Окей, «двигатель Ватта после апокалипсиса» — апгрейдим, но без фетишей по высоким давлениям и цирковых требований к материалам. Ниже — набор модернизаций от самых простых до продвинутых. Цель одна: максимум электричества и тепла при минимуме железа, нервов и дров. Термины перевожу в твой язык: говорим про коэффициент преобразования энергии (КПЭ), а не про школьный «КПД».

# 1) Тепловой контур: бесплатное тепло в приоритете

Солнечный предподогрев воды

* Вакуумные трубки/плоский солнечный коллектор разогревают питательную воду до 60–90 °C.
* Экономайзер на дымовых газах (змеевик в выхлопе топки) поднимает её ещё на 20–40 °C перед котлом.
* Результат: печь (дрова/мусор) работает только на дотоп до кипения. По топливу это минус 25–50% против «голого» костра.

Рекуперация на конденсаторе

* Конденсатор делаем пластинчато-трубчатым и включаем в отопительный контур дома/теплицы.
* Выходная вода 50–70 °C идёт в батареи и обратно в питательный бак.
* Имеем когенерацию: электричество + тепло. Любая «потеря» тепла превращается в полезную нагрузку, КПЭ установки растёт не цифрами в отчёте, а по факту.

# 2) Вакуум и «водяной впрыск» по уму

Отдельный конденсатор Ватта — оставляем, но делаем управляемым.

* Ставим электронно дозируемый форсунку впрыска воды в конденсатор (обычный соленоидный клапан + ШИМ).
* Цель: держать целевую температуру конденсатора 25–40 °C и не перехолаживать пар. Это стабилизирует разрежение и экономит дрова.
* Ставим недорогой водоструйный эжектор (аспирационный вакуумный насос) на циркуляции охлаждающей воды, чтобы удалять неконденсируемые газы. Глубокий вакуум = выше полезное давление на поршне, то есть прямой плюс к мощности.

# 3) Цилиндр и газораспределение: меньше пара — больше работы

Отсечка (cut-off) для малых давлений

* Да, даже на низких давлениях отсечка работает. Закрываем впуск рано (20–35% хода), остальное идём на расширении пара.
* Заменяем золотник на клапаны-«грибки» с механическим кулачком или на соленоиды (если не жалко электричества). Снижаем дросселирование, повышаем среднее эффективное давление при том же расходе пара.

Uniflow-архитектура

* Впуск у торцов, выпуск/конденсация в середине хода. Температурный профиль в цилиндре ровнее, меньше конденсации на стенках, меньше смазочных мучений. В старь так не делали из-за сложности, нам сейчас плевать — есть токарка и мозги.

Смазка и материалы

* Кольца: графит-чугун, можно графитизированные набивки. Внутренняя изоляция цилиндра — базальтовая вата/аэрогель под жестянкой.
* Пар до 120–140 °C терпит PTFE в уплотнениях штока (ниже 260 °C — нормально). Меньше трения — больше ватт на генераторе.

# 4) Механика: крутить генератор ровно, не уродуя железо

Два цилиндра со сдвигом 90°

* Ваттовский односторонний «пых-пых» даёт пульсации. Два цилиндра малого диаметра вместо одного корыта и маховик среднего веса дают ровный момент и более высокий средний КПЭ за счёт меньших паразитных потерь.
* Опция «компаунд» по-бедному: маленький цилиндр получает пар «погорячее» (2–3 бар), выхлоп идёт в большой атмосферный с конденсацией. Суммарный эффект — прибавка к разнице давлений без опасного котла.

Привод генератора

* Постоянномагнитный альтернатор на 48 В с широким диапазоном оборотов + DC-DC к аккумуляторной шине. Он терпит гуляющий RPM, а вы получаете стабильные ватты на шине и в инверторе 230 В.
* Классический синхронник на ремне тоже годится, но дальше нужен AVR/инвертор.

# 5) Котёл без «бомбы»

Низкое давление, нормальный пар

* Держим давление чуть выше атмосферного (1.2–1.5 бар), цель — температура 105–112 °C, плюс небольшой перегрев «сухопарником» перед цилиндром, чтобы не заливать его влагой. Это даёт ресурс без угрозы взрыва.
* Топка: шахтная или «ракета» (газогенераторная) с дожигом пиролизных газов. Чище выхлоп, выше температура в зоне горения при том же дереве.

Водоподготовка без религии

* Сеточка-фильтр, отстойник, периодическая промывка котла. Никаких деаэраторов и химии. Антикор — обычная продувка и не доводить железо до шлака.

# 6) Что НЕ стоит делать, даже если очень хочется

«Заменим воду на антифриз/жидкость, что кипит при 150 °C»

* Для атмосферного цикла смысл воды в том, что она легко конденсируется при малой температуре, создавая вакуум. Жидкость с высокой температурой кипения будет отвратительно конденсироваться при 25–40 °C. Вакуум худший, КПЭ ниже.
* Органические жидкости в целом — это уже ORC (органический цикл Ренкина): другой контур, другое железо, другая логика. В «ваттовской» архитектуре это не апгрейд, а пересборка всего проекта.

Перегрев «как у паровоза»

* Перегрев выше \~150 °C на атмосферном тракте добавляет риск, капризную смазку и почти не даёт выигрыша без повышения давления. Смысла нет.

# 7) Оценка выигрыша по КПЭ и дровам

Для ориентира, без шамана в бубен:

* Базовый «ваттовский» атмосферный, собранный кое-как: КПЭ 1–2%, расход дров порядка 15–30 кг/кВт·ч.
* С пакетным апгрейдом выше (солнечный предподогрев, экономайзер, управляемый конденсатор, отсечка, двойной цилиндр, изоляция): КПЭ 3–5% реальный, а эквивалент по дровам падает до 6–12 кг/кВт·ч.
* Плюс вы получаете тепло 50–70 °C «бесплатно» в дом/теплицу. В выживании эта когенерация важнее цифр: дрова ушли и на свет, и на батареи отопления сразу.

# 8) Мини-спека в одном списке

* Котёл 1.2–1.5 бар, бак-питатель 80–95 °C (солнечный/экономайзер).
* Пароперегреватель до «сухого пара» на входе в цилиндр.
* Два цилиндра Ø120–160 мм, ход 150–200 мм, фаза 90°.
* Клапанный распред с ранней отсечкой 20–35% хода.
* Отдельный конденсатор с впрыском по датчику температуры и водоструйным эжектором.
* Альтернатор 48 В + DC-DC на АКБ + инвертор 230 В.
* Тепловой контур отопления от конденсатора (50–70 °C).
* Полная термоизоляция паропроводов/котла (базальт/аэрогель).

# 9) «А если хочется совсем по-современному»

* Сохраняем твердотопливную топку и солнечный предподогрев, но механическую часть заменяем на ORC-модуль со скролл-экспандером и рабочей жидкостью низкого закипания. Это даёт приличную механику от источников 80–120 °C, но это уже другой зверь, не «двигатель Ватта».

---

## Сухой итог

* Вода остаётся лучшей рабочей средой для атмосферной схемы: легко вскипает, легко конденсируется, дарит вакуум.
* Умный конденсатор, ранняя отсечка, двойной цилиндр и солнечный предподогрев превращают «музейный макет» в реальную выживальческую электростанцию, где каждый килограмм дров работает дважды: на свет и на тепло.
* Антифриз в цилиндр — в топку идею. Хочешь «другую жидкость» — это уже ORC, а не Ватт.

Если нужен набор чертежей узлов с размерами и перечнем деталей под «гаражную» токарку, перечислю поузлово: цилиндр, вал, клапана, конденсатор, эжектор, экономайзер, теплообменники, автоматика.

https://t.me/videoCelnozor/6951, https://t.me/videoCelnozor/6952