Сжижение выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания

Обеспечивает ли двигатель внутреннего сгорания достаточную эффективность, чтобы по-прежнему обеспечивать механическую мощность, если он вынужден сжижать собственные выхлопные газы путем сжатия?

Если бы газовые баллоны были добавлены к выхлопу, такт выхлопа четырехтактного дизельного или оттодвигательного двигателя теоретически сжимал бы газ в контейнеры, и в какой-то момент он, я думаю, сжижался бы. Таким образом, двигатель будет только потреблять воздух из атмосферы, но не выпускать выхлопные газы в атмосферу. Контейнеры будут заполняться сжиженным азотом, углекислым газом, водой и другими остатками сгорания.

Какая мощность двигателя будет принесена в жертву этому процессу? Он все еще будет работать?

Выхлоп двигателя внутреннего сгорания в основном состоит из азота, а азот не сжижается при температуре выше критической -146,9 градусов по Цельсию. Для CO2 это 31 градус C, так что даже для этого потребуется довольно мощный предварительный охладитель. Требуемое парциальное давление для CO2 составит 72 бара, а это означает, что без разделения весь выхлопной газ пришлось бы сжимать до сотен бар. Другими словами, поскольку вам в любом случае не нужен жидкий азот, вам понадобится сепаратор газа, во-первых, предварительный охладитель, во-вторых, осушитель газа для избавления от воды, а затем довольно мощный компрессор для CO2.
Хотя это классный теоретический вопрос, я бы посоветовал сбросить Н 2 назад в атмосферу просто отлично, говоря об окружающей среде. Захват С О 2 было бы полезно, но даже тогда, где вы собираетесь хранить сухой лед? Если вы не превратите его в инертное твердое соединение, рано или поздно оно вернется в свое газообразное состояние.
@CuriuosOne ваш комментарий должен быть полностью развернутым ответом.
Но теоретически возможно ли сжижать весь выхлоп? Я думаю, контейнер должен быть довольно крутым.

Ответы (1)

дизельный двигатель производит 2,68 кг CO2 на литр дизельного топлива. Стехиометрическая смесь составляет 14,5 мас. Воздух составляет 0,78 N2 (28 г/моль) и 0,209 O2 (32 г/моль) -> 11,2 кг N2 и 3,3 кг O2 на кг дизельного топлива.

энергия, необходимая на кг жидкого N2: в настоящее время около 0,5 кВтч (согласно этому ) -> всего 5,6 кВтч

сжижение CO2: от 0,09 до 0,14 кВтч на кг. -> общая необходимая энергия 0,37 кВтч (максимум).

ВСЕГО: 6,0 кВтч на кг дизельного топлива.

Энергоемкость дизельного топлива: 86 г/кВтч. Самый эффективный дизельный двигатель использует 0,16 кг дизельного топлива на кВтч -> 6,2 кВтч на кг.

Запас 3,3% недостаточен для компенсации неполного сгорания при заданном соотношении воздух-топливо. Но это близко, и еще есть возможности для улучшения (сжижение: идеальный цикл 0,233 кВтч на кг). Хотя это был бы супертанкер, а не машина...

Так что двигатель может это сделать, но энергии на вождение автомобиля уже не остается. Таким образом, его все еще можно было бы использовать как завод по сжижению и для обогрева помещений...
Сжижение выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v