Впрыск воды в двигатель

Opel Calibra KATARINA ›
Бортжурнал ›
Впрыск воды в двигатель. Шарлатанство или изобретение века?

ГАЗ 31 02 8-ой гараж Горбачева ИЖ Москвич 412 оригинал Jaguar XJ-S HE V12 — 5 speed swap Subaru Impreza WRX STI URT WideBody Ford Focus Hatchback Малыш на миллион Marussia B1 Наверх Vadik-Gadik был больше 1 месяца назад Вадим Медведский, 30 лет
Я езжу на Rover 600 Белая болячка, Ford Transit и Mercedes-Benz W123 Mause (до этого — 4 машины)
Витебск, Беларусь

Само устройство описано тут vodocar.com.ua/1.html
Подробно описано тут clubturbo.ru/forum/showthread.php?t=243
Коротко приведу описание.
BlackDeath

Существует множество автомобильного тюнинга, при котором необходимо вмешательство в двишатель Вашего автомобиля. Но если Вам по каким то причинам не охото разбирать «сердце» Вашего железного коня существует альтернативный тюнинг, о котором и пойдет речь а этой статье. Итак, что это такое, как работает и что относится к альтернативам.
Впрыск воды.
Первый кто испорльзовал впрыск воды в двигатель был некий инженер по фамилии Bcnki из венгрии более 100 лет назад. Дестилетие спустя, в Англии профессор Хопкинсон произвел несколько испытаний на больших промышленных двигателях, однако огромный скачек сделал Гарри Рикардо, изучавший эффект от впрыска воды, написавший книгу “High-Speed Internal Combustion Engine” и сделавший патенты по впрыску воды. Далее основательно потрудились авиаторы, которые в погоне за скоростью и высотой форсировали до нельзя свои моторы. Впрыск воды же позволял на некоторое время значительно увеличить мощность двигателя самолета. В годы войны американцы и немцы довольно широко использовали впрыск воды (или водо-метаноловой смеси) для повышения мощности авиационных двигателей на малых и средних высотах. В соответствии с приказом по НКАП от 16 ноября 1943 г. моторный завод № 45 должен был спроектировать и изготовить аппаратуру впрыска воды в мотор АМ-38Ф. Конструктор С.В. Ильюшин и завод № 18 получили задание оборудовать пять самолетов Ил-2 моторами с системами впрыска воды. Но при решении этой задачи ни моторный, ни самолетный завод, да и сам Ильюшин особого энтузиазма не проявили. Впрыск воды так и не был отработан, хотя ОКБ Микулина вело в этом направлении экспериментальные работы применительно к АМ-39 и АМ-42.
С появлением реактивных двигателей работы по поршневым авиационным моторам в нашей стране начали сворачивать и накопленный опыт отошел на второй план. Но ничто не бывает забыто и о впрыске воды вспомнили автомобилисты. Откуда же берется дополнительная мощность мотора и как это работает. Ответ прост. Во впускном коллекторе располагается специальная водная форсунка, через которую распыляется в бензо-воздушную сместь вода. В итоге получается следующее – бензовоздушная смесь дополнительно охлаждается впрыснутой водой, повышается за счет микрокапель воды и водянного пара массовая доля топлива и за счет неиспарившеся воды повышается степень сжатия двигателя. Скорость горения в цилиндрах падает; естественно, не возникают условия для детонации. Снижение температуры сгорания топлива при впрыске воды влияет на химические реакции горения. В результате уменьшается концентрация образующихся окислов азота и углерода. Но в этом есить и минус — работа на водотопливных смесях связана и с некоторыми неприятностями. В отработавших газах незначительно увеличивается концентрация углеводородов. Нередко в эксплуатационных условиях двигатели работают не вполне устойчиво, особенно при полностью открытой дроссельной заслонке, при движении автомобиля на малой скорости. Все это связано с неравномерным распределением воды по цилиндрам двигателя. Рассматривая преимущества и недостатки использования воды в качестве топливного компонента, крайне редко упоминают, что во всех опытах применяется дистиллят. Между тем это обстоятельство никак нельзя упускать из виду. И вот почему: при тех расходах воды, которые сейчас рекомендуются для снижения детонации, для уменьшения токсичности отработавших газов, растворенные в ней соли непременно должны привести к образованию нагара в камере сгорания и к серьезным нарушениям работы двигателя уже через 100—200 часов работы. Ведь при сгорании 10 кг топлива в двигатель вносится по меньшей мере 2 кг воды, а вместе с ней 150— 200 мг различных солей — примерно в 3—4 раза больше, чем при использовании антидетонатора. Поэтому для серьездного использования впрыска воды необходима специальная система водоподготовки. С теорией все, теперь о практике. Можно купить готовый комплект впрыска
Такой комплект состоит из форсунок, бака для воды, контроллера, дозирующего воду, водянных форсунок, насоса, соединительных шлангов и т.д. и стоит чуть меньше 3 тысяч баксов. Или можно сделать подобный комплект своими руками, расположив форсунку во впускном коллекторе за карбюратором (инжектором), подключив ее к мотору, качающему воду и включаемому из салона. Пропорция воздух/вода рекомендуется 1/10 – 1/14 (около 35 литров для 1.5 литрового мотора ). Но не нужно забывать, что при таком ручном способе активации впрыска можно «перелить» воду и получить гидноудар со всеми вытекающими последствиями. Особое преимущество впрыск воды даст владельцам турбированных двигателей. Расположив форсунку за турбиной

или за интеркуллером позволит еще более охладить поступающую в мотор смесь (Продаваемые комплекты уменьшают температуру нагнетаемого воздуха до 40-60°C). Как отмечалось ранее для впрыска наиболее подходит дистилированныя вода, продаваемая в любом автомагазине, но можно использовать и добавки к воде.
Как это не кощунственно, но западные спортсмены в свои машины заливают смесь воды и спирта или ничто иное как водку. Это кощунство дает следующее – водно-спиртовое соединение обладает большей степенью рассеиваемости чем вода, тем самым образую наиболее мелкодисперсную бензо-водо-воздушную смесь.

«впрыск воды», только H2O позволяет, в основном, снизить детонацию (плюс, действуя как антиоксидант, препятствует отложению соединений углерода), на деле же применяется смесь воды и метанола в соотношении 50:50. И сейчас объясним, почему.

Вода имеет очень высокую теплоемкость (именно поэтому вблизи моря изменение температуры происходит более плавно), что способствует снижению температуры поступающего воздуха, а мы знаем из школьного курса физики, что для сжатия более холодного воздуха требуется затратить меньше энергии. То есть, грубо говоря, вода играет роль интеркулера.

Однако что же получается? С одной стороны, теперь мы можем «загнать» в цилиндр больше кислорода, но, с другой, вода испаряется, оставляя меньше места для кислорода. Получается, что оба фактора нейтрализуют друг друга! Если бы не одно приятное «но» — вода, испаряясь, увеличивается в объеме, а значит, увеличивается и давление внутри цилиндра, следовательно, наблюдается и прирост мощности – около 10%.

Кроме того, вода при впрыске становится мелкодисперсной средой с размером частиц – капель – около 0,01 мм, и бензин эти капли сразу обволакивает – примерно так же, как он растекается по поверхности лужи. Камера сгорания, таким образом, получается заполненной более равномерно (более гомогенизированная смесь). Это увеличивает КПД и, опять же, снижает риск детонации.

Не лишним будет напомнить, что ни одна система не может полноценно использоваться без соответствующей настройки двигателя – это или забеднение смеси, или увеличение давления, или более раннее зажигание.

А теперь про метанол. Этот спирт горит гораздо медленнее, нежели бензин, благодаря чему давление в цилиндрах нарастает более плавно и его пик возникает позже. Что происходит? Увеличивается момент, а следовательно, и мощность, которая напрямую зависит от соотношения момента и числа оборотов.
Идеальный вариант – когда максимальное количество воды поступает на пике момента. Правильное соотношение вода/воздух – 1:10…1:14 (если недолить – двигатель будет детонировать, первый признак – сильная вибрация; если перелить – топливно-воздушная смесь будет сгорать не полностью, первый признак – стрельба из глушителя). Вода обязательно должна быть дистиллированной. Посмотри на отложения солей в чайнике – ты же не хочешь, чтобы в цилиндрах была такая же гадость!

Между строк можно заметить, что купить сегодня такую систему особых проблем нет, а вот правильно настроить… таких специалистов по всей России можно по пальцам одной руки пересчитать.

Вода должна подаваться в мелкодисперсном виде – у множества маленьких капель больше площадь теплообмена, соответственно, эффективнее испарение (именно поэтому в блюдце чай стынет быстрее, чем в стакане). Как этого добиться? При помощи достаточно мощного насоса и правильного (!) сопла форсунки. В самодельных системах обычно используется насос от оросительной системы и игла от одноразового шприца. Надежность и эффективность такой конструкции под большим вопросом.

Цена вопроса: $1

6 лет Метки: тюнинг Нравится 33 Поделиться: Подписаться на машину Реклама

Сообщества ›
Автотюнинг ›
Блог ›
Системы впрыска воды в ДВС, вода в двигателе — это не страшно!

KIA Ceed GT Line #Alteration Porsche 911 Carrera_4 Конек-Горбунок BMW 5 series ±ḆӨɌȚ…№540™ BMW 3 series Coupe «Бимм» Лада Приора Хэтчбек Лада Ока Black&White project Наверх Москва, Россия

Много лет назад, случайно познакомившись с человеком, автомобиль которого был оснащен «колхозной» системой впрыска воды, я узнал о том, что это такое, зачем оно нужно и как работает. Много лет, периодически, я интересовался этой темой и собирал информацию, которая казалось бы есть и находится в свободном доступе. Если вникнуть, то интернет выдает краткую историческую справку о том, что такой факт как впрыск воды в двигатель внутреннего сгорания есть, дает некоторую пользу и использовался во время второй мировой войны в истребителях Messerschmitt 109 и других, в том числе истребителях СССР, так же системы были опробованы в Formula 1 и WRC, но позже были запрещены. Дальше информационный вакуум, ни цифр, ни пропорций, ничего. На форумах посвященных системам впрыска воды до сих пор отталкиваются от отчетов исследований времен второй мировой войны.
Сейчас американские и английские фирмы производят комплекты систем впрыска воды с метанолом для мощных и, как правило, турбированных автомобилей.
Если порыть интернет еще, всплывают факты добавления воды в советских грузовиках для снижения расхода топлива посредством медицинской капельницы. Так же есть отчеты об исследованиях в этой области американцами, русскими, немцами, турками. Есть данные о том, что впрыск воды нетрализует 60-80% вредных выбросов в атмосферу и отчеты о снижении расхода топлива на 25-30% для бензиновых и дизельных двигателй и замеры возросшей на 15-20% мощности двигателей с такими системами. Но вся эта тема отдает запашком научной фантастики или бредовой идеей-разводилкой, типа МММ или гербалайфа.

Если же в быту поднять эту тему, то люди смеются да и только, ведь идея впрыска воды в двигатель внутреннего СГОРАНИЯ противоречит базовым принципам и постулатам. Любой ребенок знает, что вода гасит огонь, любой взрослый знает, что существуют две противоборствующие стихии огонь и пламень и эти стереотипы нельзя сломать, они формировались в сознании людей много сотен лет. Любой опытный автовладелец знает, что если машину утопить в глубокой луже, то двигатель получит гидроудар и это страшно. Отсюда напрашивается простой вывод — вода и двигатель несовместимы!

Можно посмотреть на данный вопрос по-другому, многие лекарства сделаны с добавлением крайне токсичных и смертельно опасных для здоровья людей компонентов, вопрос только в концентрации этих веществ в лекарстве, которое помогает выжить, и яде, который убивает. Так вот если смертельную для двигателя внутреннего сгорания концентрацию воды сильно уменьшить, то она начинает работать как лекарство и помогать двигателю работать.

Впрыск воды или водно спиртовой смеси в ДВС
И теперь мы переходим к суди вопроса — впрыск воды или водно спиртовой смеси в ДВС, зачем он нужен и какая от него польза ?
Краткая историческая справка:
Впрыск воды был изобретен H. Ricardo в 1930 году, который продемонстрировал как можно в общем удвоить выход мощности двигателя используя воду/метанол. Первое широкое применение впрыск водно-метаноловой смеси нашел во время второй мировой войны.

В 1942 германские ВВС увеличили мощность истребителя Focke-Wulf 190D-9 с 1776 до 2240 л.с. используя 50/50% водно-метаноловый впрыск.
Во время Второй мировой войны в радиальных авиационных двигателях американских и немецких самолетов для кратковременного форсажа системой впрыска воды оснащались авиамоторы Daimler Benz серии 605 и BMW 801D для Messerschmitt Bf 109, Junkers Jumo 213 A1 для FockeWulf 190D, Pratt & Whitney J57 для американского B-29 Stratofortress и многие другие. Вода добавлялась в уже готовую смесь, охлаждая ее, и попадала вместе с ней в камеру сгорания. От контакта с раскаленной поверхностью поршня и стенок цилиндра вода мгновенно превращалась в пар, который помогал рабочим газам толкать поршень. Предварительное охлаждение топливовоздушной смеси позволяло увеличить ее объем на впрыске и повышало эффективность сгорания топлива. Впоследствии воду заменили специальной смесью MW-50, состоящей из равных частей воды и метанола, тем самым увеличив мощность двигателей на 25–30%. Авто производители, в частности Chrysler, также применяли этот метод для увеличения мощности и снижения детонации на моделях с моторами большого объема. Saab, компания с авиационными корнями, устанавливала систему впрыска воды на скоростном Saab 99 Turbo S вплоть до начала 1980-х годов. С появлением интеркулеров, охлаждающих воздух перед впрыском в цилиндры, применение воды в автомобильных моторах потеряло актуальность.
Так же системы впрыска воды использовали в 80-90 годы в Formula 1 и WRC, где в последствии были запрещены регламентом.
Renault внедрил впрыск воды в 1977г. В 1983 для болидов Formula 1 Renault устанавливает баки на 12 литров воды, электрический насос и регулятор давления, в результате мощность двигателя около
600 л.с., а в 1986, мощность была повышена до 870 л.с. В 1983 г. Феррари также внедрили впрыск воды, чтобы быть первыми. Они завоевали первенство конструкторов. Феррари использовали смесь спирта с водой. Позже, Porsche тоже применил впрыск воды в формуле 1 для увеличения мощности.
Интересно, что в конце 2004 рекорд на четверть мили для дизелей, который долго никто не мог побить, был превзойден дважды (сейчас это 7,98 сек) двумя разными авто, и оба использовали систему впрыска водно-метаноловой смеси. Porsche 911 с 9ff-тюнингом установила новый мировой рекорд скорости для авто, сертифицированных для дорог общего пользования – 388 км/ч, используя систему впрыска водно-метаноловой смеси. Jan Fatthauer установил рекорд на быстрейшем в мире Porsche 911, используя систему впрыска водно-метаноловой смеси.
Последнее упоминание о системе впрыска воды на мировом уровне сдеала BMW в 2005, они планировали использовать систему впрыска в весьма извращенном виде, впрыскивая воду в выхлопные газы, которые должны вращать небольшую турбину энергией пара.
Но в 2015 году BMW представила автомобиль safety car для MotoGP 2015 с системой впрыска воды в классическом виде, где форсунки впрыскивают воду во впускной коллектор под высоким давлением, для охлаждения горячего впускного воздуха от двух турбин. Так же BMW заявили о возможном использовании данной системы в гражданских автомобилях.

Что дает впрыск воды или водно/спиртовой смеси двигателю ?
— снижение температуры впускного воздуха
— снижение температуры в камере сгорания
— резкое повышение детонационной стойкости топлива (в том числе некачественного и низкооктанового)
— снижение вредных выбросов на 60-80%
— повышение мощности на 15-20% и крутящего момента на 25-30%
— снижение расхода топлива (при правильной настройке ЭБУ)
— очистку камеры сгорания и свечей зажигания

минусы от впрыска воды
— стоимость системы
— необходимость переодически заправлять дополнительный бачек дистилированной водой или водноспиртовой смесью

Сопоставив список плюсов и минусов? однозначно возникает ощущение «разводки», ведь так много плюсов и так мало минусов — невозможно ?

Как работает система впрыска воды ?
Принцип работы системы впрыска воды основан на свойстве огромной теплоемкости воды. Если воду распылить и мелкие капельки воды запустить в двигатель вместе в впускным воздухом, то ни охладят и воздух, попадающий в двигатель, и сам впускной коллектор. Есть мнение, что микро частицы воды позволяют сделать смесь бензина и топлива более однородной, что повышает КПД. Попадая в горячую камеру сгорания (300-600С) маленькие капли воды моментально испаряются превращаясь в пар, который очищает камеру сгорания, днище поршня и свечи, а так же «давит» на поршень, т.к. вода расширяется при испрении в 1700 раз от своего объема в жидком виде. Т.е. вода создает паровой эффект в двигателе внутреннего сгорания, который выражается в повышении крутящего момента двигателя. Более того вода вступает в химическую реакцию с выхлопными газами, что сильно снижает количество вредых выбросов, в результате реакции образуется CO2 и H2O.
И снова одни плюсы и никаких минусов, при этом возникает разумный вопрос, а почему до сих пор ни один производитель не применил эту волшебную систему в своем автомобиле ? На этот вопрос очень сложно ответить, но последние заявления от BMW дают надежду, что современное автомобилестроение доросло, наконец, до такой технологии 100 летней давности, как впрыск воды.

Впрыск воды, экономия топлива и рост мощности — откуда ?
Пока все было логически верно и красиво. Но у читателя может возникнуть разумный вопрос — откуда такие фантастически данные о росте мощности на 15-20% и одновременной экономии топлива ?
Впрыск воды в ДВС сильно увиличивает анти-детонационные свойства топлива, это значит, что при том же 95м бензине можно увеличить опережение зажигания, что даст рост мощности. При впрыске смеси воды и спирта увеличивается октановое число топлива, за счет высокого октанового числа спиртов (этанол, метанол, изопропанол), что так же сказывается на росте мощности. Так же стоит вспомнить о паровом эффекте, который помогает сгоревшим газам «давить» на поршень и информации о повышении гомогенности топливной смеси при впрыске воды.
А откуда берется топливная экономичность ?
Впрыск воды позволяет сделать смесь более бедной, т.е. уменьшить количество впрыскиваемого топлива, а так же повышает мощность и крутящй момент, а значит Вам не нужно так же сильно давить на газ, чтобы набрать туже скорость.

ДВС + ВОДА = ГИДРОУДАР, ржавчина
Как я уже писал выше в умах людей, которые слышат в одном предложении слова ДВС и вода сразу возникает множество фантазий. Первая и основная, что при впрыске воды возможен гидроудар, это просто невозможно, т.к. в двигатель впрыскивается до 25% воды от объема топлива, который составляет 1/13 от объема поступающего воздуха. Во-вторых вода подается в двигатель во взевашенном состоянии, т.е. капельки воды настолько маленькие и легкие, что держатся в воздухе.
Думаю все видели на мойке как возникает водяной туман вокруг машины, когда ее моют системой высокого давления. Такие же капельки и попадают в двигатель и никак не могут ему навредить.
Второй миф — при впрыске воды в ДВС, детали двигателя могут заржаветь. Снова стовит оценить количество впрыскиваемой воды и тот факт, что вода испаряется при 100С, а в камере сгорания температура в несколько раз больше, поэтому ржавчина не может образоваться в принципе.
Система впрыска воды в двигатель — как это работает ?
Простейшие системы впрыска воды времен второй мировой были механическими и дозировать воду должен был пилот самолета. Применявшиеся системы подачи воды в карбюратор на грузовиках «Дороги жизни», для увеличения пробега на том же запасе топлива, состояли из медицинской капельницы и иглы шприца. Проще говоря, системы были несовершенны и при всех своих плюсах создавали сложности и проблемы. Во времена формулы 1 и WRC системы уже управлялись компьютерами и могли дозировать воду точно, но применялись с целью повышения мощности и охлаждения камеры сгорания. Современные системы впрыска воды, которые можно купить, так же управляются компьютерами и оборудованы многоуровневыми системами защиты.

Задача любой системы впрыска воды — распылить определенное, небольше, количество воды и подать в двигатель. При этом количество впрыскиваемой воды должно четко и прецизионно дозировано и зависит от оборотов и нагрузки на двигатель, т.е. постоянно изменяется. В этом и скрыта основная проблема всех систем — задача точно дозировать количество впрыскиваемой воды в двигатель в нужный момент.

Любая современная система впрыска воды состоит из:
— насоса высокого давления 5-10 бар
— форсунки или нескольких впрыска воды
— контроллера впрыска (электронный блок управляющий насосом и выполняющий защитные функции)
— бачка для воды или водно спиртовой смеси
— датчика уровня жидкости в бачке
— шлангов и креплений

Принцип работы всех современных систем впрыска воды одинаков — контроллер получает данные о расходе воздуха с датчика двигателя и рассчитывает количество подачи воды, насос включается по команде контроллера и качает давление, форсунка впрыскивает воду. При этом форсунка — просто втулка с очень маленьким отверстием. Все очень просто.
Все эти системы обладают достаточным количеством минусов, т.к. производят их выходцы из автоспорта и по большей части для автоспорта или тюнинга, где нет задачи экономить топливо.
Во-первых впрыск воды происходит не постоянно, а только на мощностных режимах, т.е. контроллер определяет когда начинать впрыск.
Во-вторых все системы весьма инерционны, т.к. контроллер посылает сигнал на насос, тот включается и начинает накачивать давление и только потом форсунка начинает впрыскивать воду, задержка между отправкой команды на впрыск и непосредственно впрыском может составлять 1мс, для двигателя это очень долго.
Это видео наглядно показывает как работает стандартная система впрыска воды, которую можно купить сейчас, вода подается в цилиндры только на больших оборотах и под большой нагрузкой.

В очень дорогих системах применяется клапан, который позволяет изменять количество впрыскиваемой воды, но работает не очень эффективно.
Большинство выпускаемых сейчас систем могут начинать работу с 3000 об/мин и то с оговоркой производителей, что могут быть проблемы, т.к. система не конролирует количество подаваемой воды, а только дает команду включить/выключить насос. Ограничение количества впрыскиваемой воды происходит посредством размера форсунки, т.е. ее производительности.

Но как показывает действительность, большинство систем использует только часть плюсов от впрыска воды, даже BMW использует впрыск воды по-спортивному, как интеркулер, чтобы остудить горячий впускной воздух от двух турбин.
Рукастые парни, начитавшись интернета делают самодельные системы впрыска воды из капельниц и шприцов, из насосов и форсунок омывателя и прочих подручных средств и эти системы работают. Они повышают мощность, улучшают отклик двигателя, позволяют экономить топливо. Но минусов у таких систем много, они недостаточно эффективны. По сути они льют условно неопределенное количество воды в мотор, но не распыляют и даже в таком виде вода в ДВС работает и приносит пользу.

«Мы пойдем другим путем»
Изучая все возможные предложения систем впрыска воды быстро приходишь к выводу, что надо покупать лучшее, т.к. только оно работает, а работает точно и хорошо система от Aquamist, стоимостью 80 т.р., это тот самый британский производитель, который создавал системы впрыска воды для WRC.
Посчитав цену немного завышенной, мы решили пойти своим путем и у нас родилась идея своей системы впрыска воды, которая должна быть лишена тех минусов, которыми обладают современные импортные киты.
Список целей, которые должна выполнять система таков:
— адекватная стоимость
— возможность точно дозировать количество впрыскиваемой воды
— созадние мелкодисперсного потока воды
— возможность использовать впрыск во всех режимах и диапазонах работы двигателя
— функции защиты системы и двигателя от повреждения
— отсутствие инерционности срабатывания системы
— возможность использования на всех типах ДВС, включая турбированные, атмосферные, ДВС с прямым впрыском топлива, дизельные двигатели

Спустя некоторое время нам удалось изготовить простейший образец системы и испытать его на турбированном двигателе. Даже без изменения настроек ЭБУ автомобиль с впрыском воды показал свои плюсы:
— лучший отклик двигателя на педаль газа
— турбина раньше и быстрее выходит на буст
— выхлоп перестал «вонять»
— свечи уже после 30 км пробега начали очищаться

После изменения углов зажигания и уменьшения количества впрыскиваемого топлива все стало намного лучше:
— тяга двигателя улучшилась во всем диапазоне
— двигатель имеет хороший отклик на всех оборотах
— турбина стала выходить на рабочее давление на 1000 об/мин раньше
— машина поехала и чем выше обороты и скорость тем выше тяга, нет провалов, возникает ощущение, что ее уже не остановишь

Но все это очень субъективно. Положительный результат есть и еще какой. А что из этого получилось читайте в продолжении.

Наша страница на DRIVE2:

3 года Метки: water injection впрыск воды methanol метанол двс Нравится 577 Поделиться:

Метки: water injection впрыск воды methanol метанол двс

Участвовать в обсуждениях могут только зарегистрированные пользователи. Зарегистрироваться или войти: Почта Первая Пред. 1 2 След. Последняя Первая Пред. 1 2 След. Последняя Шоу «Вечерний Драйв» Автомобильные новости и истории с шуточками Поделитесь с друзьями:

salavat117 ›
Блог ›
Тюнинг водометанолом (подача воды в камеру сгорания)

Nissan Skyline R34 GTS-R GReddy T8834D Audi RS3 Honda Civic Бодрая ЯПОШКА Mazda 323 White Boy Boogie Mitsubishi ASX Turbo «Surprise» 500Hp+ Nissan Skyline Сбывшаяся мечта ER34 Наверх salavat117 был больше 1 месяца назад Я езжу на Skoda Octavia Wagooon (до этого — Daewoo Nexia)
Уфа, Россия

(Я не автор, просто очень заинтересовала идея, и дабы ее не потерять, помещаю сюда)
Води и тюнинг: впрыск водометанола. Очень познавательно.

📹 В статью добавленo видео про впрыск воды, рекомендую посмотреть 👍

Большая часть тюнинг-технологий, применяемых сегодня, известны уже чуть ли не сто лет (это наддув, впрыск азота и многое другое), а восемьдесят процентов процессов, происходящих в цилиндре, не изучены до конца и по сей день. Неплохой потенциал, правда? Но это все – вода. Кстати, о воде и пойдет речь сегодня.

• Впрыск воды: гидроподхват?

— Вообще, нормальный автолюбитель как огня боится воды (то есть гидроудара), и понятие «впрыск воды в цилиндры» звучит для него абсурдно. Одна только мысль о наличии в цилиндре хотя бы капли самого распространенного на нашей планете соединения может довести до сердечного приступа. Но «нормальные автомобилисты» тем и отличаются, что читают «Приусадебное хозяйство», так что за твое здоровье мы спокойны.

• Немного истории:

— Как было уже замечено, большая часть технологий далеко не нова, и первые опыты с впрыском воды в двигатель начались еще в 30-х годах. А первый патент на такую систему выдан в СССР в 1934 году! В те далекие времена никто еще и не помышлял об использовании этой технологии для получения добавочной мощности – опыты ставились с целью избежать явления детонации в цилиндрах (взрыва топливно-воздушной смеси в цилиндре вместо прогрессивного горения).

• Непосредственно для увеличения мощности впрыск воды, наряду с впрыском закиси, был впервые использован во время Второй мировой войны в самолетных двигателях. В Германии «на воде» летали знаменитые «Мессеры», в СССР – Илы и МиГи. Однако новые реактивные двигатели, как ты уже знаешь, убили все перспективные разработки по поршневым моторам.

— Так бы и остался впрыск воды забытым, если бы не бедственное положение народного хозяйства в послевоенные годы. Система вновь начала применяться, позволяя использовать бензин с более низким октановым числом без ущерба для двигателя.

• Перейдем к теории:

• Хотя мы и говорим «впрыск воды», только H2O позволяет, в основном, снизить детонацию (плюс, действуя как антиоксидант, препятствует отложению соединений углерода), на деле же применяется смесь воды и метанола в соотношении 50:50. И сейчас объясним, почему.

• Вода имеет очень высокую теплоемкость (именно поэтому вблизи моря изменение температуры происходит более плавно), что способствует снижению температуры поступающего воздуха, а мы знаем из школьного курса физики, что для сжатия более холодного воздуха требуется затратить меньше энергии. То есть, грубо говоря, вода играет роль интеркулера.

• Однако что же получается? С одной стороны, теперь мы можем «загнать» в цилиндр больше кислорода, но, с другой, вода испаряется, оставляя меньше места для кислорода. Получается, что оба фактора нейтрализуют друг друга! Если бы не одно приятное «но» — вода, испаряясь, увеличивается в объеме, а значит, увеличивается и давление внутри цилиндра, следовательно, наблюдается и прирост мощности – около 10%.

• Кроме того, вода при впрыске становится мелкодисперсной средой с размером частиц – капель – около 0,01 мм, и бензин эти капли сразу обволакивает – примерно так же, как он растекается по поверхности лужи. Камера сгорания, таким образом, получается заполненной более равномерно (более гомогенизированная смесь). Это увеличивает КПД и, опять же, снижает риск детонации.

• Не лишним будет напомнить, что ни одна система не может полноценно использоваться без соответствующей настройки двигателя – это или забеднение смеси, или увеличение давления, или более раннее зажигание. «Заточенные» самолетные двигатели времен Люфтваффе имели устройства для автоматического обеднения смеси во время впрыска воды. Если говорить про сегодняшний день, то Saab не так давно стал применять на турбированных двигателях впрыск воды в сочетании с бедной смесью, но здесь это сделано с целью экономии топлива и снижения вредного выброса в атмосферу.

• А теперь про метанол. Этот спирт горит гораздо медленнее, нежели бензин, благодаря чему давление в цилиндрах нарастает более плавно и его пик возникает позже. Что происходит? Увеличивается момент, а следовательно, и мощность, которая напрямую зависит от соотношения момента и числа оборотов.

• Но самое «вкусное» – правильно установленная и настроенная система совершенно безопасна для двигателя! Более того, как уже было сказано, вода препятствует отложению соединений углерода! Словом, когда сгниет все железо, мотор еще твоим внукам достанется. А гидроудара бояться не стоит – для того чтобы повредить мотор, надо просто утонуть в броде с работающим мотором, а разумные количества воды для движка не страшны.

• Теперь поговори о железе:

— От теории перейдем к области практического применения. Чтобы система была эффективной и безопасной, она должна соответствовать следующим требованиям: равномерно распределять поток между цилиндрами и менять расход воды в зависимости от объема воздушного потока. Идеальный вариант – когда максимальное количество воды поступает на пике момента. Правильное соотношение вода/воздух – 1:10…1:14 (если недолить – двигатель будет детонировать, первый признак – сильная вибрация; если перелить – топливно-воздушная смесь будет сгорать не полностью, первый признак – стрельба из глушителя). Вода обязательно должна быть дистиллированной. Посмотри на отложения солей в чайнике – ты же не хочешь, чтобы в цилиндрах была такая же гадость!

• Между строк можно заметить, что купить сегодня такую систему особых проблем нет, а вот правильно настроить… таких специалистов по всей России можно по пальцам одной руки пересчитать.

• Вода должна подаваться в мелкодисперсном виде – у множества маленьких капель больше площадь теплообмена, соответственно, эффективнее испарение (именно поэтому в блюдце чай стынет быстрее, чем в стакане). Как этого добиться? При помощи достаточно мощного насоса и правильного (!) сопла форсунки. В самодельных системах обычно используется насос от оросительной системы и игла от одноразового шприца. Надежность и эффективность такой конструкции под большим вопросом.

• В атмосферных двигателях форсунка устанавливается во впускном коллекторе, рядом с дроссельной заслонкой. Владельцам турбовых моторов повезло еще раз – здесь целых три варианта установки: перед компрессом, между компрессором и интеркулером, после интеркулера. В первом случае вместо насоса используется давление наддува, но требования к форсунке очень высоки и компрессор живет достаточно недолго – на крыльчатке появляются отложения солей. Второй случай – из опыта применения в авиации, где форсунки (порой их было больше десятка) устанавливались непосредственно у выхода из турбины. И наконец, третий вариант хорош тем, что вода играет роль дополнительного интеркулера, снижая температуру воздуха в цилиндре примерно на 500 градусов.

• Зрелищ:

— Сегодня одним из самых именитых производителей систем впрыска воды является британская фирма Aquamist, именно ее продукция стоит на большинстве раллийных автомобилей. Да-да, машины WRC еще пару лет назад ездили «на воде», пока FIA не ввела запрет, но в некоторых других сериях впрыск воды остался!

😄А вот что касается гражданских автомобилей, то для них фирмой продано всего около двухсот комплектов!

😎Сегодня такая система стоит от $200 до $3000, и купить ее вполне реально. Вполне реально даже установить. Сложнее – настроить, еще сложнее – правильно настроить. В любом случае, впрыском закиси азота удивить кого-либо сложно, а впрыск воды, судя по всему, еще долго будет оставаться экзотикой.

2 года Нравится 6 Поделиться: Подписаться на автора Реклама Участвовать в обсуждениях могут только зарегистрированные пользователи. Зарегистрироваться или войти: Почта Шоу «Вечерний Драйв» Автомобильные новости и истории с шуточками Поделитесь с друзьями:

Впрыск воды в ДВС, форсирование двигателя внутреннего сгорания

Словосочетание «впрыск воды в цилиндры» звучит нелепо, ведь каждый автовладелец прекрасно знает, что попадание этой жидкости в двигатель грозит гидроударом и выходом из строя силового агрегата. Тем не менее такой вариант форсирования мотора с успехом применялся еще в первой половине прошлого века.

Правда, изначальной целью инженеров было не увеличение мощности ДВС, а борьба с детонацией топливно-воздушной смеси в цилиндрах.

Эффект от присутствия воды в составе горючей смеси

Как уже было сказано, первоначально впрыск воды применялся для борьбы с детонацией. Однако, как правило, использовался раствор воды и метилового спирта в различных пропорциях. Опытным путем было установлено, что оптимальное соотношение составляет 50/50. Сам по себе раствор играет роль антидетонационной добавки, а форсирование двигателя изначально было побочным эффектом, о котором узнали не сразу. Кроме того, вода является антиоксидантом и препятствует образованию углеродистых отложений в камерах сгорания.

Что же происходит в камерах сгорания при впрыске водного раствора метанола?

  1. Вода обладает высокой теплоемкостью, благодаря чему существенно снижается температура в цилиндрах ДВС.
  2. Поскольку более холодный воздух сжать намного легче, энергии во время такта сжатия затрачивается значительно меньше, т. е. повышается КПД двигателя.
  3. Помимо этого, появляется возможность загнать в цилиндры больше воздуха, а вода, испаряясь, создает дополнительное давление, повышая степень сжатия.
  4. Жидкость попадает в цилиндры в распыленном состоянии, и мгновенно обволакивается частицами бензина, в результате рабочая смесь становится более однородной, хорошо заполняет все доступное пространство, и сгорает более равномерно. Это обеспечивает дополнительный рост КПД и снижает вероятность детонации. Таким образом, мощность ДВС возрастает примерно на 10%.

Что касается метилового спирта, процесс его сгорания протекает с меньшей скоростью, чем у бензина, посему рост давления в цилиндрах протекает более плавно, и максимальное значение достигается позже. В результате увеличивается крутящий момент и мощность.

В идеальном случае наибольшее количество воды должно впрыскиваться на пике момента. Соотношение воды и воздуха должно находиться в пределах от 1/10 до 1/14. При меньшем количестве воздуха рабочая смесь будет сгорать не полностью, о чем просигнализируют «выстрелы» в глушителе, а при недостатке воды может возникнуть детонация.

Краткий экскурс в историю

Для автомобилей первой половины двадцатого века мощность двигателя внутреннего сгорания не имела решающего значения. В отличие от автоконструкторов, авиаинженеры боролись едва ли не за каждую лошадиную силу. По этой причине впрыск воды, а точнее ее смеси с метанолом, в массовом количестве впервые был использован именно на самолетах при работе ДВС в режиме форсажа.

Пионером в этой области стал немецкий Мессершмитт Bf.109 G-6 («Густав»). Именно на этот истребитель, выпуск которого начался осенью 1942 года, стала устанавливаться система MW 50 (от Metanol-Wasser), число указывало на процентное содержание метилового спирта. Были и другие системы: MW 0, MW 30, MW 75 и даже MW 100, впрыскивающая чистый метанол. Однако практика показала, что наилучшее форсирование ДВС достигается при впрыске 50-процентного раствора спирта.

Если говорить о конкретных цифрах, то двигатель этого «Мессера» на форсаже без впрыска метанола на высоте 1 км развивал мощность 1575 л. с., а включенная система MW 50 добавляла еще 225 л. с. (суммарная мощность увеличивалась до 1800 л. с.). В результате максимальная скорость самолета возрастала примерно на 40 км/ч, что давало большое преимущество в бою.

Свое применение впрыск воды нашел и в американской авиации. Советские же инженеры дальше опытных образцов не пошли. Далее, с появлением реактивных двигателей вопрос о необходимости впрыска воды в поршневые двигатели внутреннего сгорания самолетов отпал сам собой.

Как работает система впрыска воды

Принцип ее работы прост: во впускной коллектор двигателя устанавливается форсунка, через которую поступает вода. При работе мотора происходит следующее: вначале во впускной коллектор поступает топливно-воздушная смесь, затем туда же впрыскивается вода, которая охлаждает топливно-воздушную смесь, поступающую в цилиндры.

Благодаря тому, что частицы бензина обволакивают микрокапли воды, массовая доля горючего увеличивается, а из-за неиспарившейся жидкости возрастает степень сжатия в камерах сгорания. Скорость горения бензина, смешанного с водой существенно падает, следовательно, условия, способствующие детонации рабочей смеси возникнуть не могут.

Следует помнить, что измененный состав рабочей смеси в цилиндрах двигателя влияет на состав отработавших газов. Так, концентрация углерода и окислов азота существенно снижается, однако увеличивается доля углеводородов.

Форсированный таким способом ДВС может периодически работать нестабильно. Чаще всего это происходит при движении с малой скоростью при полностью открытой дроссельной заслонке. Причина в том, что система впрыска настроена неправильно, вследствие чего во впускной коллектор попадает избыточное или недостаточное количество жидкости.

Если система изготавливается и устанавливается своими руками, следует тщательно выбирать подходящий насос и форсунку. Только в этом случае:

  • впрыск воды во впускной коллектор будет осуществляться стабильно;
  • жидкость будет подаваться в мелкораспыленном виде.

Оцените полезность статьи!
Что еще стоит почитать Мы используем файлы cookie для удобства посетителей. Продолжая использовать сайт вы с этим соглашаетесьСогласен

29.07.2017, 17:29 #1
Senior Member Уазовод
Регистрация: 16.07.2010 Адрес: Moscow Сообщений: 129
К-151 подача воды в карбюратор Здравствуйте!
Свершилось, сегодня, благодаря Drummer1969 стал обладателем запасного, заведомо исправного, снятого с уазика, карбюратора К-151, теперь могу без опаски сверлить свой!
Цель эксперимента — подать воду в камеры сгорания, минуя штатные системы карбюратора, разкоксовать маслосъёмные кольца, увеличить мощность.
Всё началось с соседа по гаражу, бывшего советского таксиста, рассказавшего про хитрую технологию подачи воды из дополнительного бачка, при помощи внешнего, самодельного компрессора, приводимого в действие от тумблера в салоне. Летом он ездил на дистиллированной воде, зимой подмешивал спирт, чтоб не замёрзла. По его словам, после включения тумблера волга становилась вдвое резвее и экономичнее. Долго приставал к ростовскому карбюраторщику Сергею Светлову , он считает это шаманизмом.
На прошлой неделе разговорился с водителем, работавшим много лет на персоналках 2410\3102\31029. Систему подачи воды он подсмотрел у коллег и неоднократно делал себе. Из плюсов — отсутствие калильного зажигания, в пробках не кипел, ощутимая прибавка мощности. Минусы — конденсат под маслозаливной крышкой при коротких поездках по городу (после трассы вся вода уходит из прогретого масла с картерными газами)
По описанию система очень простая и не требует компрессора.
Вода(спиртовой раствор зимой) подаётся под диффузор первой камеры через специальную «иглу» под действием разряжения. Собирается из капельниц, скорость подачи регулируется штатным зажимом. Бачок для воды соединяется с атмосферой через самый дешёвый топливный фильтр, второе отверстие в крышке бачка используется для забора воды в карбюратор.
В любой момент можно скинуть трубку подачи воды и заглушить штуцер огрызком шланга с болтом.
Из чего буду делать.
1) Средняя часть К-151 с выходом на клапан рециркуляции.
2) Медная капилярная трубка от холодильника.
3) Инструмены(сверло 2 мм, шуруповёрт, газовая горелка, ортофосфорная кислота, свинцовый припой, напильник, молоток итд)
Ушёл делать, вечером фото.
+++++++++++++++++++++++++
Игла сделана из медной капилярной трубки диаметром 2мм, на подобии медицинской капельницы с отверстием сверху и косым срезом снизу. Задняя часть прогрета горелкой и развёрнута строительным дюбелем по бетону. Вставил внутрь медную проволоку, зажал в шуруповёрте , сделал воронку и облудил.
Снял нижнюю часть с заслонками.
Сверлил сверлом 2мм, дав наклон вниз, на сколько позволил латунный штуцер.
Стружка высыпалась снизу, продул, вставил иглу, смазал кислотой и припаял к торцу латунной трубки.
Канал зачеканил обрезком подходящего по диаметру припоя.
Вставил внутрь иглы проволоку и подогнул к центру на 1 мм.
В теории вода должна распыляться и смешиваться с бензином, летящим сверху.
Каналы, шарик УН, поплавковая камера корродировать не должны, как при подаче воды перед бензонасосом или при подаче холодного пара из ультразвукового увлажнителя.
Основное требование — канистра с водой должна быть ниже карбюратора.
Первый выезд запланирован через неделю, а там как сложится, но обязательно напишу что получилось.
+++++++++++++++++
На трассе не пробовал.
Бутылка с дистиллированой водой установлена ниже карбюратора, в нише под салонной печкой.
Вода начинает забираться после 2500, на ХХ разряжения не хватает. Последний раз редактировалось alex.1978; 28.08.2017 в 15:32.
Реклама
Реклама на сайте
29.07.2017, 19:50 #2
Senior Member Уазовед
Регистрация: 09.10.2005 Адрес: г. Е-бург Сообщений: 3,843
На истребителях ВОВ применялась система впрыска воды для повышения мощности.
Тебе в помощь http://www.kolesa.ru/article/utoli-m…shhnost-motora
29.07.2017, 20:34 #3
Senior Member Уазовод с опытом общения
Регистрация: 08.04.2017 Адрес: Тамбов Сообщений: 1,376
…лучше подавать под высоким давлением,желательно повысить степень сжатия на 1.2-1.7,минус системы-выгорание (корозия) эл.свечи,при температуре ож ниже 78 образуется конденсат в системе смазки,что приводит к корозии трущихся деталей если простои мотора (машины) привышают 4 часа. подобную систему мы делали на авто азлк 2140,когда учился на 3 курсе! прибавка мощности 15%, снижение расхода бензина на 1.2-1.3 литра на сто,общий расход смеси так же оставался около 10 литров! потом систему в 1995 переделали на подачу пара в цилиндр! был вариант работающий на смеси бензина и воды,но она не оправдала себя,точнее имела сложную систему питания …..
30.07.2017, 13:36 #4
Junior Member Новенький
Регистрация: 22.02.2013 Сообщений: 18
у нас проще делали, тройник перед карбюратором,балон с водой,с краником и регулятором. Тут главное заводить и глушить на бензине. Это у нас так на газонах и зилах делали. гарючку экономили, процентов 10 набегало, про мощность не скажу.
31.07.2017, 11:04 #5
Senior Member Уазовед
Регистрация: 15.10.2004 Адрес: г Баку. Азербайджан. Сообщений: 7,851
Я тоже по молодости заморачивался. Поэтому несколько длинновато будет.
Где то в начале 90х в ЗР была статейка. На москвиче автор пропускал картерные газы вентиляции через барботер — сосуд с водой. Тем самым убивались пара зайцев . Эффективно задерживалась всякая бяка от поступления в карб, а в мотор поступал насыщеный пар. В результате падала знаменитая склонность М-412 к детонации, мотор работал мягче, и имелась некоторая экономия горючего.
Порыв ещё литературы ( тогда инета ще не было но тех библиотека ещё была) решил поэкспериментировать. Мотор 21 с ГБЦ-2401 и карбом ОЗОН-05. Вентиляция картера аналогична ВАЗ классике с малой ветвью в штатный штуцер карба.
Под капотом литровая пластиковая бутылка с водой. В крышке две дырки. В одну вставил трубку до дна. От другой организовывал отсос. Воздух проходя по трубке до дна в виде пузырей поднимался над уровнем воды насыщался её парами…и ЭТО отсасывалось в мотор.
Сперва подключил к штуцеру на коллекторе, который предназначен для малой ветви на ГАЗ-24. Вышла ерунда. На ХХ и переходных режимах подача была велика — большое разрежение и работать устойчиво мотор не хотел. А при ограничении подачи пара, толку не было.
Поменял местами малую ветвь. Подключил её к коллектору а пар в штуцер карба. На ОЗОНе там есть золотниковый регулятор — на ХХ подача мала, а с открытием ДЗ растет.
Стало лучше. Как минимум на ХХ. А что получил — активное подавление детонации под нагрузкой. То есть если не подключая пар сдвигал трамблер пораньше на пару делений, имел активный звон при разгоне. А подключив потом пар. получал тот же разгон но без звона.
Поездил так немного — километров 300 от силы. Пришел к выводу что от подачи воды в обыденной каждодневной эксплуатации в городе с медленными короткими перебежками головной боли больше чем выгоды. Дело в том что сразу обнаружил что в картере активизировался конденсат — майонез под крышкой, и на масляном щупе …да с каплями воды. И это на фоне того что подавал и не воду а пар…а даже точнее испарения. Уже этого оказалось достаточно… ещё и для того чтобы поиметь провалы и перебои на малых нагрузках при движении внатяг. Ощутимых подвижек в умерении аппетита да роста динамики не ощущалось. И это есс-но — расход воды в бутылке не превышал 0.5 л на 100км. Эт оч мало.
Пришел к выводу что систему подачи следует завязывать за нагрузку мотора и не подавать под карб как это сделал Я. Механизм подачи получается неправильный. На ХХ и малых нагрузках разрежение велико и подача велика, а на этих режимах её вообще следует отсекать. А вот в условиях средних нагрузок и выше подачу следует усиливать.
Основной эффект с ощутимым ростом резвости и снижением расхода может достигаться при систематической работе мотора в режимах средней нагрузки и выше — скажем при систематических пробегах по межгороду. И тут уже не пар. Литература говорит о подаче воды в объеме порядка 30% от бензина. Вот тогда образуемого в цилиндрах перегретого пара образуется в том количестве что он оказывает ощутимое влияние на подскок давления в камерах сгорания ведущего к росту мощности и экономичности.
К ДВС тут тупо добавляется паровая машина.
На режимах ХХ и малых нагрузках такое количество воды приводит к пропусканию вспышек и перебоям. Да и потребление и мощность на этих режимах мала и поэтому подача воды и не нужна. Отсюда необходимость в конструировании относительно хитрой системы дозирования. Были у меня мысли о кранике управлемым вакуумной камерой распределителя зажигания… но будучи городским жителем и поимев майонеза от затеи отказался.
Позже, сменив мотор на 417 и где то в 2004м колдуя над системой вентиляции обнаружил что в мотор И ТАК этой воды поступает — никакой доп подачи не надо.
Поставив прозрачные шланги вентиляции чтобы контролировать унос масла … масла не увидел , а вот воды — мама не горюй ( на фото видно). И это при совершенно исправном моторе и нулевым расходом ОЖ. Это тупо пар содержащийся в продуктах сгорания топлива, которые проникли в картер.
Так что при конструировании этой системы следует четко понимать цели …и последствия ЭТОГО. И наверняка нужна эффективная закрытая вентиляция картера…благодаря которой кроме всего прочего может быть ещё и минимальный расход воды быть достигнут. Изображения

DSC00680.JPG (28.0 Кб, 49 просмотров)

Последний раз редактировалось Mayor; 31.07.2017 в 11:20.

Добавить комментарий

Закрыть меню