Артур Макгваер - Пришелец

— Во-первых, рабочее тело в ДВС не используется при работе двигателя повторно, а выбрасывается в окружающую среду. С точки зрения полноценной термодинамики это чрезвычайно важная особенность, качественно меняющая картину работы двигателя! В частности, возможна ситуация, когда двигатель будет вырабатывать больше механической энергии, чем выделилось при взаимодействии топлива и окислителя! За счёт превращения части тепла исходного тепла окислителя и топлива в полезную работу. Это на первый взгляд противоречит классической термодинамике, созданной трудами Карно. Но если взглянуть на проблему шире, то становится ясно, что противоречия-то как раз нет! Второе начало термодинамики — неубывание энтропии, в данном случае выполняется. Просто те, кто загипнотизирован «циклом Карно», как единственной возможной реализации идеального теплового двигателя, не замечают, что в ДВС, где состав рабочего тела меняется, и оно выбрасывается после осуществления рабочего хода, возникают принципиально иные возможности, которые в двигателе Карно не рассматриваются.

Проиллюстрируем их. Рассмотрим тепловую машину, которая может работать… без холодильника!

Кто-то из инженерно образованных слушающих выкрикнул:

— Невозможно!

— Возможно! Если по-пристальнее проанализировать работу двигателя с изменяющимся рабочим телом, либо удаляемым после рабочего хода.

— Простейший случай. Есть цилиндр, разделённый поршнем на две части, находящийся в состоянии теплового равновесия, т. е. температура везде в нём одинакова. Поршень теплопроницаем, т. е. тепло проходить через него может. Цилиндр же теплонепронецаем. Получили хорошую карикатуру на реальный ДВС. В одной части — находится сжатый газ, в другой части газа нет. Т. е. там пустота. Или нет? Нет! Поскольку у нас есть требование теплового равновесия, то с другой стороны у нас будет газ… фотонов теплового излучения, находящихся в состоянии теплового равновесия. Назовём такой фотонный газ… Флогистоном! Но его давление будет настолько мало по сравнению с давлением создаваемым атомами газа, в диапазоне обычных температур, при которых ещё возможно существование цилиндра и поршня из обычного вещества элементы которого описаны в таблице Менделеева, что ощутимого давления на поршень он не разовьёт. Более того, подобный газ тепловых фотонов будет и в той части цилиндра, где находится обычный атомарный газ. Поэтому давление теплового фотонного газа будет скомпенсировано с обеих частей поршня. Пусть у нас поршень имеет возможность двигаться в сторону пустого пространства. Он и двинется, преобразуя энергию теплового движения атомов газа в свою механическую. Если поршень движется очень медленно, то вся система будет находится в состоянии теплового квазиравновесия, и газ совершит работу, без холодильника!

— Именно к подобным классам тепловых двигателей принадлежит ДВС! Отсюда следует возможность более эффективного преобразования энергии выделяющейся при взаимодействии молекул топлива и окислителя, чем это принято считать, опираясь на цикл Карно, который как уже видно, не применим к реальному ДВС, ибо не выполнены два главных условия — неизменность рабочего тела, и его циркуляция.

Отсюда следует, что учтя эти особенности и отказавшись от цикла Карно при анализе конструкций ДВС как от «путеводной» карты, можно найти «космосы» возможных конструкций ДВС, которые будут обладать очень высоким КПД преобразования энергии взаимодействия топлива и окислителя в механическую энергию, в пределе даже превосходящую 100 %!!!

Это заявление вызвало шум в аудитории и недоверчивые выкрики.

В основном шумели трое работников, имевших за плечами изрядный опыт практического обслуживания разнообразных ДВС, преимущественно авто, и один мастер был с черноморского флота, знаком с судовыми дизелями. Он, к удивлению Бронштейна, поддержал его.

Переждав шум, Матвей произнёс: — И всётаки она вертится! То бишь, есть реальный опыт создания ДВС с КПД 60 %, требующий минимальной переделки бензинового двигателя, и опыт создания ДВС с КПД 110 %, правда, до рабочего состояния этот двигатель не был доведён.

— Откуда ты это взял?! — выкрикнул один из несогласных.

Макаров перехватил управление у Бронштейна, и начал излагать только что придуманную им легенду:

— Во время Гражданской войны я как-то раз собирал зимой оставшиеся после погрома доходных домов вещи, чтобы использовать их вместо дров. Холодно было, а дрова не купить.

Аудитория замерла, внимательно слушая легенду.

— Попалась мне на глаза тетрадка, с интригующим названием «Новая теория двигателей внутреннего сгорания». Автором этого дневника был инженер грозненских нефтепромыслов небезызвестного Нобеля, Хаджи Ибадулла. Этот человек, самостоятельно сумел пройти путь от обходчика-сторожа нефтяных скважин, до инженера. Обладая пытливым умом, он обнаружил те самые сомнительные допущения в теории ДВС, и решил самостоятельно заняться иследованиями. Благо что возможность была — Нобель активно использовал на своих промыслах мотоциклетки и авто.

Ещё будучи мастером в мастерской по ремонту моторной техники, он переделал согласно своим умозаключениям велосипедный движок, наподобие тех, что остались у нас. В результате, мощность двигателя выросла раз в пять, и мотор позволил разогнаться до 100 км/ч велосипеду. Кстати, это был сумашедший риск со стороны изобретателя, он чуть не погиб, хорошо что сумел найти ровную дорогу для испытаний. Но участок грейдерной дороги был не слишком длинён, и изобретатель чуть было не вылетел с дороги на скалы. Это к тому, что современные велосипеды не предназначены для высоких скоростей, ежели кто из ныне меня слушающих, захочит поставить форсированный «Фафнир» на свой велосипед.

Самое любопытное, что велосипедный двигатель стал потреблять меньше топлива, и меньше нагреваться. Если раньше, по записям Ибадуллы, цилиндр и выхлопная труба мотора нагревались так, что от выхлопного патрубка можно было прикурить, то после переделки цилиндр был на ощупь едва тёплым, а выхопной патрубок можно было после продолжительной интенсивной поездки держать рукой.

Ибадулла разобрался в том, что происходит в двигателе его конструкции, и сумел пойти дальше — создал двигатель смешанного керосино-водяного питания, представляющий из себя две турбины, одна — компрессор, нагнетающая воздух, а другая — вырабатывающая энергию. Турбины оригинальной конструкции. Так вот, выхлоп этого мотора был… холодным! И его энергетический КПД, соотношение выработанной механической энергии и энергии заключённой в потреблённом топливе, достиг 110 %!