Система впрыска воды как способ повышения мощности двигателя

Применение на автомобилях

К концу войны в авиации практически все перешли на реактивные двигатели, что позволило отказаться от поршневых силовых агрегатов. То есть необходимости в разработке различных способов форсировки уже не было.

Но над системой впрыска воды в двигатели начали активно работать автопроизводители. Первопроходцем в этом интересном и достаточно перспективном на тот момент сегменте оказался американский автогигант General Motors. Компания применила водяной впрыск на своём серийном автомобиле F-85 Jetfire, выпускаемом под брендом Oldsmobile. Технология нужна была, чтобы повысить устойчивость к детонации их турбоированного силового агрегата.

Также о полезных свойствах воды и метана вспомнили в Европе. Первыми оказались инженеры из компании Saab. Водометаноловая смесь достаточно активно и долго использовалась в производстве автомобиля 99 Turbo S. Жизненный цикл модели продлился до начала 80х годов. Но когда появились более современные и эффективные интеркулеры, от систем в автопроизводстве фактически полностью отказались. Её перестали использовать на серийных машинах.

Но не всё так плохо для впрыска воды. Появились представители автоспорта, где идея с использованием воды и метана показалась крайне интересной, перспективной и многообещающей.

Знаковым стал 1983 год. Именно тогда на болидах команд Ferrari и Renault были установлены системы водяного впрыска. В итоге итальянская конюшня завоевала первое место среди конструкторов, набрав командой набольшее количество очков. На машинах были предусмотрены специальные баки. Их объём составлял 12 литров. В них заливалась специальная смесь, состоящая из спирта и воды. Дополнительно присутствовали водяные насосы и регуляторы давления.

Вскоре руководство Формулы 1 сочло такие системы нарушением правил и равенства команд, в результате чего в регламент внесли пункт о запрете применения подобного оборудования.

В середине 90-х попытки внедрения водяного впрыска предпринимались в гоночных сериях Ле-Ман и WRC. Но практически сразу руководство запретило их использование.

Зато огромную популярность разработка завоевала среди участников популярных в США гонок на четверть мили. Мощные драгстеры, имеющие механические нагнетатели в своей конструкции, остро нуждались в эффективном охлаждении. На то время интеркулеры не получили ещё должного распространения. В результате некоторым умным людям пришла в голову мысль об использовании смеси спирта с водой, которая впрыскивается в силовой агрегат.

Результатом внедрения системы стало появление на арене суперкара на базе Porsche 911, за доработку которого отвечала компания 9FF. В 2005 году они поставили уникальный на то время рекорд скорости. Машину удалось разогнать до 388 километров в час. Это стало лучшим достижением для автомобиля, который официально может передвигаться по дорогам общего пользования. В основе лежал оппозитный 6-цилиндровый двигатель, оснащённый парой турбокомпрессоров. Также здесь присутствовал обычный интеркулер, но в паре с ним функционировал водяной впрыск.

Ситуация в наше время

Не буду вдаваться в подробности, но скажу, что разработки водяной системы для повышения эффективности двигателя начались еще в начале 20 века, но наиболее широкое распространения получила во время Второй мировой. Система применялась для самолета и вертолета, участвующих в боевых действиях со стороны Германии и США.

Автомобиль Porsche 911, поставивший в 2005 году рекорд скорости среди машин, допущенных к эксплуатации по обычным дорогам, используя системы водяного впрыска разогнался до 388 километров в час. Затем про систему на некоторое время забыли, интерес к ней упал. Но в 2015 году специалисты из БМВ снова к ней вернулись. Только теперь агрегаты на газу (водометановой смеси) применялись с целью понизить расход топлива, а не увеличить мощность. Первой машиной оказался пейскар на базе BMW M4, который был частью мотогонок серии MotoGP.

Специалисты из БМВ использовали несколько интересных идей. Одна из них заключалась в том, что при работе системы кондиционирования салона образующийся конденсат попадал в специальный бак. Так решалась проблема добычи воды для смеси. В итоге экономия бензина упала на 8% в сравнении с обычным двигателем.

Принцип действия впрыска

Теоретически конструкция впрысковой системы предельно проста: в коллекторе впуска делается водная форсунка, которая распыляет эту жидкость в топливную смесь. Вода в этой системе действует двояко. Во-первых

, она охлаждает бензин. А даже из школьного курса физики известно, что на обеспечение мощности тратится максимум 45% топлива. Остальным количеством в нашем случае, грубо говоря, мы обогреваем улицу.

При таком дополнительном охлаждении бензин используется уже процентов на 70. Параллельно, мгновенно испаряясь при контакте с раскаленными цилиндрами и поршнями, вода в виде пара создает дополнительную толчковую силу, которая энергичнее выталкивает поршень.

Между прочим, идея отнюдь не нова

. Ее осмыслил и описал некий англичанин Хопкинс около века назад. А вторая мировая, как уже было сказано, дала толчок активному использованию впрыска в авиации как американцами, так и немцами.

Будет полезно: Регламент технического обслуживания mitsubishi lancer x. периодическое то лансер 10 своими руками

Система впрыска в наше время

Интересно теперь узнать, как обстоят дела с водяным впрыском в настоящее время. После 2005 года особого интереса к системе никто не проявлял. Но, как и ранее, требовалось лишь немного времени, чтобы кто-то вновь вспомнил про воду с метаном.

И это оказалась компания BMW. Причём они использовали впрыск не для увеличения мощности, как это происходило ранее, а для уменьшения уровня потребления топлива.

Первопроходцем стал автомобиль BMW M4, использующийся в качестве машины безопасности в рамках мотогонок серии MotoGP. На его двигателе использовалась обычная форсунка. Она подавала жидкость в коллектор. Но у баварцев был ещё и другой опытный мотор с 3 цилиндрами, турбиной и рабочим объёмом 1,5 литра. Здесь применялась более продвинутая технология.

Смешивание воды с горючим происходило за счёт работы насоса высокого давления производства Bosch, который включался в работу только тогда, когда обороты мотора превышали отметку в 4 тысячи единиц. Смесь топлива и воды с метаном, двигаясь через форсунку, проникала внутрь камеры сгорания. Это позволило повысить мощность от начальной 201 л.с. до 215 лошадок. Параллельно увеличилась устойчивость к детонации, что дало возможность использовать степень сжатия на 9,5 к 1, а уже 11,0 к 1. Инженеры отметили также общее улучшение отдачи при работе мотора на низких и средних оборотах.

Водяной бак на машине, оснащённый подогревом, имел объём 7 литров. В стандартных условиях расход смеси воды и спирта составлял 1,5 литра на каждые 100 километров пути. Потому водителю требовалось заправляться через 500 км.

Но инженеры BMW не были бы собой, если бы не придумали выход из ситуации. Они учли, что во время работы системы кондиционирования в автомобиле образуется достаточно большое количество конденсата. Эту жидкость они заставили сливаться в бак. Так удалось сэкономить около 8% топлива на 100 километров при движении автомобиля в условиях смешанного цикла. В теории такая система может идеально работать с гибридными приводами. Но в баварском автоконцерне пока на этот счёт ничего не говорят.

Двигатели, оснащённые системой водометанового впрыска, запускают в серийное производство. Причём автомобили с такими силовыми установками будут поставлять в Россию. Большинство плюсом появления подобных систем заключается в том, что моторы станут менее требовательными к качеству топлива. Если быть точнее, то к его октановому числу. То есть для BMW будет вполне достаточно заправлять автомобиль неплохим АИ95.

Причина 1: некачественное топливо

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше». Уж сколько раз твердили миру: не заправляйтесь на сомнительных АЗС, но мы всё равно продолжаем это делать

Вода с горючим из бака прямиком поступает в карбюратор, начинаются сложности

Уж сколько раз твердили миру: не заправляйтесь на сомнительных АЗС, но мы всё равно продолжаем это делать. Вода с горючим из бака прямиком поступает в карбюратор, начинаются сложности.

Итак, если проблема после высушивания карбюратора продолжается, значит, вода в топливе осталась. Если само горючее очень некачественное, тогда остаётся единственный вариант: слить весь бензин в канистру, поставить на мороз, чтобы вода замёрзла. После этого процедить топливо через сетку. Из магистрали выкачать также оставшееся внутри горючее.

Как вода попадает в карбюратор

Если такое произошло летом, придётся придумывать способы, как вывести воду из некачественного бензина. Как правило, если заливается не очень много, тогда рекомендуется избавиться от всего топлива, залить нормальный бензин.

Существуют также специальные присадки на основе спирта или других аналогичных веществ. Их заливают в топливный бак, они выводят воду. Только нужно приобрести по-настоящему качественный состав.

Принцип работы

Более сотни лет лучшие инженерные умы работают над тем, чтобы увеличить отдачу от двигателя. Сначала они действовали по предельно простому принципу. Мощность достигалась путём увеличения объёмов двигателя и количества цилиндров. Но это было экономически нецелесообразно. Потребовалось искать новые пути повышения отдачи от ДВС, не требующие увеличения размеров или веса самого двигателя.

В результате появились турбонагнетатели, компрессоры, разные системы непосредственного и распределённого впрыска, регулируемые фазы, обновлённые цилиндропоршневые группы и многое другое. Сравнительно недавно в паре с ДВС начали работать электродвигатели, которые сумели ещё добавить мощности. И многие были уверены, что повышать отдачу уже некуда. Предел достигнут.

Но тут вспомнили о водяном впрыске или о системе впрыска воды в двигатель. Чаще всего её применяют на двигателях высокофорсированного типа с целью улучшить их основные характеристики. Тут хочется понять, как именно она работает и за счёт чего происходит прирост мощности двигателя.

Выделяют несколько разных систем впрыска, отличия между которыми заключаются преимущественно в местах размещения. Для впрыска воды на впускном коллекторе устанавливается дополнительная специальная форсунка. Именно она отвечает за подачу во впускной тракт двигателя специальной смеси, состоящей из воды и метана. Она перемешивается с топливовоздушной смесью, идущей непосредственно в камеру сгорания. То есть не совсем справедливо называть систему водяным впрыском, но это звучит куда интереснее и интригующе.

Также следует понять, почему используется именно такая смесь, то есть вода и спирт. Подобная жидкость отличается способностью замерзать при более низких температурах, нежели обычная вода. Плюс комбинация спирта и воды получает лучшие свойства рассеивания, что позволяет создавать равномерные смеси и уменьшать текущую температуру в зоне впускного коллектора.

Форсунка подаёт мелкодисперсные капли, тем самым происходит охлаждение жидкости, дающее возможность увеличивать степень сжатия и уменьшать скорость горения внутри цилиндров. Отсюда следует ещё одно преимущество в виде уменьшения рисков детонации.

Дополнительно стоит отметить влияние фактора снижения температуры при горении топлива и воды на химические процессы, протекающие внутри камеры сгорания. На выходе получается меньшая концентрация вредных выбросов и углекислого газа.

Но не стоит думать, что система обладает исключительно одними достоинствами. Ничего идеального не существует. И в случае с водяным впрыском нашлись свои минусы.

• Отработавший газ характеризуется увеличенной концентрацией углеводородов, которые не успевают сгорать. Это в некоторой степени влияет на повышение расхода горючего;
• При движении на небольшой скорости или в момент, когда дроссельная заслонка открыта полностью, двигатели, работающие на такой смеси, могут вести себя нестабильно;
• Жидкость зачастую неравномерно распределяется по цилиндрам. В итоге в некоторых из них оказывается обеднённая топливо-водяная смесь. Для решения такой проблемы можно использовать индивидуальные форсунки под каждый цилиндр, которые будут управляться через ЭБУ;
• Система с водяным впрыском допускает использование исключительно дистиллированной воды. Если взять обычную воду, то находящиеся в ней примеси начнут создавать нагар в камере сгорания, что приведёт к заметному снижению моторесурса.

Последний аргумент заслуживает особого внимания. Да, первое время при работе на обычной воде никаких существенных изменений вы не заметите. Но со временем образуется большое количество отложений, словно накипь внутри чайника. То есть именно такое можно увидеть внутри цилиндров своего двигателя, если не заливать очищенную дистиллированную воду.

Режимы работы двигателя GDI

Всего предусмотрено три режима работы двигателя:

• Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия).
• Мощностной режим (впрыск на такте впуска).
• Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия) (применяется на евромодификациях).

Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия). Этот режим используется при малых нагрузках: при спокойной городской езде и при движении за городом с постоянной скоростью (до 120 км/ч). Топливо впрыскивается компактным факелом в конце такта сжатия в направлении поршня, отражается от него, смешивается с воздухом и испаряется, направляясь в зону свечи зажигания. Хотя в основном объеме камеры сгорания смесь чрезвычайно обеднена, заряд в районе свечи достаточно обогащен, чтобы воспламениться от искры и поджечь остальную смесь. В результате двигатель устойчиво работает даже при общем соотношении воздуха и топлива в цилиндре 40:1.

Работа двигателя на сильно обедненной смеси поставила новую проблему — нейтрализацию отработавших газов. Дело в том, что при этом режиме основную их долю составляют оксиды азота, и поэтому обычный каталитический нейтрализатор становится малоэффективным. Для решения этой задачи была применена рециркуляция отработавших газов (EGR-Exhaust Gas Recirculation), которая резко снижает количество образующихся оксидов азота и установлен дополнительный NO-катализатор.

Система EGR «разбавляя» топливо-воздушную смесь отработавшими газами, снижает температуру горения в камере сгорания, тем самым «приглушая» активное образование вредных оксидов, в том числе NOx. Однако обеспечить полную и стабильную нейтрализацию NOx только за счет EGR невозможно, так как при увеличении нагрузки на двигатель количество перепускаемых ОГ должно быть уменьшено. Поэтому на двигатель с непосредственным впрыском был внедрен NO-катализатор. Существует две разновидности катализаторов для уменьшения выбросов NOx — селективные (Selective Reduction Type) и накопительного типа (NOx Trap Type). Катализаторы накопительного типа более эффективны, но чрезвычайно чувствительны к высокосернистым топливом, чему менее подвержены селективные. В соответствии с этим, накопительные катализаторы устанавливаются на модели для стран с низким содержанием серы в бензине, и селективные — для остальных.

Мощностной режим (впрыск на такте впуска). Так называемый «режим однородного смесеобразования» используется при интенсивной городской езде, высокоскоростном загородном движении и обгонах. Топливо впрыскивается на такте впуска коническим факелом, перемешиваясь с воздухом и образуя однородную смесь, как в обычном двигателе с распределенным впрыском. Состав смеси — близок к стехиометрическому (14,7:1)

Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия). Этот режим позволяет повысить момент двигателя в том случае, когда водитель, двигаясь на малых оборотах, резко нажимает педаль акселератора. Когда двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, вероятность детонации возрастает. Поэтому впрыск осуществляется в два этапа. Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверхбедной смесью (примерно 60:1), в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается компактная струя топлива, которая доводит соотношение воздуха и топлива в цилиндре до «богатого» 12:1.

Почему этот режим введен только для автомобилей для европейского рынка? Да потому что для Японии присущи невысокие скорости движения и постоянные пробки, а Европа- это протяженные автобаны и высокие скорости (а следовательно, высокие нагрузки на двигатель).

Компания Mitsubishi стала пионером в применении непосредственного впрыска топлива. На сегодняшний день аналогичную технологию используют Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) и Toyota (JIS). Главный принцип работы этих систем питания аналогичен– подача бензина не во впускной тракт, а непосредственно в камеру сгорания и формирование послойного либо однородного смесеобразования в различных режимах работы мотора. Но подобные топливные системы имеют и различия, причем иногда довольно существенные. Основные из них – рабочее давление в топливной системе, расположение форсунок и их конструкция.

Система впрыска должна обеспечивать следущее:

• равномерно распределять подачу воды между цилиндрами;
• автоматически запускаться к нужному моменту;
• иметь возможность перекрыть воду, когда она не нужна;
• или предупредить водителя или понизить мощность двигателя (за счет снижения наддува), когда вода кончается;
• быть очень надежной.

Многие системы, которые  доводилось видеть не удволетворяют указанным выше критериям.
Чтобы система была эффективной, подача воды должна меняться в зависимости от воздушного потока. Другими словами поток воды должен соотвествовать потоку воздуха. Маленькое количество воды должно быть на малых нагрузках, и больше на больших. Если подача воды контролируется достаточно точно, то максимальное количество должно быть на пике момента.
Вода должны подаваться в очень хорошо распыленном виде. Это способствует созданию маленьких капель, что увеличивает площадь соприкосновения. Маленькие капли также имеют меньше шансов «упасть» с воздуха и намочить стенки впускного коллектора, что может вызвать неравномерное распределение воды по цилиндрам. Капли маленького размера — требуют применения насоса с высоким давлением и правильного дизайна форсунки.
Английская компания Aquamist специализируется на изготовлении таких систем. Они производят свои собственные насосы, которые работают с низким потоком, но высоким давлением. Насос использует двойной цикл, сначала вода затягивается, а потом выпускается через клапан, это обеспечивает потом примерно 160 кубиков в минуту при давлении порядка 3 бар. Насос имеет встроенную электронику для контроля цикла.
Как альтернативу насосу можно использовать давление наддува, для этого поступаюший воздух надо прогонять через специальную форсунку. В таком случае подключение воды осуществляется до компрессора. В таком случае, требования к форсунке будут очень высоки, чтобы избежать больших капель. Однако такой метод себя не зарекомендовал, так как со временем компрессор приходит в негодность (на лопастях крыльчатки образуется налет).
Вообще же впрыск воды можно осуществлять в разных местах. В атмосферных автомобилях форсунка располагается обычно рядом с дроссельной заслонкой (до неё). В турбированных же автомобилях выбор шире:

• до компрессора;
• после компрессора, но до интеркулера;
• после интеркулера.

Устанавливать форсунку нужно либо до дроссельной заслонки, либо после,  вообще же лучше-подобрать оптимальное расположение опытным путем. На самолетных двигателях к примеру встречается до 18 форсунок установленных рядом с выходом из турбины. Количество подаваемой воды нужно правильно дозировать, обычно это 20-30 процентов от веса жидкости (бензин + вода). Систему нужно настроить так, чтобы вода подавалась только при большом потоке воздуха.
Впрыск воды — очень эффективное средство борьбы с детонацией, и при этом не уменьшается воздушный поток. Систему довольно легко установить, так как компоненты можно распределить, наибольший недостаток — это наличие резервуара с водой, к тому же его еще приходится периодически заправлять. Кроме того, такая система снижает выброс вредных веществ в атмосферу,  даёт возможность использовать топливо с более низким октановым числом, ну и служит хорошим средством для экономии (снижается расход топлива).

Впрыск воды в двигатель: как сделать самому

Для того чтобы все работало, нужно установить во впускном коллекторе форсунку, что будет распылять воду, которая будет смешиваться с топливом и воздухом создавая топливную смесь. Это помогает охладить бензин. Как известно, что только 50% горючего уходит на мощность, а все остальное уходит на обогрев окружающей среды.

Охлажденный бензин вырабатывает КПД мощности около 75%. Параллельно с этим небольшое количество воды быстро испаряется, что создает дополнительное давление на поршни. Эта сила заставляет поршневую группу двигаться быстрее, тем самым увеличивая мощность мотора.

Впервые такую теорию разработали англичане, в частности, Хопкинс в начале 20 века. Английские инженеры боялись использовать эту технологию, поскольку боялись того, что поршни оторвет от пальцев, и они разобьют двигатель внутри. Но, американцы не постеснялись позаимствовать технологию и стали применять ее сначала на авиации, а затем и на грузовых автомобилях. Спустя несколько месяцев, такой же принцип использовали и немцы, что уравняло шансы в бою.

Минусы, с которыми можно столкнуться

Технология впрыска воды в двигатель имеет и ряд недостатков, которые могут пагубно сказаться на работе самого мотора. Итак, рассмотрим, основные минусы:

• Неустойчивая работа мотора. Связано это с тем, что когда дроссель открыт полностью и большой поток воздуха вода впрыскивается неравномерно, поэтому в цилиндрах возникает разная компрессия. Это может привести к выходу со строя поршней, маслосъемных колец, а также провернуть вкладыши на коленчатом вале. Еще одним нюансом является то, что двигатель охлаждается неравномерно.
• Использование воды. Крайне не рекомендуется использовать воду с крана или минирализированную, поскольку они содержат соли, которые останутся на стенках цилиндров. Для таких случаев существует специальная вода – дистиллятор. Для нормального функционирования мотора расход жидкости составляет 2 литра на 10 литров горючего.
• В зимнее время такой впрыск приходится отключать, поскольку вода замерзает.
• Гидроудар. Неоднократно самодельные установки дозировали воду неправильно, что приводило к попаданию большого количества воды в цилиндры.

Лучше всего использовать данную технологию с электрической регулировкой, поскольку именно она четко и равномерно впрыскивает воду в двигатель, предотвращая гидроудары.

Делаем установку своими руками

На практике существует много способов соорудить установку по впрыску воды в двигатель своими руками. После многих экспериментов и неудач народные умельцы выделили два.

Способ первый.

Устанавливаем дополнительный расширительный бачок в качестве резервуара для воды. Также устанавливаем моторчик стеклоомывателя для подачи воды на форсунку. Для подачи жидкости можно взять пластиковую трубку для переливания крови или от системы стеклоомывателя. Далее, подводим систему к резиновому патрубку системы опережения зажигания и прокалываем ее при помощи иглы, которую туда засунем. Она-то и будет служить форсункой впрыска воды.

Способ второй.

Источником воды также будет служить бачок омывателя или расширительный. Система проводится в жиклер карбюратора первичной камеры. Принцип заключается в том, что вода проталкивается в цилиндры за счет всасываемого давления, поэтому моторчик устанавливать не нужно.

Оба способа хороши, но существует великая вероятность того, что чрезмерное количество воды приведет к гидроудару и двигатель выйдет со строя. Именно поэтому после войны все страны отказались использовать этот способ. Двигатели выходили со строя очень часто и ремонту не подлежали. Поэтому технология была отложена до появления электронных систем распределения впрыска в цилиндры двигателя автомобиля.

Вывод

Для тех, кто ищет способы увеличить мощность двигателя и при этом сэкономить на горючем, способ водного впрыска идеально подходит. Не стоит забывать, при этом о последствиях для мотора. Впрыск воды в двигатель своими руками сделать более чем реально. При монтаже стоит учесть факт того, что нужно верно распределить подаваемое количество, чтобы не вызвать гидроудар.

Как это работает

Имея в распоряжении дизельный или бензиновый мотор, традиционный инжекторный атмосферный или даже турбомотор, мало кому в голову придет намеренно подавать в цилиндры воды.

Скептики скажут, что подача в карбюратор или любой другой мотор воды приведет только к гидроудару.

Дорожный знак одностороннее движение: что запрещает, разрешает и зона действия

Но тут важно понимать один нюанс. Есть такое понятие как гидроудар, обусловленный попаданием большого количества жидкости в мотор через впускной тракт

Такое может происходить при проезде глубокой лужи. Но существуют системы, которые можно даже собрать своими руками на Ардуино или купить через Алиэкспресс, которые осуществляют небольшой впрыск специальной смеси. Подобные разработки получили более широкое применение именно в машинах повышенной мощности. Для обычных моторов внутреннего сгорания они вряд ли подойдут. А вот поставить на газотурбинный агрегат можно.

Водяной впрыск используется с целью повышения эффективности мотора и его характеристик. Получить дополнительную мощность можно разными способами, в зависимости от того, какая именно система будет использоваться.

Обычно на впускной коллектор устанавливается специальная форсунка. Говоря про воду, многие лукавят. По факту выполняется подача смеси из воды и метанола. Она перемешивается с топливовоздушной смесью.

Не все понимают, почему применяется сочетание воды и спирта. Эта смесь имеет достаточно низкую температуру замерзания. Плюс это сочетание позволяет получить жидкость с лучшим эффектом рассеивания. То есть можно создать равномерную смесь и параллельно снизить температуру на участке впускного коллектора. Мелкие капли охлаждают смесь, за счет этого повышается степень сжатия, снижается скорость сгорания смеси внутри цилиндров, параллельно снижая вероятность такого эффекта как детонация.

Дополнительно падение температурных показателей положительно воздействует на протекающие внутри камеры сгорания химические процессы, падает уровень вредных выбросов из выхлопной системы.

Впрыск воды в двигатель своими руками

Итак, давайте разберемся с тем, как сделать впрыск воды в инжекторный двигатель или карбюраторный мотор. Сразу отметим, что в свободной продаже имеются готовые установочные комплекты для реализации такого впрыска.

В комплекте находятся специальные форсунки, бак, управляющее устройство для точного дозирования воды, насос, шланги и другие элементы, необходимые для установки. Основным недостатком можно считать очень высокую стоимость комплекта (около 2.5 — 3 тыс. у.е).

По этой причине энтузиасты предпочитают реализовать задачу самостоятельно.

• Как правило, водяную форсунку со специальным соплом для наилучшего распыления ставят во впускном коллекторе, причем областью установки становится место за инжектором или карбюратором.
• Далее воду на форсунку подает насос, который монтируется в салоне. Для этих целей подходит электронасос 12 В.
• Вода поступает из бачка (часто используют дополнительно установленный бачок омывателя ветрового стекла);

В случае с карбюратором также применяется следующий простой вариант, исключающий форсунку:

Сейчас читают:

Подшипник подвесной карданного вала: замена, диагностика,…

Июл 19, 2020

Масло ГУР Форд Фокус 2: подбор жидкости ГУР и замена

Июл 19, 2020

• Все элементы системы, перечисленные выше, соединяются при помощи резиновых трубок или трубочек от медицинской капельницы.
• Далее на трубочку, установленную на выходе из насоса, ставится игла от шприца.
• Указанной иглой следует проколоть резиновую трубку регулятора опережения зажигания.
• Далее следует зафиксировать иглу при помощи герметика. От толщины иглы будет зависеть количество воды, которая подается.

Также используется способ, когда трубка от капельницы подключается к заранее сделанному отверстию в первой камере карбюратора. В этом случае вода будет затягиваться в двигатель посредством разрежения, напоминая принцип работы распылителя.

Чаще всего схема реализована так, что водитель сам физически включает подкачку через переключатель, получая временный прирост мощности. Главной особенностью является точная настройка самодельной системы с учетом производительности электронасоса. Рекомендуется придерживаться пропорций в соотношении вода/воздух 1 к 10-и или 1 к 14-и, то есть 30-35 литров для ДВС с рабочим объемом 1500 см3.

Вода во время впрыска становится мелкодисперсной субстанцией, частицы имеют размер около 0,01 мм. Такая частица сразу обволакивается жирным бензином. В итоге смесь становится однородной (гомогенная ТВС), равномерно и полноценно заполняет камеру сгорания. На такой смеси мотор демонстрирует больший КПД, отодвигается детонационный порог.

При этом очень важно понимать, что избыточное количество воды во впуске может привести к гидроудару двигателя, то есть к его серьезной поломке. Также отметим, что в случае с атмосферными моторами не следует ожидать значительного увеличения мощности и крутящего момента

Для таких агрегатов главным плюсом можно считать лучшую стойкость к детонации.

Что касается двигателей с турбонаддувом, в этом случае заметных плюсов немного больше. На таких моторах форсунку для впрыска воды устанавливают за турбокомпрессором или за интеркулером. В результате удается эффективно снизить температуру поступающей в цилиндры рабочей смеси. Готовые фирменные комплекты водяного впрыска в двигатель снижают этот показатель до 40-60 градусов по Цельсию.

В итоге получается так, что для сжатия холодной смеси двигатель тратит меньше энергии. Также в цилиндры удается подать больше кислорода. В самом начале может показаться, что после попадания в горячий ДВС вода начинает активное испарение, то есть места для кислорода остается меньше. Однако при испарении воды происходит ее увеличение в объеме, то есть наблюдается рост давления в цилиндре. Это позволяет на 7-10% увеличить мощность турбомотора.

Минусы

Привлекательная сразу с нескольких сторон, идея начинает вызывать некоторое сомнение при взгляде на нее с другого бока. Есть недостатки и у двигателей с системой впрыска.

• Такие движки зачастую работают несколько неустойчиво. Особенно явно это проявляется на малых скоростях или при настежь открытом дросселе. В таких условиях вода по цилиндрам распределяется неравномерно, что и мешает ему работать штатно;
• Не стоит забывать, что обычную воду из-под крана в движок через впрыск лить крайне неразумно. Да и бутилированную, очищенную тоже. Такая вода непременно содержит соли, которые при выпаривании жидкости станут оседать на внутренних стенках. Катит только дистиллят – а его потребуется 2 литра на каждые 10 топлива;

• Зимой ездить на машине с впрыском довольно затруднительно: вода будет замерзать. До определенного минуса можно с этим бороться добавлением метанола, но в большинстве случаев впрыск приходится отсоединять;
• Предельной внимательности требует герметичность системы.

И отдельное замечание насчет самоделок: вода в топливо должна подаваться четко дозировано. Однако вручную отладить нужную пропорцию тяжеловато. А при переливе вероятность гидроудара довольно высока. Кстати, именно поэтому сразу после войны авиаторы отказались от использования идеи – слишком часто летели движки. Вернулись к ней только с появлением электроники.