Впрыск воды в двигатель своими руками: Впрыск воды в двигатель автомобиля своими руками, плюсы и минусы

Впрыск воды в инжекторный двигатель

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.

Содержание

1. Эффект от присутствия воды в составе горючей смеси
2. Краткий экскурс в историю
3. Как работает система впрыска воды

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.

повышение мощности, миф или реальность

Содержание статьи

1. Как это работает
2. Лебедка для прицепа: какую купить и как установить своими руками
3. Обратная сторона
4. Прицеп Спутник для легковых автомобилей: характеристики, отзывы
5. Ситуация в наше время
6. Возможность установки на собственный автомобиль
7. Какая незамерзайка лучше: разбираемся в вопросе подробнее

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.

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.

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

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!

Watch this video on YouTube

Самодельная система впрыска воды Рона Новака – Новости Матери-Земли

1 / 2

Рон Новак (справа) объясняет тонкости своей системы впрыска воды.

ФОТО: СОТРУДНИКИ НОВОСТИ МАТЕРИ-ЗЕМЛЯ

2 / 2

На схеме показаны детали и способ сборки системы впрыска воды.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

Вы можете улучшить пусковую способность, приемистость и топливную экономичность вашего автомобиля, сконструировав самодельную систему впрыска воды… общей стоимостью менее пяти долларов! И вы потратите эту небольшую сумму денег (черт возьми, в наши дни для покупки одного бака бензина требуется больше денег!) полностью на запчасти, потому что вся информация, которая вам понадобится для «впрыска» вашего собственного автомобиля, находится прямо здесь. в этой статье!

Сотрудники НОВОСТИ МАТЬ-ЗЕМЛЯ установили и протестировали одно из «помощников двигателя» (и, клянусь джиперами, оно работает!), но мы не можем взять на себя ответственность за изобретение самодельного устройства. Нет, все ноу-хау для этого получасового (или меньшего) проекта магазина исходит от очень щедрого и умного посетителя семинаров этого журнала: г-на Рона Новака.

Рон открыто поделился своим подкапотным «секретом» во время июльской Недели НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ со всеми, кому это было интересно. (И как только слухи о его мозговом штурме стали известны, изобретательный парень потратил столько же времени на обучение, сколько на учебу!)

На самом деле, мистер Новак сделал два усовершенствования своего универсала Honda CVCC 1978 года, прежде чем он отправился в долгий путь из своего дома в северной части штата Нью-Йорк в нашу западную часть Северной Каролины. Главной модификацией путешествующего семинариста была установка самодельной системы впрыска воды, которая подает 4:1 H ₂ 0/спиртовой туман в карбюратор его автомобиля, но он также добавил снижающую сопротивление «воздушную заслонку» под передним бампером Honda, чтобы дальнейшее увеличение расхода бензина его автомобиля. [ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: НОВОСТИ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ’ всегда занятые исследователи надеются сообщить в будущем об этой идее second ( «удлинитель крыла»). Хитрый северянин внимательно прочитал литературу о дорогом аксессуаре и понял, что удлинитель пробега представляет собой не более чем бутылку (частично заполненную каким-то «чудесным» раствором), которая оснащена [1] подводным воздухозаборным трубопроводом, который барботирование воздуха через жидкость и [2] выпускную трубку для захвата тумана для подачи «вспененного» пара непосредственно в карбюратор двигателя. Считалось, что влажный воздух способствует более эффективному сжиганию топлива (путем «распыления» капель бензина и снижения температуры топлива), а также улучшает общую производительность и срок службы силовой установки (путем очистки двигателя от нагара).

Новак прикинул, что он мог бы сам сделать подобный топливный бак, если бы решил одну проблему: какое «устройство» он мог бы поставить на свою подводную воздушную трубу, чтобы производить эти мириады крошечных пузырьков воздуха? Что ж, ремесленник перепробовал почти все приспособления, какие только мог придумать (включая зажатый конец мундштука), но, несмотря на его усилия, барботер поставил его в тупик. Из-за отсутствия одной простой детали Рон не мог заставить работать всю чертову систему!

Однажды, когда житель Нью-Йорка выполнял поручение в зоомагазине, он заметил маленький аквариумный «воздушный камень», который (что еще?) деловито разбивал поступающий кислород на крошечные пузырьки, чтобы смешивать воздух с водой. вода в аквариуме. Рон купил один из недорогих объектов, прикрепил его к подводной трубке своего самодельного инъектора, и — эврика! — он в деле!

Вся процедура установки была простой, недорогой и законной (Рон не возился с приборами EPA для своей машины). А «новая» Хонда Новака с водяным впрыском работала лучше — и дальше на одном баке бензина — чем когда-либо в своей жизни!

После этой первой попытки Рон устанавливал свои «пузырьки» на все виды транспортных средств, от мотоцикла BMW R60/2 до Opel GT 1973 года и Cadillac 1968 года. В каждом случае расход бензина значительно улучшился! Итак, ребята, «нет никаких причин», по которым вы не можете улучшить производительность и расход бензина, создав собственную водяную форсунку, независимо от того, какой вид транспорта с бензиновым двигателем вы используете! Все, что вам нужно сделать, это отправиться в ближайший зоомагазин за «автозапчастями» и прочитать следующие инструкции.

Самодельный впрыск воды для автомобильных двигателей

Джошуа Бэйли

Автомобильные двигатели производят неослабевающее количество бесполезного тепла. Простым, но механически инвазивным способом отвода большей части тепла двигателя является впрыск воды/метанола. В сочетании с послепродажным болтовым креплением и новой настройкой двигателя эти системы могут повысить эффективность, мощность и долговечность бензиновых двигателей.

Основы впрыска воды/мета

Этот тип системы охлаждения, также известный как ADI или система впрыска антидетонанта, чаще всего используется с двигателями с наддувом или с такими воздушными компрессорами, как ременные. приводные нагнетатели или турбокомпрессоры с приводом от выхлопных газов. В таких двигателях часто используются системы охлаждения воздух-воздух, известные как промежуточные охладители, для охлаждения заряда перегретого воздуха, но температуры на впуске все еще высоки и есть риск преждевременной детонации топлива до того, как оно полностью сожмется в цилиндре.

Системы ADI впрыскивают распыленный туман во впускной коллектор перед цилиндром. Когда смесь воды, метанола, воздуха и бензина поступает в поршень, тепло, выделяемое при сжатии, испаряет воду, а не нагревает стенки цилиндра. Метанол сгорает как бензин, но при более высоком давлении, поэтому эффективное октановое число бензина увеличивается.

Чего ожидать

При использовании отдельно системы ADI оказывают незначительный эффект, кроме охлаждения двигателя. На самом деле истинная польза от системы ADI носит потенциальный характер, особенно в двигателях с наддувом. С более высоким эффективным октановым числом и более холодным воздушным зарядом система позволяет тюнеру электроникой увеличивать компрессию внутри двигателя и использовать более агрессивный угол опережения зажигания, тем самым резко увеличивая выходную мощность двигателя. Более благоприятные рабочие температуры позволяют двигателю работать ниже своего порога, тем самым увеличивая срок службы двигателя.

Автомобили, использующие системы ADI, вряд ли увидят лучшую экономию топлива. Двигатель будет работать кулер, что может привести к тому, что некоторое количество топлива останется несгоревшим в выхлопных газах. Это может привести к появлению темного дыма из выхлопных газов, в зависимости от применения системы.

Как купить и эксплуатировать

Системы ADI широко доступны для розничной продажи и обычно относительно недороги по сравнению с более интенсивной модернизацией двигателя и трансмиссии. После покупки вы должны выбрать, какое соотношение воды и метанола является наиболее желательным в ваших условиях вождения, а также сколько фактически будет впрыснуто во впускной заряд. Более высокие передаточные числа более консервативны, а более низкие позволяют более агрессивно управлять двигателем. Рекомендуется провести профессиональную настройку автомобиля, чтобы двигатель мог адаптироваться к новой топливной смеси, особенно при более высоких нагрузках. Впрыск воды в консервативных ситуациях вождения скорее заглушит двигатель, чем улучшит его характеристики.