгорания, путем активации кислорода воздуха полем высокого напряжения БЕЗ возникновения искрового разряда на электроде активаторе.

Активация кислорода воздуха происходит за счет подвижной электронной связи в молекуле кислорода, под действием электрического поля высокого напряжения. При этом образуются одноатомные или многоатомные электрически заряженные частицы — Ионы. Являясь химически активными и свободными частицами, ионы вступают в реакции с атомами, молекулами значительно легче, чем не активированная молекула кислорода. Так же при Ионизации образуются Свободные радикалы, частицы (как правило, неустойчивые), содержащие один или несколько неспаренных электронов. Наличие неспаренного электрона способно значительно усилить реакционную способность В данный момент с атомами и молекулами топлива.

Источником заряженных частиц ионов и свободных радикалов является рабочий электрод-активатор, который устанавливается в потоке очищенного воздуха, поступающего из фильтра очистки в камеру сгорания ДВС. Воздух приобретает свойства наэлектризованности, статичности. Становится возможным увеличение объёма области разряда свечей в камере сгорания двигателя и воздушно-топливная смесь поджигается за меньшее время и в большем объёме, тем самым, улучшая общий процесс работы двигателя. Высокая реакционно окислительная способность заряженных частиц ионов кислорода более эффективна для горения любого углеродного топлива.

Все это позволяет снизить процесс накапливания, а в дальнейшем залипания твердых частичек углеродистых соединений в самом двигателе, на свечах и топливных форсунках, а также в катализаторе и на лямбда зондах, что в значительной мере продлит их эксплуатационный ресурс. Даже самый легкий коричневатый нагар может провоцировать аномальное горение топлива. Причем в различные погодные условия скорость горения топливной смеси имеет широкий диапазон. Многие автовладельцы замечали, что ночью или после грозы машина идет с легкостью и при утапливании педали газа в пол вы можете даже не наблюдать детонации двигатель работает тихо и ровно хорошая динамика разгона словно подменили двигатель. Тогда как днем в туман или перед грозой к железному коню словно прицепляют плуг. Машина отказывается ехать, появляется сильное торможение двигателем, детонация, двигатель ревет,динамики нет.

И все же, каким образом происходит взаимодействие прибора и автомобиля, как происходит адаптация самого двигателя и как это влияет на расход топлива?

Начнем наверное, с того, что использование систем экологической безопасности, так называемых катализаторов и постоянный контроль всей системы выхлопных газов с помощью датчиков кислорода (?- зонды), все это неотъемлемая часть очень строгих и так необходимых экологических требований практически во всем Мире (Евро-3, Евро-4).

Контроль этих параметров заложен в программу бортового компьютера, который через данные, полученные от ?- зондов, оценивает работу двигателя автомобиля и корректирует ее при его эксплуатации. Все эти процессы напрямую связаны с расходом топлива автомобиля и его динамическими характеристиками в различных режимах.

Давно известно, что для равномерной и экономичной работы двигателя автомобиля необходимо, чтобы все системы автомобиля были исправны и правильно настроены, а также необходимо; качественное топливо, своевременная замена воздушного и топливного фильтра, и что еще немаловажно, катализатор автомобиля находился в рабочем состоянии. Так выглядит стандартная схема рабочего процесса современного двигателя.

Использование технологии, ионизации — активации кислорода в потоке воздуха, поступающего в камеру сгорания, позволяет качественно улучшить характеристики образовавшейся воздушно — топливной смеси и самого процесса сгорания топлива в камере сгорания (происходит более полное и качественное сгорание топлива). При этом происходит значительное снижение выброса различных углеродистых соединений (СО, HC).

Качественное изменение отработанных газов фиксируются бортовым компьютером по полученным данным от лямбда зондов, который, в свою очередь начинает перестраивать циклы подачи топлива через форсунки путем изменения в сторону экономии долговременной коррекции топлива, корректирует угол опережения зажигания. Таким образом, происходит адаптация автомобиля и начинается процесс экономии расхода топлива.

Для не прогретого двигателя работа прибора очень актуальна еще тем, что именно при работе холодного двигателя происходит максимальное обогащение воздушно — топливной смеси, что приводит к максимальному выбросу и залипанию углеродистых соединений (СО, HC).

При применении прибора происходят довольно ощутимые изменения в соотношении угла положения дроссельной заслонки и оборотов работающего двигателя. Для набора тех же оборотов, теперь достаточен меньший угол положения (газовой педали) дроссельной заслонки. Теперь можно меньше давить на педаль, чтобы двигатель набрал необходимые обороты. А ведь чем сильнее давишь на педаль газа, тем больше расход топлива и это аксиома. Отсюда получается, для разгона и поддержания заданной скорости, мы меньше давим на педаль газа, получая при этом дополнительный запас мощности, который бывает так необходим для уверенного обгона.

Конечно, это не волшебная палочка, которая сделает из автомобиля самолет, но все снятые показатели в процессе испытаний и эксплуатации прибора реальны и дают ощутимый результат. Известно, что КПД бензинового ДВС. примерно 30% дизельного 40%. С нашим прибором этот коэффициент значительно увеличивается.

Целесообразнее установка прибора на более новые автомобили, так как двигатель пока менее подвержен залипанию твердых частичек углеродистых соединений (нагар). Также электронная система датчики, сенсоры работоспособны и корректны.

Изначально озонатор были сделан для дезинфекции системы кондиционирования в автомобиле, но со временем выяснилось, что он также способен справляться с комнатами в доме или дезинфекции гаража. Вообще устройства этого типа также используют для удаления неприятного и затхлого запаха. Устройство основано на готовом модуле генератора озона, приобретенном в Китае на Алиэкспресс.

Оно работает по принципу генерации высокого напряжения, которое вызывает коронный разряд на керамической плате. Такие выбросы вызывают производство озона, который обладает бактерицидными и фунгицидными свойствами – он убивает нежелательные формы жизни и спасает от неприятных запахов.

Однако для нормальной работы модуля необходимо обеспечить достаточный поток воздуха (который также охлаждает сам генератор) и сделать так, чтобы цикл озонирования был как можно более автоматизирован.

Первоначально проект планировался быть быстрым и дешевым, так что провелась адаптация корпуса от другого устройства, использовался вентилятор на 220 В переменного тока и также китайский готовый таймер.

Схема самодельного озонатора с таймером

Но в реальности все питание вышло для универсальности (под авто) от постоянного напряжения, следовательно, вентилятор тоже постоянного напряжения.

На передней панели озонатора размещен 12-сантиметровый компьютерный вентилятор с решеткой, светодиодный дисплей таймера, подсвеченные кнопки, выключатель питания – также с подсветкой и розетку с фильтром электромагнитных помех.

На задней панели устройства есть гнездо с предохранителем. Внутри, в дополнение к озонатору, также стоит источник питания 220 В переменного тока в 12 В постоянного тока и система управления. Корпус спроектирован так, что подойдут две системы для производства озона, что повысит эффективность всего устройства. Пока собрана одна и вроде этого достаточно.

Контроллер представляет собой простую печатную плату, на которой расположен преобразователь L5973D 12 В – 5 В постоянного тока, Atmega88, все соответствующие разъемы (под кнопки, дисплей, разъемы питания и релейный выход) и звуковой сигнал с генератором. В качестве дисплея использовались готовые модули на базе чипа TM1637. Короче говоря, это контроллер мультиплексного светодиодного дисплея с регулируемой яркостью и поддержкой кнопок.

Принцип работы озонатора

Озонатор управляется с помощью 2 кнопок. Кнопка ВРЕМЯ и кнопка ПУСК / СТОП. Первая позволяет выбрать время цикла озонирования в диапазоне от 5 до 95 минут с 5-минутными интервалами. Удерживание этой кнопки сохраняет текущее отображаемое время как время по умолчанию – устройство покажет время, когда оно запущено.

Всего на проект затрачено около 5000 рублей. Вроде бы много, но цены на такие озонаторы с цифровым таймером стартуют от 10000 рублей и выше, так что выгода налицо.

Испытания в помещении и авто

Схема была сделана в нескольких экземплярах и уже удалось озонировать не только машину, но и гараж и комнату. Эффект действительно интересен, потому что запах озона даже после проветривания держится несколько дней, а нежелательные запахи устраняются полностью. В затхлом сарае запах исчез тоже полностью. Запах озона, несмотря на длительное выветривание, был еще заметен через 2-3 дня, но после этого времени все стало свежим и без вони.

Рекомендации при повторении схемы

При самостоятельной сборки подобного устройства предлагаем экранировать / отделить некоторые корпуса электроники от озонирующих пластин. Озон очень агрессивен и будет разрушительно воздействовать на все пластмассы / изоляцию.
Уже почти 2 года используется озонатор на основе этих плат от китайцев, и можем сказать, что очень важно чистить керамическую плату спиртовой салфеткой. Без этого эффективность падает, а радиатор снизу нагревается, лучше тут использовать радиатор от старого процессора.

Безусловно, это не обязательно должно быть стационарное устройство. Он может быть мобильным и использоваться в других помещениях или автомобиле. Частота применения – 3-5 раз в год, этого вполне хватит для дезинфекции.

Представлены схемы управления адаптивной системой озонирования воздуха для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля. Проведено испытание системы при различных режимах работы двигателя. Выполнен анализ результатов исследований концентрации отработанных газов автомобиля, с использованием озонатора и без него.

Ключевые слова: озонатор, импульсный источник, адаптивная система, экология.

Задача. Обеспечить более полного сжигания топлива в камере сгорания с целью предотвращения загрязнения окружающей среды.

большие масса–габаритные размеры;

Данные обстоятельства потребовали модернизации системы управления, касающейся схемы обработки сигнала оборотов двигателя и выходного каскада устройства. Так в предыдущей схеме управления озонатором информация поступала от датчика оборотов двигателя, что требовало более сложного алгоритма обработки, так как сигнал имел высокую частоту, но такая точность не является необходимой, поэтому в измененной схеме информация об оборотах двигателя поступает от низковольтной части системы зажигания двигателя (рисунок 2).

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная предыдущей версии системы

Рис. 2. Схема обработки сигнала оборотов двигателя

Выходной каскад устройства озонирования имел сложную схему регулировки напряжения и частоты [3], реализованную на силовых транзисторах VT 5, VT 6, VT 7, что приводило к нечеткой работе системы и перегреву элементов (рисунок 1).

Описываемая в настоящей работе схема (рисунок 3) реализована на одном транзисторе VT 3, что существенно упростило алгоритм регулирования. Введение диодов VD 1 и VD 2, позволило защитить транзистор от всплесков напряжения. Изменение алгоритма заключается в том, что нет необходимости изменять частоту управляющего сигнала, а напряжение регулируется ШИМ–сигналом, импульсы которого, после повышающего трансформатора, сглаживаются конденсаторами умножителя напряжения.

Рис. 3. Выходной каскад устройства озонирования воздуха для ДВС

Реализован и собран новый опытный образец, имеющий меньшие масса–габаритные размеры (рисунок 4) и представлен вариант установки на автомобиль ВАЗ 2109 с объемом двигателя 1,5л, имеющий инжекторную систему (рисунок 5).

Рис. 4. Внешний вид системы озонирования воздуха: 1 — преобразователь напряжения; 2 — Озонатор; 3 — Электронный блок управления.

Рис. 5. Вариант установки модернизированной системы озонирования воздуха

Экспериментальные исследования . В таблице 1 представлены экпериментальные данные содержания CH (углеводорода), CO (угарного газа), CO 2 (углекислого газа), двигателя объемом 1,5л автомобиля ВАЗ 2109, в отработанных газах. Мощность потребляемая устройством для преобразования озона равна 60Вт.

Озонатор для двигателя предназначен для улучшения качества воздушно – топливной смеси в камере сгорания бензиновых или дизельных двигателей внутреннего сгорания путем активации кислорода воздуха высоким напряжением промышленных частот без возникновения электрического разряда вокруг электрода – активатора. Такая активация становится возможной за счет подвижной электронной связи в молекуле кислорода при воздействии электричества.

При таком воздействии образуются молекулы кислорода с разным зарядом (положительным или отрицательным), а также свободные радикалы переменного состава. При воспламенении воздушно – топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания происходит процесс расщепления атомов кислорода, в результате чего происходит выделение энергии. При воздействии на воздух электрическим током высокого напряжения, воздух разбивается на его отдельные составляющие, а потом вовлекаются в процесс горения такие вещества, как Азот и Озон. Все это приводит к полному сгоранию воздушно – топливной смеси. При этом результатами процесса азотного горения являются: выделение воды, частично кислорода, углерода, а также в незначительных количествах CO , NOX и других веществ.

Часто автолюбители подмечают интересную вещь, автомобили лучше едут, их двигатели работают без сбоев во время или до грозы. Перед грозой воздух насыщается отрицательными ионами. Этот эффект используется в различных бытовых приборах, как, например, домашние ионизаторы воздуха, фены с ионизацией, утюжки для волос с ионизирующим покрытием и т. д. Считается, что этот эффект оказывает благотворное воздействие на организм человека. Кроме того, по-видимому, ионизация/озонация может служить неплохим средством для увеличения мощности двигателя автомобиля. Но этот вопрос является спорным. Некоторые автовладельцы утверждают, что после установки их автомобили движутся гораздо резвее и даже экономят, чуть ли не 50% топлива. Некоторые же говорят, что эффект от этого улучшения не представляет серьезного интереса, а значит установка такого оборудования – это только лишний расход денежных средств, которые потом не окупаются. Кому из них верить, и стоит ли тратиться на покупку озонаторов, решать, конечно же, придется каждому самому. Мы можем только посоветовать, а еще лучше просто указать на сильные и слабые стороны этого устройства.

На данный момент считается, что озонатор может оказывать положительное влияние на:

1. Увеличение мощности двигателя

2. Расход топлива (цифры колеблются от 10% до 50%)

3. Возможность перехода на топливо с более низким октановым числом

4. Увеличение моторесурсов двигателя

5. Срок службы катализаторов

6. Срок службы свечей внутреннего сгорания

7. Срок службы дизельных форсунок.

Существующие модели

В настоящее время масса автолюбителей, не дожидаясь в свободной продаже озонатор для двигателя, пытаются сделать его самостоятельно. И, надо сказать, у многих это неплохо получается. Его конструкция не представляет собой особой сложности. Излучатель ионов озона обычно делают из двух кусков металлической трубы и проволоки из многожильного медного провода. Концы фиксируют изолентой, а трубу использовать желательно термоустойчивую. При конструировании генератора высокого напряжения, особой разницы его состав не имеет, главное, чтобы на выходе получалось не меньше 2 кВ. Основная проблема такой конструкции заключается в том, что металлические трубки очень быстро прогорают. А это значит, что неизвестно, чем это может закончиться для двигателя, поскольку во время горения могут отваливаться небольшие элементы проволоки и других частей. Кроме того, пластик трубы легко пробивается высоким напряжением. Также существенным недостатком является то, что в схемах конструкциях озонатора умножитель не соединен с массой, а это значит, что от ионизации не остается и следа. Часто проводят аналогию с люстрой Чижевского. При всей прелести процесса конструирования необходимо учитывать тот факт, что, если вы не очень хорошо разбираетесь в подобных вещах, то лучше даже и не начинать. Потому как можно не только не добиться тех положительных эффектов, о которых было сказано выше, но и вообще нарушить работу двигателя внутреннего сгорания.

Выводы

Если делать какие-то выводы, то можно сказать следующее. Озонатор для увеличения мощности двигателя не представляет той практической ценности, на которую надеются потребители. Может быть, чисто теоретически, такой эффект и возможен, но за счет несовершенности конструкций, на данный момент этот эффект не достигается. Происходит только незначительное улучшение в работе двигателя внутреннего сгорания (да и то это утверждение тоже достаточно спорное). То есть, ни о каком переходе на топливо с более низким октановым числом и говорить-то не приходится.

Читайте также: