Впрыск воды в двигатель: повышение мощности, миф или реальность

1. Как это работает
2. Фаркопы Galia: особенности конструкции, отзывы, установка
3. Обратная сторона
4. Набор для запрессовки сайлентблоков: что в нем должно быть, как пользоваться
5. Ситуация в наше время
6. Возможность установки на собственный автомобиль
7. Прицеп трал — эвакуатор для легкового авто: варианты конструкции, модели

Всем привет! Автомобильная индустрия постоянно развивается и совершенствуется. При этом далеко не все слышали или знают что-то про впрыск воды в двигатель.

Да, всем известно, что существует система охлаждения , работающая практически на воде со специальными добавками. Существует и выхлопная система, в которой иногда бывает так, что вода капает из трубы . Но все же говорить о том, что в мотор специально подается вода с целью повышения эффективности его работоспособности, приходится. Как бы странно это ни звучало.

Но давайте рассмотрим этот вопрос более подробно. Узнаем, зачем и кто это делает, почему добавление пара или воды может давать какие-то преимущества, и как обстоят дела в современном автомобильном мире.

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.

Фаркопы Galia: особенности конструкции, отзывы, установка

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.

Обратная сторона

Помимо очевидных и рассмотренных преимуществ, у таких систем есть и свои недостатки.

Это далеко не идеальная система, что и отразилось во многом на ее активном применении.

Набор для запрессовки сайлентблоков: что в нем должно быть, как пользоваться

В результате работы образуются отработавшие газы. В них наблюдается повышенная концентрация углеводородов, которые не сгорают. Это негативно влияет на показатели расхода топлива. Если скорость маленькая, либо дроссельная заслонка открыта полностью, наблюдается нестабильная работа силового агрегата. К числу главных причин такого поведения относят неравномерное распределение находящихся в цилиндрах жидкостей. В некоторых цилиндрах обязательно будет появляться чрезмерно бедная смесь.

Эта проблема решается. Для этого можно поставить индивидуальную форсунку на каждый из цилиндров, которые будут находиться под управлением компьютера.

Важно понимать, что при добавлении смеси требуется использовать строго дистиллированную воду.

Если добавлять простую воду, непременно внутри камеры сгорания образуется нагар, ресурс снизится, мотор выйдет из строя раньше срока.

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.

Возможность установки на собственный автомобиль

Прицеп трал — эвакуатор для легкового авто: варианты конструкции, модели

Подобная схема на основе воды и спирта может быть использована практически на любом автомобиле, включая ВАЗ.

В сети появилось множество умельцев, которые разработали самодельные системы. Причем порой в их состав входят обычные капельницы и шприцы, применяемые в медицине.

Самодельные системы, давая больше мощности и увеличивая крутящий момент, по факту параллельно заливают воду в коллектор. Последствия очевидные. Это неравномерное распределение воды по цилиндрам. В некоторых случаях есть все шансы получить солидный гидроудар.

Поставив подобную систему, не удивляйтесь, если машина начнет заводиться и глохнуть , если в какой-то момент начнется активный перегрев двигателя , либо спустя время после монтажа водяного впрыска вы услышите стук клапанов . Все это вполне возможно при неправильном монтаже и использовании самодельных узлов. Да и заводские разработки ставить все равно рискованно, если мотор изначально не адаптирован под работу с водяным впрыском.

Чтобы не рисковать, есть смысл приобрести готовый комплект. Он состоит из специального насоса, блока управления, бачка для воды и форсунок. Наиболее дорогостоящие разработки дополнительно имеют в составе клапан, который отвечает за контроль количества воды и следит за давлением.

Водяная система (спирт и вода) по факту достаточно редкое и необычное явление в наше время. Есть ли перспективы у такой разработки, вопрос достаточно спорный. Оставляйте свои отзывы, если лично сталкивались с системами впрыска воды в мотор, и делитесь впечатлениями о них.

Подписывайтесь, оставляйте комментарии, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждении темы!

Впрыск воды в двигатель: как сделать самому

Система впрыска воды в двигатель является одним из доступных способов тюнинга силового агрегата. Данное решение позволяет увеличить мощность, крутящий момент и экономичность ДВС, повысить детонационную стойкость и улучшить ряд других характеристик мотора.

При этом такой тюнинг не предполагает каких-либо серьезных доработок силового агрегата по «железу», то есть впрыск воды в инжекторный двигатель или карбюраторный мотор может быть установлен с минимальным вмешательством в конструкцию.

Для чего нужен и как работает впрыск воды в двигатель: плюсы и минусы

Для начала немного истории. Самой идее впрыска воды в мотор больше сотни лет. Наибольшее практическое применение такая система нашла в авиации применительно к поршневым авиамоторам.

В 1940-е годы немецкие и американские пилоты, а также летчики из других стран активно использовали впрыск воды для того, чтобы увеличить мощность своих авиамоторов. Если точнее, в силовые агрегаты впрыскивалась смесь воды и метанола.

• Теперь давайте взглянем, как вода может обеспечить дополнительную мощность, экономичность, а также какие плюсы имеет способ. Прежде всего, конструктивно впрыск воды реализуется во впускной коллектор через специальную форсунку. Получается, вода распыляется и становится еще одним компонентом в составе топливно-воздушной смеси из бензина и воздуха.
• В результате горючая смесь получает эффективное охлаждение после впрыска воды, также топливный заряд с частицами воды становится «тяжелее», такой плотный заряд в цилиндрах сильнее сжимается поршнем перед воспламенением. Работа на такой смеси в ряде случаев немного уменьшает общую токсичность выхлопа.

При этом сама скорость сгорания смеси замедлятся, то есть двигатель не подвергается риску детонации топлива. Температура в камере сгорания также уменьшается. Таковыми являются основные плюсы системы в случае, если было принято решение установить впрыск воды в дизельный двигатель, бензиновый атмосферный или турбоагрегат и т.д.

• Однако есть и минусы. Более существенным недостатком считается нестабильность работы мотора при полностью открытой дроссельной заслонке, а также когда частота вращения коленвала не является высокой, машина движется с небольшой скоростью. Эти нюансы возникают по причине того, что вода не совсем равномерно распределяется по цилиндрам мотора.
• Еще одним неприятным моментом можно считать обязательное условие использовать исключительно чистую дистиллированную воду. Дело в том, что для эффективной работы всей системы необходимо подавать на 10 кг. горючего около 2 кг. воды. Вполне очевидно, что при соотношении 1/5 использование обычной воды приведет к тому, что с каждыми 2 кг. воды в камере сгорания будет откладываться около 200 мг. солей и других примесей.

В списке минусов также отмечен факт, что в морозы использовать данную систему впрыска достаточно сложно, так как вода попросту замерзает. Использование спиртовых добавок способно решить проблему только при незначительном похолодании. С наступлением сильных морозов всю систему нужно снимать или сливать воду, после чего отключать.

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:

• 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.

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.

Дополнительные рекомендации

Следует обратить внимание на то, что оптимально подавать в мотор не просто дистиллированную воду, а смесь спирта и воды в соотношении 1/1. Такая водно-спиртовая добавка лучше распыляется, в итоге образуется мелкодисперсная смесь из воды, воздуха, спирта и бензина.

Если вода позволяла, главным образом, уменьшить детонацию и лучше охлаждать смесь, наличие в смеси метанола обеспечило ряд дополнительных преимуществ. Дело в том, что скорость горения спирта намного медленнее того же бензина. В результате давление в цилиндре растет плавне, что позволяет увеличить крутящий момент применительно к количеству оборотов коленвала.

Хотелось бы еще раз отметить, что вода для впрыска должна быть дистиллированной, чтобы исключить образование отложений в камере сгорания. Также необходимо стремиться к наилучшему распылению, так как большее количество частиц позволяет добиться улучшения теплообмена и последующего испарения воды.

Это значит, что необходим мощный насос и отдельно подобранный распылитель форсунки. По этой причине способ с иглой от шприца многими специалистами и опытными тюнерами ставится под сомнение.

Подведем итоги

Напоследок добавим, что даже готовый комплект для впрыска не получится нормально использовать без предварительной тонкой настройки инжекторного или карбюраторного двигателя. Другими словами, потребуются дополнительные манипуляции с составом смеси (обеднение или обогащение), увеличение давления воздуха при наддуве, коррекция зажигания на более раннее и т.д.

Что такое водо-метанольный впрыск?

Немного истории. Технология впрыска воды.

Технология впрыска воды почти такая же старая, как и сам автомобиль. Однако, как и многие автомобильные технологии, она потеряна — так как мода берет своё. Впрыск воды — это возможность подавить детонацию, что позволяет поднять давление в цилиндрах и тем самым повысить КПД двигателя. Контроллером впрыска воды легко управлять и довольно просто установить. Теперь, когда выброс газов в атмосферу контролируется все жестче, октановое число бензина повышается и растет цена, впрыск воды становится лучшим способом экономии топлива, так как «вода» доступна практически бесплатно.

Исследования по использованию впрыска воды в ДВС были проведены в Авиационной Лаборатории Langley во время войны с декабря 1941 г. по март 1942 г.

Выписка из данного отчета (перевод) на рисунке.

Выводы: водная инжекция может применяться как средство внутреннего охлаждения двигателя.

Достоинства впрыска воды:

1. Возможность работы на обедненных смесях, что уменьшает расход топлива, либо можно уменьшить октановое число топлива без ухудшения характеристик двигателя.
2. Впрыск воды может устанавливаться на авиационную технику.
3. Понижается температура выхлопных газов.
4. Возможность увеличения мощности двигателя за счет устранения детонации.

Недостатки технологии впрыска воды:

1. Повышенный вес (сейчас это устранено за счет применения современных технологий).
2. Необходимость в дополнительном баке для воды.
3. Трудности использования при отрицательных температурах (необходимо добавлять спирт или метанол).

Как работает впрыск воды?

Итак, как же вода помогает подавить детонацию? Детонация случается, когда пламя в цилиндре не прогрессирует, а вместо этого происходит взрыв. Это вызывает массивное увеличение давления, которое может повредить поршни, кольца и даже головки блока цилиндров. Детонация иногда может быть услышана как «тинь-тинь» — звук идущий от двигателя.

Впрыск воды может осуществляться 3-мя способами.

Первый и основной, когда вода впрыскивается на впуске, до того как смесь попадает в цилиндры, маленькие капли собирают тепло из воздуха. Вода имеет очень высокий коэфициент теплообмена (может поглотить большое количество энергии, и при этом температура поднимется не сильно), это способствут охлаждению поступающего воздуха. Капли начинают испаряться, при этом поглощается еще больше тепла. И наконец, когда оставшиеся капли достигают камеры сгорания вся вода превращается в пар. Это действует как анти-детонант и к тому же поддерживает внутренности двигателя в очень чистом состоянии (препятсвует образованию карбоновых отложений).

Эксперименты с впрыском воды проводились еще в 1930-х годах. В то время было обнаружено, что детонации можно избежать если смесь воздух/топливо делать более богатой. По мере роста давления детонация усиливается, но обогащение смеси снимает проблему, в тоже время было установлено, что при впрыске воды — детонации не происходит, даже если смесь бедная. Снижение детонации при богатой смеси происходит за счет того, что большое количество топлива охлаждает камеру сгорания, естественно при использовании воды такого количества топлива уже не нужно.

Этот эффект наиболее значительный и позволяет экономить топливо при больших нагрузках на двигатель. Saab — на своих последних моделях турбированных автомобилей стал недавно применять впрыск воды на больших нагрузках в сочетании с более бедной смесью — это способствует снижению вредного выхлопа и экономии топлива. Если взглянуть на это с другой точки зрения, то на больших нагрузках можно экономить топливо без снижения мощности.

Всегда ли для впрыска используется вода?

Несмотря на то, что мы пока говорили только про «воду», многие системы используют смесь воды с метанолом (50/50), или воды и метилового спирта. Исследования проводившиеся во время второй мировой войны доказали, что использование чистой воды лучше для снижения детонации, а смесь с метанолом позволяет получить больше мощности до того как произойдет детонация. Одна из причин этого в том, что алкоголь горит медленнее, чем бензин. Поэтому пик давления в цилиндрах возникает позже, что способствует увеличению момента.

Вопрос заключается в том — может ли впрыск воды помочь в увеличении мощности двигателя? В то время как температура поступающего в двигатель воздуха понижается, понижается и его плотность, а присутствие воды в цилиндрах оставляет меньше места для кислорода. И в таком случае чистый сухой воздух означает больше мощности. Однако холодный воздух менее плотный, что позволяет увеличить количество воздуха, поэтому теоритически, если отношение воздух/топливо не меняется — то оба фактора нейтрализуют друг друга.

Это означает, что если впрыск воды используется без какой либо настройки двигателя — то улучшений ждать не приходится. Однако, если смесь забеднить, или увеличить давление или выставить более раннее зажигание — то в результате получится прибавка в мощности. Заряженные авиационные двигатели имеют устройства для автоматического обеднения смеси когда идет впрыск воды. Напомним, что изменения в составе смеси на высоких нагрузках могут быть очень опасными, и могут плохо сказаться на «здоровье» вашего двигателя. Двигатели, нагнетающие воздух принудительно (турбо и компрессорные) очень легко повредить, если беднить смесь или изменять зажигание.

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).

В данной статье мы ознакомились в впрыском воды. Если Вы желаете купить радар-детектор в интернет-магазине. Компания Radartech готова предоставить антирадары оптом и в розницу. Мы является официальным производителем, поэтому цены на антирадары ниже именно на нашем сайте. Хотя Вы можете обратиться и к официальным дилерам радар-детекторов Radartech Pilot 21RS plus, Pilot 21 R(S) и прочих моделей антирадаров Радартех в Москве и по России.

Источник Источник Источник Источник http://pricep-vlg.ru/tyuning/vprysk-vody-v-dvigatel/
Источник Источник Источник http://krutimotor.ru/vprysk-vody-v-dvigatel/
Источник Источник http://radartech.ru/pages/vdo-metanolnii_vprisk/