Temelje elektrolize vode postavio je britanski znanstvenik Michael Faraday još u 19. stoljeću. Bilo je to najopsežnije istraživanje elektrolize koje je ikada napravljeno i koje je matematički potpuno potkrepljeno. Svatko tko želi napraviti svoj HHO generator ili auto na vodu treba dobro proučiti radove ovog znanstvenika. Uštedjet će si puno vremena i truda. Nažalost prvi graditelji HHO generatora u kućnoj radinosti nisu znali detalje Faradayevih istraživanja pa su konstruirali naprave koje su proizvodile više vodene pare nego HHO smjese. U čemu su tako strašno pogriješili? Osnovna pogreška je ta što su na svoje elektrode priključili preveliki napon. Da su čitali Faradayeve preporuke ne bi elektrode spajali na 12 V (točnije 13,8 V) kad je za elektrolizu dovoljan napon od samo 1,24 V. Ostatak napona ne sudjeluje u razbijanju molekula vode na vodik i kisik nego samo tjera struju kroz elektrolit i dovodi do njegova pregrijavanja. Topliji elektrolit ima manji električni otpor što dovodi do povećanja struje i još jačeg zagrijavanja sve dok se sav elekrolit ne pretvori u vodenu paru i nestane. Moguće je da se prije toga zbog prevelike struje rastopi izolacija na vodićima i izazove požar u motoru. Dakle ovakvom konstrukcijom generatora svega 10% energije se koristi na elektrolizu vode, a sve ostalo se baca u obliku štetne topline. Kako to spriječiti? Jednostavno treba više generatora ili ćelija spojiti u seriju i tako ravnomjerno rasporediti napon iz akumulatora.
Otkriveno je da se prilikom elektrolize iz nehrđajućeg čelika izdvaja heksavalentni krom koji je vrlo otrovan i štetan za okoliš. Osim toga stvara se dosta hrđe koja se taloži u generatoru i zahtijeva redovno čišćenje. Zbog svega toga troše se elektrode i s vremenom ih treba mijenjati. Heksavalentni krom je najotrovniji od sve tri forme kroma, a učinci su vidljivi nakon dugotrajne ali i nakon kratke izloženosti. Akutno trovanje kromom može uzrokovati mučninu, povraćanje, krvarenje probavnog trakta i otkazivanje rada bubrega. Udisanje prašine kroma može izazvati upalu pluća i razna oštećenja sluznice nosa. Dugotrajna izloženost čak i niskim dozama heksavalentnom kromu može dovesti do razvoja karcinoma pluća, a povezuje se i s karcinomom kostiju, želuca, prostate, limfomom i leukemijom.
Kvalitetno izgrađen generator s pravilno kondicioniranim inox elektrodama ne proizvodi heksavalentni krom čak niti u tragovima. Ovo se može vrlo lako izbjeći kondicioniranjem elektroda u generatorima s takozvanim suhim ćelijama. Postupak čišćenja i kondicioniranja elektroda traje nekoliko dana i provodi se isključivo u natrijevoj lužini. Nakon toga generator neće proizvodi heksavalentni krom niti će se elektrode trošiti. Najnovija generacija HHO generatora izrađuje se od plemenitih metala kao što su titan i nikal. Zbog velikog električnog otpora anoda titana mora se obložiti mješavinom metalnih oksida plemenitih metala kao što su iridij i rodenij. Sve to značajno poskupljuje uređaj, ali zato daje puno kvalitetniji HHO plin i praktično nepoderivi generator.
Elektrolit je mješavina destilirane vode i katalizatora koji povećava električnu vodljivost vode. Veća koncentracija katalizatora znači jaču struju odnosno gustoćom elektrolita može se regulirati struja u HHO generatoru. Kao katalizator se može koristiti soda bikarbona, ali nije preporučljivo. Soda bikarbona je jestiva, ali prilikom elektrolize otpušta vrlo otrovne plinove, pomaže stvaranju taloga i bržem trošenju elektroda.
Uz elektrode od nehrđajućeg čelika (SS 316L) kao katalizator preporučuju se natrijeva lužina NaOH ili kalijeva lužina KOH u koncentracijama do najviše 30%. Ovo su vrlo agresivne kemikalije i potreban je poseban oprez prilikom rukovanja. Na sreću elektrolit treba samo jedanput nasuti u spremnik dok se kasnije dolijeva samo destilirana voda. Obje lužine su agresivne prema aluminijskim dijelovima motora i zato treba imati dobar sustav pročišćavanja HHO smjese kako ostaci lužine ne bi došli do motora. Natrijeva i kalijeva lužina ne smiju se koristiti uz titan elektrode jer vrlo brzo uništavaju sloj metalnih oksida. Uz ovakve elektrode kao katalizator koristi se natrijev sulfat Na2SO4. U prehrambenoj industriji poznat je po oznaci E 513, a služi kao regulator kiselosti, stabilizator boje i učvršćivač. Nije agresivan, ali se ne može koristiti uz inox elektrode jer stvara veliku količinu taloga željeznog oksida koji može dovesti do pregrijavanja generatora i njegova uništenja. Sve ostale kemikalije kao što su ocat, alkohol, razne kiseline i soli ne preporučuju se kao katalizatori jer sudjeluju u kemijskim reakcijama i stvaraju neugodne popratne tvari i efekte.
HHO SMJESA
HHO ili 2HO plin (oxyhydrogen) predstavlja mješavinu vodika (H2) i kisika (O2) uobičajeno u molarnom omjeru 2:1 kao kod vode. Ovakva smjesa plinova uobičajeno se koristi kod plamenika za obradu i taljenje metala. U slučaju zapaljenja pri standardnoj temperaturi i tlaku ovaj plin gori, oslobađajući pri tome vodenu paru i energiju u iznosu od 241.8 kJ za svaki utrošeni mol H2 te prilikom zapaljenja dolazi do oslobađanja zvuka te se stoga HHO zove i plin praskavac. Ovakvu smjesu plinova jednostavno je i relativno lako dobiti elektrolizom vode, gdje posredstvom električne struje dolazi do razdvajanja vodenih molekula na molekule kisika i vodika:
Proces elektrolize: 2 H2O -> 2H2 + O2
Proces izgaranja: 2 H2 + O2 -> 2 H2O
Pri tome je u skladu sa Zakonom o očuvanju energije („suma svih oblika energije u zatvorenom prostoru je konstantna"), energija uložena u elektrolizu uvijek veća od dobivene energije izgaranjem. Obično se ime engleskog kemičara Williama Nicholsona veže uz izum elektrolize oko 1800-e godine. Yull Brown, bugarski izumitelj koji je emigrirao u Australiju, razvio je 1970-ih tehnologiju proizvodnje (elektrolize) navedene plinovite smjese i njenog ubrizgavanja u standardne motore s unutarnjim sagorijevanjem (benzinske i dizelske), što je dovodilo do poboljšanog izgaranja goriva i čišćeg ispuha. U doba niskih cijena nafte, slabe ekološke svijesti i neinformiranosti o posljedicama globalnog zagrijavanja – ova ideja (patent) nije dobila širu potporu javnosti niti poslovnih krugova. Velikim porastom cijena nafte u posljednjih nekoliko godina, HHO generatori, temeljeni na opisanom principu, dolaze u središte interesa kao moguće rješenje za smanjenje potrošnje goriva kod konvencionalnih automobila s motorima na unutrašnje sagorijevanje.
Voda H2O je stabilna molekula koja ne gori, ali kada se djelovanjem elektrolize podijeli na vodik i kisik dobiva se goriva smjesa plinova koja oslobađa energiju. U procesu elektrolize razbija se veza kisika sa vodikom, a kako kisiku nedostaju dva vanjka valentna elektrona potrebna energija elektrolize će biti velika. Električna energija koja se mora upotrijebiti za elektrolizu vode je veća od energije koja se dobije izgaranjem u motoru te se prilikom izgaranja oslobađa i toplinska energija koja je neupotrebljiva za pokretanje motora. Ako se kao izvor električne energije koriste obnovljivi izvori energije kao što su fotonaponski moduli onda se cijeli krug pretvorbe vode u gorivi plin može promatrati kao dobar izvor obnovljivog plinskog goriva. Vodik ima svojstvo da ulazi u kristalnu rešetku metala te smanjuje mehanička svojstva metala i povećava nakon određenog perioda vjerojatnost loma metala. Zbog ovih karakteristika HHO generatori se mogu koristiti samo u mješavini sa postojećim gorivom ili zemnim plinom da poboljšaju izgaranje i povećaju snagu postojećih motora.
HHO GENERATOR (BOOSTER)
Uređaj koji se ugrađuje u automobil s namjerom da poboljša izgaranje postojećeg goriva u motoru (benzin ili dizel). Uređaj radi na principu elektrolize vode pri čemu se stvara smjesa kisika O2 i vodika H2 poznata pod nazivom HHO. Struja za elektrolizu se uzima iz alternatora, odnosno, akumulatora. Količina proizvedene HHO smjese relativno je mala u odnosu na količinu goriva, ali izuzetno pospješuje potpuno izgaranje benzina ili dizela. Na taj način ostvaruju se uštede goriva od 20 do 60%. Zbog toga se uređaj naziva booster (pojačivač).Ušteda goriva nije jedina dobrobit od ugradnje HHO boostera ili HHO kita, kako se ponekad naziva. Zbog potpunog izgaranja goriva, značajno se smanjuje emisija štetnih ispušnih plinova i čestica. Svako vozilo s ugrađenim HHO uređajem bez problema prolazi EKO test na tehničkom pregledu. Zbog potpunog izgaranja goriva ne dolazi do stvaranja naslaga čađe i ugljikovih spojeva u cilindru i na klipu motora koji se ispiru u ulje. Iz tog razloga ulje dulje traje, a motor je puno čistiji, mirnije radi i manje se zagrijava. To, naravno, produljuje vijek trajanja motora. Ubacivanjem HHO smjese u cilindar dolazi do promjene adijabatske korisnosti motora. Posljedica toga je da se povećava zakretni moment i snaga motora uz manji utrošak goriva. Zbog svega toga, troškovi održavanja motora se, također, smanjuju.
Dovodna cijev iz HHO spremnika se spaja na usisnu zračnu granu motora te se stvara smjesa koja u sebi ima povećani udio kisika za poboljšanje izgaranja te HHO plin koji smanjuje potrebnu količinu goriva da se ostvari ista snaga motora. Za ispravan rad i optimalnu upotrebu potrebno je regulaciju količine proizvedenog HHO plina voditi preko signala papučice gasa. Također je potrebno istovremeno imati mogućnost održavanja stalnog tlaka plina HHO. Često se dovod HHO spaja samo na usis zraka te ne postoji regulacija tlaka i količine plina uslijed promjene brzine i opterećenja motora tijekom vožnje. Ova dva parametra se neprestano dinamički mijenjaju i potrebno je pomoću regulacije upravljati cijelim procesom stvaranja i upotrebe plina da se ostvari maksimalno iskorištavanje sustava. HHO booster je jednostavan uređaj koji se ugrađuje u automobil s namjerom da poboljša izgaranje postojećeg goriva u motoru (benzin ili dizel). Uređaj radi na principu elektrolize vode pri čemu se stvara smjesa kisika O2 i vodika H2 poznata pod nazivom HHO. Struja za elektrolizu se uzima iz alternatora, odnosno akumulatora.
Vodik je vrlo eksplozivan plin. Lakši je od zraka i skuplja se pod stropovima i kupolama. Lako prolazi pored čepova i spojeva, tamo gdje ni zrak ni voda ne prolaze. Zato trebate paziti da nikada, ali baš nikada ne ugradite HHO generator u putnički ili teretni prostor automobila ili kamiona. Jedino mjesto za ugradnju je prostor motora koji se dobro provjetrava (u blizini hladnjaka). Na kamione se može ugrađivati izvana sa stražnje strane kabine ili na neko drugo provjetravano mjesto, ali nikada u kabinu ili u prostor za teret.
KONSTRUKCIJA HHO ČLANKA
Moglo bi se reći da je svaki graditelj napravio svoju jedinstvenu konstrukciju HHO generatora, ali ma kako raznolike bile svode se na nekoliko osnovnih tipova.
Prva podjela koju možemo napraviti je prema postupku razbijanja molekula vode
a) Elektrolizeri su relativno jednostavni uređaji koji koriste grubu silu elektrolize i čija efikasnost je uvijek ispod one koju je zadao Faraday, a to je 2,16 W za proizvodnju jedne litre HHO plina u sat vremena na sobnoj temperaturi. Dobri elektrolizeri dostižu efikasnost i do 96% Faradayevih izračuna.
b) Rezonatori su puno složeniji uređaji koji dostižu efikasnost i do 900% u odnosu na Faradayeve izračune te rezonatori koriste rezonantne vibracije. Njihova konstrukcija je vrlo osjetljiva, zahtjevna i funkcioniraju samo uz složene elektroničke sklopove pomoću kojih iskorištavaju energiju nultog polja. Upravo zbog toga i jesu desetak puta efikasniji od elektrolizera.
Drugu podjelu možemo napraviti prema konstrukcijskim detaljima
a) Žičane spirale su se najprije pojavile kao prijedlog za samogradnju. Radi se o dva namotaja žice od nehrđajućeg čelika koji su međusobno izolirani i uronjeni u otopinu sode bikarbone u vodi. Jedna spirala spojena je na + pol baterije, a druga na -. Sve skupa smješteno je u staklenku od kiselih krastavaca. Iznenađujuće je to što neki i danas propagiraju ove nesigurne i neefikasne uređaje čija iskoristivost ne prelazi 10%. Ostatak energije pretvara se u toplinu i štetno zagrijavanje elektrolita. Ne preporučujem ih nikome, a spominjem ih samo iz povijesnih razloga.
b) Paralelne ploče su bile slijedeći iskorak u samogradnji. Radi se o naizmjenično postavljenim anodama (+) i katodama (-) koje su uronjene u elektrolit. Sve anode su međusobno spojene, kao i sve katode (paralelna veza). Napon između svake anode i katode je 13,8V što također daje efikasnost od svega 10%. Konstruktori su se vodili idejom da će veća ukupna površina ploča dati veću proizvodnju HHO plina, što se pokazalo kao sasvim pogrešna pretpostavka. Rezultat je bio velika potrošnja energije uz jako zagrijavanje i veliku proizvodnju vodene pare. Izbjegavajte ovakve uređaje, jer se i danas prodaju pod 'bombastičnim' nazivima. Na slikama vidite dvije tipične varijante.
c) Koncentrične cijevi su prva konstrukcija u kojoj su se pojavile takozvane 'neutralne' elektrode. Na žalost sve su elektrode bile uronjene u elektrolit tako da je struja lako zaobilazila neutralne cijevi i stvarala toplinske gubitke. Danas se proizvode cijevni generatori kod kojih je osigurano dobro brtvljenje između elektroda, a neki od njih dostižu preko 90% efikasnosti. Na lijevoj slici je prikazan cijevni generator kakvog trebate izbjegavati, a na desnoj slici je kvalitetna izvedba generatora s hermetički odvojenim parovima elektroda.
d) Pločasti serijski generatori pojavljivali su se u raznim izvedbama. Radi se o pločastim elektrodama koje su spojene serijski tako da svaki par (anoda-katoda) preuzima dio napona (oko 2V) od 13.8 V. Kod ovakve izvedbe najvažnije je da između parova nema slobodnog protoka struje kroz elektrolit.
Na prvoj slici su serijski povezane elektrode koje su uronjene u elektrolit. Obzirom da je između prve i zadnje ploče najveći napon struja zaobilazi ostale ploče i veliki dio energije troši se na štetno pregrijavanje.
Na drugoj slici parovi elektroda su hermetički odvojeni tako da sva struja prolazi kroz ploče. Na taj način postiže se vrlo visoka efikasnost elektrolize (preko 90%).
Treća slika je posebno zanimljiva jer prikazuje isti broj i površinu elektroda u znatno manjem prostoru. Slika je uvećana da biste bolje vidjeli kako ista ploča služi kao katoda s jedne strane i kao anoda s druge strane. Istovremeno elektrode služe za hermetičko odvajanje elektrolita. Bob Boyce je na ovaj način konstruirao HHO generator od 101 ploče koji je radio na napon od gotovo 200 V. Kasnije je na istoj konstrukciji uz dodatak impulsne elektronike napravio rezonator koji je 600% do 1000% efikasniji od Faradaya.
Četvrta slika prikazuje izvedbu HHO generatora koja se u raznim varijantama danas najviše koristi. Riječ je o takozvanim suhim generatorima koji se pogrešno nazivaju suhim ćelijama (HHO dry cell). Ovo ne treba miješati sa 'pravim' suhim ćelijama koje rade na potpuno drugom principu. Pridjev 'suhi' dobili su zato što se ne uranjaju u elektrolit nego se elektrolit dozira u generator. Elektrode su međusobno razdvojene pomoću gumenih ili silikonskih brtvi, a kroz rupe ne elektrodama poravnava se razina elektrolita i odvodi se HHO plin. Odmah je vidljivo da ovakva izvedba zahtijeva poseban spremnik za elektrolit. To i nije tako loše jer se spremnik koristi i kao separator u kome se plin odvaja od ostataka elektrolita. Još jedna prednost ovakve izvedbe je da je puno lakše pronaći mjesto u prostoru motora za dva manja uređaja nego za jedan veliki. Na slici se vidi jedna od mnogobrojnih izvedbi suhog HHO generatora. Iako su malih dimenzija ovi generatori su vrlo efikasni i bez problema proizvode jednu litru u minuti uz struju od desetak ampera. To je sasvim dovoljno za booster motora ispod 2000 ccm. Za veće motore, dovoljno je pustiti više struje (veća koncentracija elektrolita) ili paralelno dodati još jedan komplet elektroda.
PRIPREMA ELEKTRODA
Na drugoj slici parovi elektroda su hermetički odvojeni tako da sva struja prolazi kroz ploče. Na taj način postiže se vrlo visoka efikasnost elektrolize (preko 90%).
Treća slika je posebno zanimljiva jer prikazuje isti broj i površinu elektroda u znatno manjem prostoru. Slika je uvećana da biste bolje vidjeli kako ista ploča služi kao katoda s jedne strane i kao anoda s druge strane. Istovremeno elektrode služe za hermetičko odvajanje elektrolita. Bob Boyce je na ovaj način konstruirao HHO generator od 101 ploče koji je radio na napon od gotovo 200 V. Kasnije je na istoj konstrukciji uz dodatak impulsne elektronike napravio rezonator koji je 600% do 1000% efikasniji od Faradaya.
Četvrta slika prikazuje izvedbu HHO generatora koja se u raznim varijantama danas najviše koristi. Riječ je o takozvanim suhim generatorima koji se pogrešno nazivaju suhim ćelijama (HHO dry cell). Ovo ne treba miješati sa 'pravim' suhim ćelijama koje rade na potpuno drugom principu. Pridjev 'suhi' dobili su zato što se ne uranjaju u elektrolit nego se elektrolit dozira u generator. Elektrode su međusobno razdvojene pomoću gumenih ili silikonskih brtvi, a kroz rupe ne elektrodama poravnava se razina elektrolita i odvodi se HHO plin. Odmah je vidljivo da ovakva izvedba zahtijeva poseban spremnik za elektrolit. To i nije tako loše jer se spremnik koristi i kao separator u kome se plin odvaja od ostataka elektrolita. Još jedna prednost ovakve izvedbe je da je puno lakše pronaći mjesto u prostoru motora za dva manja uređaja nego za jedan veliki. Na slici se vidi jedna od mnogobrojnih izvedbi suhog HHO generatora. Iako su malih dimenzija ovi generatori su vrlo efikasni i bez problema proizvode jednu litru u minuti uz struju od desetak ampera. To je sasvim dovoljno za booster motora ispod 2000 ccm. Za veće motore, dovoljno je pustiti više struje (veća koncentracija elektrolita) ili paralelno dodati još jedan komplet elektroda.
PRIPREMA ELEKTRODA
Prvo je pitanje zašto bismo se uopće time zamarali? Odgovor je vrlo jednostavan: zato što na taj način povećavamo efikasnost samog HHO generatora.
Veća efikasnost znači da ćemo sa manjom strujom odnosno manjom snagom, uz nižu temperaturu postići veću proizvodnju plina. Ako samo izrežete i ugradite inox (SS 316L) elektrode bez prethodne pripreme može se dogoditi da dobijete vrlo malu ili nikakvu proizvodnju smjese vodika i kisika. Umjesto toga, ako pojačate struju dobiti ćete proizvodnju vodene pare uz pretjerano zagrijavanje HHO generatora.
Ono što želimo postići je smanjivanje električnog otpora samih elektroda. Idemo sada na postupak pripreme kako ga je opisao Bob Boys. Moguće je pronaći brži ili lakši postupak za kondicioniranje elektroda, ali na tome treba još puno raditi. Do tada preporučujem da koristite ono što je u praksi provjereno, a to je ovaj postupak.
1. Nakon rezanja i bušenja dobit ćete nečiste i zamašćene ploče koje najprije treba oprati. Učinite to u plitkoj posudi pomoću što čistijeg alkohola. Koncentracija od 70% je sasvim dovoljna. Koristite gumene rukavice i više nikada, ali baš nikada ne dodirujte elektrode golim prstima, jer prsti ostavljaju masne otiske koji povećavaju otpor. Prilikom čišćenja možete se poslužiti spužvicom za pranje posuđa.
2. Nakon toga elektrode osušite, a zatim izgrebite njihovu površinu s jedne i druge strane. To se radi grubim brusnim papirom tako da ga omotate oko odgovarajuće dašćice i povlačite preko inox ploče uzduž uvijek u istom smjeru. Nakon toga izgrebite ih poprijeko također uvijek u istom smjeru. Rezultat ovog postupka je da će se povećati površina elektoda, a mjehurići plina će se lakše odvajati od njih.
3. Nakon grebanja potrebno je otkloniti nastale strugotine, a to se radi pranjem u destiliranoj vodi. Nipošto ne koristite vodu iz slavine jer sadrži klor koji je nepoželjan u elektrolizi. Sada imate čiste elektrode od kojih možete sastaviti HHO generator.
4.Ne, niste gotovi. Sada tek počinje postupak kondicioniranja. Zapravo ne još. Najprije ide još jedno čišćenje. Možda se pitate od čega? Površina elektroda puna je željeza i kroma kojeg treba odstraniti. To se radi tako da generator napunite elektrolitom koji se sastoji od 900g destilirane vode i 100g natrijeve lužine NaOH. Prema riječima Bob Boysa ovo se ne može napraviti kalijevom lužinom KOH. Pustite maksimalnu struju kroz generator i neka radi. Radite u dobro ventiliranom prostoru jer će se početi stvarati vodik i kisik.
Ovdje je važno da postignete temperaturu od barem 60°C. Nakon nekoliko sati rada isključite generator i promijenite elektrolit. Stari elektrolit koji je pun metalnih čestica možete filtrirati kroz filter papir i ponovo koristiti. Ovaj postupak treba ponavljati sve dok elektrode ne prestanu ispuštati čestice metala. To može potrajati i nekoliko dana.
5. Na kraju rastavite generator i elektrode isperite čistom destiliranom vodom.
6. Ponovo sastavite generator i napunite ga istim elektrolitom. Uključite ga i ostavite da sat vremena radi sa smanjenom strujom (max 5A). Isključite ga na 15 minuta, a zatim ponovo uključite na sat vremena. Ovo ponavljajte nekoliko dana i postepeno povećavajte struju. Kao razultat ovog postupka, na elektrodama bi se trebao formirati sloj metalnih oksida koji povećavaju električnu vodljivost elektroda.
Tek kada ste sve to napravili ugradite generator u vozilo i dodajte odgovarajući elektrolit. To može biti natrijeva ili kalijeva lužina, a koncentracija neka bude takva da struja ne prelazi granicu dozvoljene vrijednosti. Za osobni automobil to je oko 20A. Dok je generator i elektrolit hladan struja može pasti i na 10A.
VODIKOVI MOTORI
Motori pokretani vodikom dobivenim iz vode su mogući te se može proizvesti dovoljno efikasan HHO generator koji će dati takvu količinu vodika koja će u potpunosti zamijeniti fosilno gorivo. Zapravo, takvi uređaji su već izumljeni, ali još uvijek nisu dostupni široj javnosti. Mnogi misle da je HHO izum modernog doba, ali nije tako. Davne 1918. godine Charles H. Frazer registrirao je patent za 'Hydro-booster'. Australac bugarskog podrijetla Yull Brown 1974. godine prijavio je patent za 'Brown gas'. Po njemu se HHO često naziva 'Brown gas' iako je amerikanac William A. Rhodes 8 godina ranije 1966. patentirao proizvodnju plina na isti način. Filipinac Danijel Dingel tvrdi da se već tridesetak godina vozi samo na vodu. Prije njega, to isto je tvrdio Stanley Meyer koji je prijavio čitav niz patenata vezanih uz HHO i automobil na vodu.
Fosilna goriva kao što su benzin i dizel, imaju molekule izgrađene od dugih lanaca ugljikovodika koji sadrže od 4 do 12 ugljikovih atoma u jednoj molekuli. U komori za izgaranje ovi lanci se raspadaju i spajaju u jednostavne molekule ugljičnog dioksida (CO2), ugljičnog monoksida (CO) i vode (H2O). Tu su i primjese drugih plinova iz zraka koje se spajaju s nečistoćama iz goriva. Gorivo se ubrizgava u obliku sitnih kapljica koje ne mogu dovoljno brzo ispariti kako bi došlo do potpunog izgaranja, ali jedan dio goriva izbacuje se kroz ispušni sistem. Zbog toga se ugrađuju katalizatori koji naknadno izgaraju preostalo gorivo kako bi se smanjilo onečišćenje okoliša.
Fosilna goriva kao što su benzin i dizel, imaju molekule izgrađene od dugih lanaca ugljikovodika koji sadrže od 4 do 12 ugljikovih atoma u jednoj molekuli. U komori za izgaranje ovi lanci se raspadaju i spajaju u jednostavne molekule ugljičnog dioksida (CO2), ugljičnog monoksida (CO) i vode (H2O). Tu su i primjese drugih plinova iz zraka koje se spajaju s nečistoćama iz goriva. Gorivo se ubrizgava u obliku sitnih kapljica koje ne mogu dovoljno brzo ispariti kako bi došlo do potpunog izgaranja, ali jedan dio goriva izbacuje se kroz ispušni sistem. Zbog toga se ugrađuju katalizatori koji naknadno izgaraju preostalo gorivo kako bi se smanjilo onečišćenje okoliša.
Što se događa kad u cilindar ubacimo malu količinu HHO plina? HHO plin je smjesa vodika i kisika koja je nastala elektrolizom vode u HHO generatoru. Znamo da bez kisika nema gorenja, a vodik je vrlo eksplozivan plin koji razvija visoke temperature. Uz to, molekule vodika vrlo brzo izgaraju. Ne moraju se rastavljati na jednostavne molekule jer već jesu jednostavne. Upravo zbog toga, sav vodik izgori prije nego što klip dođe do gornje mrtve točke (GMT) i tako sudjeluje u procesu razbijanja dugačkih molekula benzina ili dizela. Na taj način daleko veća količina goriva izgara u samom cilindru i obavlja koristan rad potiskivanja klipa prema dolje.
Logično je da se upravo zbog toga može smanjiti dotok goriva u cilindar. Na taj način postižu se uštede goriva koje se kreću od 20 do 60%. Zabilježene su i veće uštede, ali to ovisi o konstrukciji i podešenosti pojedinog motora. Za elektrolizu vode potrebno je utrošiti više energije nego što se može dobiti izgaranjem dobivenog HHO plina. To je točno, ali uštede goriva se ne temelje na zamjeni goriva HHO plinom nego na boljem iskorištenju postojećeg goriva. Uređaji kojima se to postiže nazivaju se HHO boosteri i proizvode relativno male količine plina. Za motore do 2000 ccm dovoljna je proizvodnja od jedne litre HHO smjese u minuti (1 lpm). Za to je potrebna snaga od oko 140 W, a to nije nikakvo ozbiljno opterećenje za alternator. Za svakih 1000 ccm zapremnine motora potrebna je proizvodnja od 1/4 do 1 litre HHO plina u minuti. Manje od toga, nema efekta uštede, a više od toga dovodi u opasnost ispravan rad motora. Dakle, ako imate motor od 2000 ccm treba vam generator koji proizvodi 0,5 do 2 l/m HHO smjese. Ako uzmete sredinu, to je 1,25 l/m. HHO generator se može ugraditi praktično na sve vrste motora s unutarnjim izgaranjem, dakle, na benzince, dizelaše i turbo dizele, kao i na benzince s ugrađenim plinom (LPG). Ostvarene uštede neće svuda biti jednake. Ako motor ima bolje izgaranje i veću efikasnost, uštede će biti manje.
Za dvolitrene motore dovoljna je količina od jedne litre HHO smjese u minuti (1 lpm) da bi se postigao efekt potpunijeg izgaranja postojećeg goriva u motoru. Za prazan hod takvog motora potrebno je oko 50 lpm HHO-a, a za vožnju pod punim opterećenjem oko 400 lpm. Mogli bismo reći da princip 'više je bolje' vrijedi do količine koja je ispod 3 do 5 lpm jer u tom rasponu HHO djeluje kao booster odnosno poboljšava izgaranje postojećeg goriva. Količine veće od ovih mogu postati opasne, jer HHO počinje biti zamjena za pogonsko gorivo.
Logično je da se upravo zbog toga može smanjiti dotok goriva u cilindar. Na taj način postižu se uštede goriva koje se kreću od 20 do 60%. Zabilježene su i veće uštede, ali to ovisi o konstrukciji i podešenosti pojedinog motora. Za elektrolizu vode potrebno je utrošiti više energije nego što se može dobiti izgaranjem dobivenog HHO plina. To je točno, ali uštede goriva se ne temelje na zamjeni goriva HHO plinom nego na boljem iskorištenju postojećeg goriva. Uređaji kojima se to postiže nazivaju se HHO boosteri i proizvode relativno male količine plina. Za motore do 2000 ccm dovoljna je proizvodnja od jedne litre HHO smjese u minuti (1 lpm). Za to je potrebna snaga od oko 140 W, a to nije nikakvo ozbiljno opterećenje za alternator. Za svakih 1000 ccm zapremnine motora potrebna je proizvodnja od 1/4 do 1 litre HHO plina u minuti. Manje od toga, nema efekta uštede, a više od toga dovodi u opasnost ispravan rad motora. Dakle, ako imate motor od 2000 ccm treba vam generator koji proizvodi 0,5 do 2 l/m HHO smjese. Ako uzmete sredinu, to je 1,25 l/m. HHO generator se može ugraditi praktično na sve vrste motora s unutarnjim izgaranjem, dakle, na benzince, dizelaše i turbo dizele, kao i na benzince s ugrađenim plinom (LPG). Ostvarene uštede neće svuda biti jednake. Ako motor ima bolje izgaranje i veću efikasnost, uštede će biti manje.
Za dvolitrene motore dovoljna je količina od jedne litre HHO smjese u minuti (1 lpm) da bi se postigao efekt potpunijeg izgaranja postojećeg goriva u motoru. Za prazan hod takvog motora potrebno je oko 50 lpm HHO-a, a za vožnju pod punim opterećenjem oko 400 lpm. Mogli bismo reći da princip 'više je bolje' vrijedi do količine koja je ispod 3 do 5 lpm jer u tom rasponu HHO djeluje kao booster odnosno poboljšava izgaranje postojećeg goriva. Količine veće od ovih mogu postati opasne, jer HHO počinje biti zamjena za pogonsko gorivo.
Vodik izgara veoma brzo. Toliko brzo da klip motora ne dođe do gornje mrtve točke (GMT), a vodik je već izgorio. Benzin se tek počinje paliti i najveći potisak ostvaruje nakon što klip prođe GMT. Sve je to prihvatljivo dok je količina HHO smjese mala, ali kod veće količine eksplozija vodika razvija pritisak na klip koji se kreće prema gore. To je dodatno opterećenje za motor i ako se količina vodika poveća može doći do loma u motoru. Da bi se automobil vozio samo na HHO ili vodik treba se podesiti točka paljenja koja mora biti 8 do 12 stupnjeva nakon GMT. Tada se pojavljuje još jedna opasnost, a to su visoke temperature koje se razvijaju izgaranjem vodika i koje, također, mogu dovesti do oštećenja motora.
A, što je s dizel motorima? Kod njih ne postoji iskra za paljenje nego se u 'pravom trenutku' u vreli zrak u cilindru ubacuje dizel gorivo. Taj pravi trenutak je također prije GMT tako da vrijedi sve što je rečeno za benzinski motor. Primjećeno je da veće, ali ne prevelike količine HHO plina dovode do pregrijavanja dizel motora. Više HHO smjese nije uvijek najbolje za motor te postoji granica preko koje se ne smije ići bez posebnog prilagođavanja motora. Osim toga za veću proizvodnju HHO smjese potrebno je utrošiti više energije iz alternatora, potreban je veći presjek vodića zbog jače struje, a i HHO generator je većih dimenzija i teško ga je smjestiti u prostor motora. Dobre uštede se mogu postići s relativno malim HHO generatorom uz minimalan utrošak električne energije.
Ugradnjom HHO generatora može se uštedjeti do 50% ili više goriva. Koliko točno nitko ne može reći niti garantirati. Ušteda goriva ovisi o jako puno faktora i nemoguće ju je točno predvidjeti. Ušteda goriva temelji se na boljem izgaranju, a najbolje je stopostotno izgranje i više od toga se ne može. Ako je motor dobro podešen i radi u optimalnim uvjetima neizgoreni dio goriva je dvadesetak posto i to je ono što se može uštedjeti. Ako je motor slabo podešen neizgoreni dio goriva može biti puno veći, ali zato je i moguća ušteda na takvom motoru puno veća. Ako se ugradi HHO generator u automobil s kompjuterskom kontrolom ubrizgavanja goriva moguće je da će se potrošnja povećati i nakon dužeg vremena smanjiti. Zbog toga je neophodno u takve automobile ugraditi odgovarajuće elektronske uređaje koji će zavarati kompjuter i omogućiti željenu uštedu.
O2 SENZOR ILI LAMBDA SONDA
Koristi se kako na motorima sa karburatorom, tako i na motorima s elektronskim ubrizgavanjem, na pojedinim modelima još od 1981. godine. Može se reći da je O2 senzor ključni u kontroli smje zrak/gorivo u zatvorenom regulacijskom sistemu. Nalazi se na ispusnoj grani motora, a kod motora koji ispunjavaju Euro 3 normu mora ih biti 2 komada jedan ispred, a drugi iza katalizatora. Osim toga na mnogim V6 ili V8 motorima ranijih konstrukcija ih je takođe bilo 2 komada po jedan senzor za svaki red cilindara. Funkcionira na principu osjetjivosti na prisustvo količine kisika u atmosferi (naziv O2 senzor). Uloga O2 ventila je da signalizira regulatoru ECU količinu nesagorjelog kisika u ispušnim plinovima što radi putem voltažnog signala koji varira od cca 0,1 V "siromašna" smjesa, do 0,9 V "bogata" smjesa. Na osnovu ovog povratnog feedback signala regulator ECU vrši korekcije u sistemu ubrizgavanja goriva izmjenom vremena ubrizgavanja goriva u injektorima kao i momentom otvaranja/zatvaranja istih. Tako se uvijek teži optimalnoj smjesi što je ujedno i neophodno kako bi emisija štetnih plinova bila na propisanom nivou. Ovaj sistem je najsporiji na starijim karburatorskim motorima, bolje funkcionira na motorima sa elektronskim ubrizgavanjem, a najbolje funkcionira kod multiport sekvencijalnog elektronskog ubrizgavanja. Ovo je u principu vezano za brzinu odnosno učestalost prelaska sa siromašne na bogatu smjesu. Točnije rečeno što je veći broj promjena ciklusa u jedinici vremena (brži odziv sistema) utoliko će konačni efekt biti bolji jer će regulator ECU više puta u jedinici vremena korigirati smjesu. Osjetljivost O2 senzora vremenom opada zbog direktne izloženosti vrlo toplim ispušnim plinovima zatim olovu, sumporu kao i fosforu kojih ima u određenim količinama pri sagorjevanju goriva. Kada senzor postane dovoljno zaprljan izgubi osjetljivost pri očitavanju i počinje sporije da reagira na promjene u kvaliteti smjese. Ovo stvara kratak vremenski interval tokom kojeg ECU ostaje bez pravovremene informacije, a stoga i bez mogućnosti da pravilno kontrolira smjesu zrak/gorivo. U zavisnosti od proizvođača i modela, ali i od uvjeta korištenja motora preporučeni interval zamjene O2 senzora se obično kreće u rasponu od 100 do 200 tisuća kilometara.
MAP (Manifold Absolute Pressure) SENZOR
A, što je s dizel motorima? Kod njih ne postoji iskra za paljenje nego se u 'pravom trenutku' u vreli zrak u cilindru ubacuje dizel gorivo. Taj pravi trenutak je također prije GMT tako da vrijedi sve što je rečeno za benzinski motor. Primjećeno je da veće, ali ne prevelike količine HHO plina dovode do pregrijavanja dizel motora. Više HHO smjese nije uvijek najbolje za motor te postoji granica preko koje se ne smije ići bez posebnog prilagođavanja motora. Osim toga za veću proizvodnju HHO smjese potrebno je utrošiti više energije iz alternatora, potreban je veći presjek vodića zbog jače struje, a i HHO generator je većih dimenzija i teško ga je smjestiti u prostor motora. Dobre uštede se mogu postići s relativno malim HHO generatorom uz minimalan utrošak električne energije.
Ugradnjom HHO generatora može se uštedjeti do 50% ili više goriva. Koliko točno nitko ne može reći niti garantirati. Ušteda goriva ovisi o jako puno faktora i nemoguće ju je točno predvidjeti. Ušteda goriva temelji se na boljem izgaranju, a najbolje je stopostotno izgranje i više od toga se ne može. Ako je motor dobro podešen i radi u optimalnim uvjetima neizgoreni dio goriva je dvadesetak posto i to je ono što se može uštedjeti. Ako je motor slabo podešen neizgoreni dio goriva može biti puno veći, ali zato je i moguća ušteda na takvom motoru puno veća. Ako se ugradi HHO generator u automobil s kompjuterskom kontrolom ubrizgavanja goriva moguće je da će se potrošnja povećati i nakon dužeg vremena smanjiti. Zbog toga je neophodno u takve automobile ugraditi odgovarajuće elektronske uređaje koji će zavarati kompjuter i omogućiti željenu uštedu.
O2 SENZOR ILI LAMBDA SONDA
Koristi se kako na motorima sa karburatorom, tako i na motorima s elektronskim ubrizgavanjem, na pojedinim modelima još od 1981. godine. Može se reći da je O2 senzor ključni u kontroli smje zrak/gorivo u zatvorenom regulacijskom sistemu. Nalazi se na ispusnoj grani motora, a kod motora koji ispunjavaju Euro 3 normu mora ih biti 2 komada jedan ispred, a drugi iza katalizatora. Osim toga na mnogim V6 ili V8 motorima ranijih konstrukcija ih je takođe bilo 2 komada po jedan senzor za svaki red cilindara. Funkcionira na principu osjetjivosti na prisustvo količine kisika u atmosferi (naziv O2 senzor). Uloga O2 ventila je da signalizira regulatoru ECU količinu nesagorjelog kisika u ispušnim plinovima što radi putem voltažnog signala koji varira od cca 0,1 V "siromašna" smjesa, do 0,9 V "bogata" smjesa. Na osnovu ovog povratnog feedback signala regulator ECU vrši korekcije u sistemu ubrizgavanja goriva izmjenom vremena ubrizgavanja goriva u injektorima kao i momentom otvaranja/zatvaranja istih. Tako se uvijek teži optimalnoj smjesi što je ujedno i neophodno kako bi emisija štetnih plinova bila na propisanom nivou. Ovaj sistem je najsporiji na starijim karburatorskim motorima, bolje funkcionira na motorima sa elektronskim ubrizgavanjem, a najbolje funkcionira kod multiport sekvencijalnog elektronskog ubrizgavanja. Ovo je u principu vezano za brzinu odnosno učestalost prelaska sa siromašne na bogatu smjesu. Točnije rečeno što je veći broj promjena ciklusa u jedinici vremena (brži odziv sistema) utoliko će konačni efekt biti bolji jer će regulator ECU više puta u jedinici vremena korigirati smjesu. Osjetljivost O2 senzora vremenom opada zbog direktne izloženosti vrlo toplim ispušnim plinovima zatim olovu, sumporu kao i fosforu kojih ima u određenim količinama pri sagorjevanju goriva. Kada senzor postane dovoljno zaprljan izgubi osjetljivost pri očitavanju i počinje sporije da reagira na promjene u kvaliteti smjese. Ovo stvara kratak vremenski interval tokom kojeg ECU ostaje bez pravovremene informacije, a stoga i bez mogućnosti da pravilno kontrolira smjesu zrak/gorivo. U zavisnosti od proizvođača i modela, ali i od uvjeta korištenja motora preporučeni interval zamjene O2 senzora se obično kreće u rasponu od 100 do 200 tisuća kilometara.
MAP (Manifold Absolute Pressure) SENZOR
Ovaj senzor se nalazi na usisnoj grani ili je sa istom povezan, a obavlja funkciju kontrole vakuuma na usisu. Princip funkcionira na promjeni voltaže ili frekvencije s promjenom vakuuma u usisnoj grani. Ovaj signal ECU zatim obrađuje i tako dobiva informaciju o trenutnom opterećenju motora. Na osnovi dobivenog signala vrši se korekcija vremena paljenja smjese koja se pomjera na raniju ili kasniju fazu već u zavisnosti od informacije dobivene sa senzora. Kod nekih motora i sistema kontrole i upravljanja MAP senzor će pomagati ECU da odredi i protok zraka. Problemi u radu koji se mogu javiti se signaliziraju povremenim paljenjem check engine lampice na instrument tabli vozila uglavnom pri naglim dodavanjima gasa ili kad je motor opterećen. U upotrebi se primjećuje poremećaj kao slaba ubrzanja, povišena emisija štetnih plinova i pogoršanim performansama motora. Motor može raditi i sa lošim MAP senzorom, ali će raditi ispod očekivanog nivoa. Pojedini ECU sistemi će u slučaju nedostatka signala sa MAP senzora ili ako je signal "out of range" (van granica) vrijednosti zamjeniti nekim procenjenim srednjim (default) vrijednostima, ali će u tom slučaju performanse biti drastično niže od očekivanih. Ukoliko je signal sa MAP senzora loš (van normalnih vrijednosti), ne mora značiti da je sam MAP senzor izvan funkcije. Ako je vakuumsko crijevo na koje je instaliran senzor oštećeno ili ako su spojevi popustili (loše brtvljenje) ili ako je iz nekog razloga začepljeno MAP senzor neće moći proslijediti točan signal. Odnosno signal koji će on očitavati će odgovarati trenutnoj situaciji, ali će tako dobivene vrijednosti regulator ECU loše interpretirati i korekcije koje vrši neće biti pravilne. Isto tako, ako je motor iz nekog drugog razloga problematičan vakuum u usisu može biti niži od očekivanog. Kod pojave "falsh zraka" EGR ventil koji je zaglavljen u otvorenom položaju ili kod perforiranih vakuum crijeva vrijednosti očitavanja sa MAP senzora biti će niže od očekivanih.
www.mojautonavodu.com
