HHO DIY實驗

由最基本配備到完整系統包含下列零組件

1. HHO generator電解槽 (依結構分為 sealed cell 及 dry cell。)
2. flash back arrestor閃燃阻隔 (避免引擎火焰沿著HHO氣體管路噴回電解槽, 引起電解槽爆炸。)
3. PWM 電力管理 (避免電流過大燒壞汽車發電機。)
4. O2 sensor extender (使觸媒轉換器前的含氧感知器O2濃度訊號修正, 使O2 sensor 退後一些, 是最便宜的方式, 也沒保養的麻煩。)
5. EFIE /MAP /MAF enhancer (使觸媒轉換器前的含氧感知器O2濃度訊號修正更有效率, 但不是每個地區環保法規都允許如此修改。)
6. thermal sensor (安裝於HHO generator電解槽表面, 避免電流過大時HHO generator電解槽水溫過高。)

1. 模擬階段電源

在正式安裝您自行設計的電解槽於您的汽車前,可利用桌上型電腦的電源供應器模擬汽車電瓶供應12V電力。
有 ATX 20pin插頭 或者 ATX+12V 24pin插頭 兩種。
ATX power要手動開啟電源,要先給它個訊號才會開始供電。等同於你平常開機時按的PC機殼的power switch。
把電源供應器插頭的綠線(PSON#)和黑線(Ground)相接啟動,黃線(+12V)和另一黑線(Ground)個別相連到Higold100系統的12V in 及 0V。
> 測試電力耗損及溫升的狀況以免燒壞汽車電瓶或電解液漏出損壞汽車零件。請自行注意實驗用電之安全。
關於ATX的電源供應器的問題可於奇摩知識+ 搜尋解答。

2. HHO generator電解槽

電解槽種類:

依結構分為 sealed cell 及 dry cell。

如果光安裝這項,只能感受到馬力的加大.與排氣乾淨這兩樣效果,您是看不到省油的效果的。

一般非實驗室數據:道路測試省油約10~15%,如果增加一些控制電路及修改O2 sensor 電壓值,省油約40~60%。

一般HHO產出量要足夠,都會耗用大電流,車內的傳統小燈泡太耗電,把燈泡全換成LED的才能將發電機的電流節省下來給電解槽用。

極板間的不導電固定螺絲螺帽可以是 PP、尼龍 Nylon、鐵氟龍PTFE 材質。

電極與電瓶以10~12AWG銅線連接,銅線越短越好,電極以不鏽鋼螺絲螺帽固定在電解槽。

保險絲座常因高溫融解,容易造成火燒車危險,請選用耐高溫的保險絲座。

電解槽可以利用一般家庭過濾器裝濾芯的透明塑膠過濾槽,但耐用度較短,若氣體在槽內爆炸會無法支撐而破裂。

接管以 PP 或 耐高溫PTFE 材質為主 (PVC材質分解會有毒)。

在電線口徑過細與連接時不注意,很容易因高溫引起火燒車。所以大電流在車上使用是件高風險的事情。

如果您能設計出12V,15A,3.3L/Min 算是相當好的DIY設計了。

電解啟始正負極電壓 分解水需1.23V (鉑)理論值,如果超過太多,電解槽就變成電湯匙。

電解液配方:

1. 自來水 (雜質會混濁並且很快就需要清洗換水)

2. 蒸餾水+白醋 (弱酸)

3. 蒸餾水+小蘇打NaHCO3(弱鹼)

4. 蒸餾水+小蘇打+酒石酸 (弱鹼+弱酸)

5. 蒸餾水+氫氧化鈉 H2O+NaOH (強鹼, 漏液會腐蝕汽車零件)。

6. 蒸餾水+氫氧化鉀 H2O+KOH (強鹼, 漏液會腐蝕汽車零件)。

7. 不可以使用強酸(比如硫酸或硝酸),會腐蝕不鏽鋼板。

在20°C時, KOH的重量濃度27~28%時, 導電度達到最高約5.5個單位. 再濃導電變差.
在20°C時, NaOH的重量濃度16~17%時, 導電度達到最高約3.4個單位. 再濃導電變差.
所以KOH比NaOH好用.
6湯匙KOH薄片加水1加崙, 濃度最好接近約28%.

調製好後可用一般海水熱帶魚缸常用的比重計量取, 下次加水時, 就可直接到入清水或KOH薄片到比重計相同高度, 省卻倒掉重來或濃度不對. (有時一些不同嗜好的經驗還能派上用場, 你也能當"馬蓋先".
Y軸導電vs X軸濃度曲線為上升再下降的拋物線.
Y軸導電vs X軸溫度曲線幾乎是成正比的直線.
水溫每上升1°C時, KOH導電度上升約4%, NaOH導電度上升約2.5%,
所以水溫達到80°C時, 28%濃度的KOH水溶液導電度約達到18.7單位.
如果電解槽開始是3.0 Amp, 電流最後會上升至10.2 Amp. 但KOH電解液溫度超過攝氏80度,電解效率會變差,需要散熱系統。
 

電極板:

1. 不鏽鋼絞線 (材質SS304L / SUS316,相對接觸面積大,但電阻較大,產生之氣體量較少)

2. 不鏽鋼管 (不同直徑以同心圓方式排列)

3. 不鏽鋼板 (霧面,以12V,30A,跑約2500 miles 會脆化並鏽蝕。試驗可用布丁杯、開關蓋板)

4. 不鏽鋼板表面鍍鉑Pt、鎳Ni或錫銦合金,如果使用鍍鎳不鏽鋼,建議不要使用小蘇打當電解質,碳會和鎳結合使鎳失去活性。

5. 效率:鋼板>鋼管>鋼絞線

鋼板厚度:

Gauge Measurement 英吋 Stainless Steel 英吋

3

1/4

0.2500

4

 

0.2344

5

 

0.2187

6

 

0.2031

7

3/16

0.1875

8

 

0.1719

9

 

0.1562

10

 

0.1406

11

1/8

0.1250

12

 

0.1094

13

 

0.0937

14

 

0.0781

15

 

0.0703

16

1/16

0.0625

17

 

0.0562

18

1/20

0.0500

19

 

0.0437

20

 

0.0375

21

 

0.0344

22

 

0.0312

23

 

0.0281

24

1/40

0.0250

鋼板等級

316/316L比304/304L更耐酸鹼, 但同樣不耐高溫, 攝氏60度以上加速腐蝕. 316H耐酸鹼及高溫.

等級

C

Carbon

Mn

Manganese

P

Phosphorus

S

Sulfer

Si

Silicon

Cr

Chromium

Ni

Nickel

Mo

Molybdenum

Cu

Copper

N

Nitrogen

Ti

Titanium

304

.08

2

.045

.030

1.00

18-20

8-10

.75

.75

.10

-

304L

.03

2

.045

.030

1.00

18-20

8-12

.75

.75

.10

-

316

.08

2

.040

.030

1.00

16-18

10-14

2-3

.75

-

-

316L

.03

2

.040

.030

1.00

16-18

10-14

2-3

.75

-

-

 

Grade 304/304L: Type is the basic (18-8) type stainless. It work hardens faster than Type 301, but offers better corrosion resistance. Some welding applications may benefit from Type 304L, a lower carbon version of 304. Type 304 is used in many applications including laser welded tubing, bellows, laser and chemical etching, medical and food applications.

 

Grade 316/316L: Type 316/316L has a higher Nickel content (10% min) than 304 (8% min) and offers superior corrosion resistance. The 316L version of the alloy has less Carbon to promote resistance to intergranular attack after welding has taken place. Type 316/316L is often used in marine environments, aerospace and chemical applications.

 

測試不鏽鋼板Mo含量以辨別304或316等級

1. 以80或更小號砂紙拋光去鏽, 清洗鋼板表面, 烘乾
2. 使用 "Decapoli 304/316" 液 – 搖晃使其均勻, 並滴一滴於兩片鋼板上.
3. 黃色液滴於2至4分鐘變暗, 表示Mo含量充足. 較暗的那一片Mo含量較高.
4. 清洗鋼板

3. PWM 電力管理

PWM 一般是使用市電AC110~220 V輸入,DC12V輸出,這種不能用。需要買 DC12V輸入,DC12V輸出的。台灣很少有廠商製造。
汽車:電瓶紅色端接10~12AWG (30Amp) 紅色銅線到PWM 輸入+12V端,再將電瓶黑色端接10~12AWG(30Amp) 黑色銅線到PWM 輸入0 V端。
卡車:電瓶紅色端接10~12AWG (30Amp) 紅色銅線到PWM 輸入+24V端,再將電瓶黑色端接10~12AWG(30Amp) 黑色銅線到PWM 輸入0 V端。
銅線:舉例: AWG gauge10, 300cm長, 端電壓12V, 可承受100Amp。
端子:規格105℃, 600V, 一般最大電流限制。

A.W.G. 22 20 18 16 14 12 10 8 6
AMP. 9 12 17 18 30 35 50 70 95

4. EFIE 以及 MAP/MAF Enhancer

將oxygen sensor線靠近汽車ECU的一端剝開,將訊號signal的那一條剪斷,接到EFIE/MAP/MAF enhancer,再找一條同顏色電線接到ECU。

參考 NGK/NTK Oxygen sensor wire color

1 Wire 2 Wire 3 Wire 4 Wire
Black - signal Black - signal Black - signal Black - signal
  Gray- ground   Gray- ground
    White (x2) - heater White (x2) - heater

含氧感知器:

怠速時廢氣溫度通常低於600℉,如果低於700℉時,Oxygen sensor易積碳損壞訊號會不準確建議汽車換成3線以上加熱式oxygen sensor
長時間使用後,含氧感知器的敏感度會降低,反應變慢,造成ECU難以控制正確的混合比。含氧感知器會因堆積物而骯髒,堆積物來源為油氣混合比過濃、冷卻劑洩露、、吃機油、使用含鉛汽油、油質不穩定、排氣門的岐管溫度超過850度,都可能造成含氧感知器損壞。
如果完全燃燒,廢氣中O2濃度會上升2%。但是完全燃燒通常會導致引擎室內燃燒溫度過高,燃燒溫度高於2100℉會產生一氧化氮(NOx)等有毒氣體,而且損傷引擎零件。所以注入HHO(含有少量水蒸氣)的話,因為會減少注入汽油量,可幫助降低引擎室溫度,同時因為HHO燃燒反應速度較快,高溫時間會縮短,也會減少NOx的生成。但是注入HHO和水蒸氣會使Oxygen sensor感應較高氧氣濃度,所以透過使用EFIE/MAP/MAF enhancer來調整Oxygen sensor訊號,以免汽車行車電腦誤判而增加注入汽油量。

5. 國外相關產品

GoTurtlePoop

Hydrogen Boost

Hydroxy Technologies Corporation

HHO 4 free

NSMS

Punch HHO

Run your car with water (手冊書籍)

6. 國內外相關論壇/部落格

Bob Boyce's Electrolyzer Plans Available to All

International HHO Institute, Inc.

Mobile 01,

Fuel-Saver.org

NSMS Alternative Fuel Technology - Discussion Space

Reduce your fuel bill

能源再生

7. 實驗數據

以2002 Honda 機車Metropolitan/Rukus, 49 cc. ~4HP Internal Combustion Engine scooter完全以HHO充當燃料,不添加汽油:8片 SS316,每兩片中間加隔離片,16V 50A 維持30秒,14V 25A維持怠速。