Впрыск метанола в двигатель что это

Впрыск водометанола. Простой способ увеличить мощность двигателя

Метанол представляет собой спиртовое соединение, состоящее из одного атома углерода, одного атома кислорода и четырех атомов водорода (CH3OH). Впервые он был синтезирован в 1600-х годах. Систему впрыска смеси воды и метанола (50/50) начали применять во времена второй мировой войны в истребителях с наддувными двигателями. В 1942 году немецкая люфтваффе увеличила мощность истребителя Focke-Wulf 190D-9 с 1776 л.с. до 2240 л.с. с использованием 50/50% впрыска воды / метанола.

В послевоенные годы система перекочевала на спортивные двигатели. А в 60-х годах его запретили использовать, как в Формуле-1, так и в NASCAR за чрезмерную прибавку мощности двигателя.

Как это работает

Проще говоря: водометанол помогает предотвратить детонацию. Система впрыскивает мелкодисперсный туман смеси воды и метанола во впускной коллектор, который испаряется и резко поглощает тепло, температура внутри цилиндра значительно снижаются, а склонность к детонации уменьшается. Благодаря этому можно увеличить давление наддува или максимальные обороты двигателя. Увеличение мощности происходит за счет того, что охлажденный воздух более плотный и имеет больше молекул кислорода.

Общее эмпирическое правило заключается в том, что двигатель будет вырабатывать на один процент больше мощности на каждые 10 градусов снижения температуры на входе.

Еще одним преимуществом является снижение расхода топлива до 19% .

Источник

Впрыск водо метанола

Впрыск водо метанола

Чаще всего система устанавливается на бензиновый турбодвигатель. При повышении количества воздуха, который попадает в мотор, повышается и его мощность. А чем холоднее этот воздух, тем будет выше его плотность, а также выше количество кислорода. Также можно вычислить снижение температуры при испарении жидкости.

Для примера можно взять компрессорный мотор самолета. Двигатель такого самолета работает на изооктане. Для сгорания изооктана требуется 25 атомов кислорода на 94 азота. Опустив сложные расчеты, получается, что при испарении топлива температура понижается на 20 градусов.

Рассчитываемые типы двигателей самолетов применяют систему впрыска топлива, используемую для охлаждения горючей смеси, которая впрыскивает 25% воды от массы топлива. Понижение температуры составляет уже 40 градусов. Что является очень хорошим показателем.

Также можно рассчитать и прирост мощности. Напомним, что при снижении температуры, плотность воздушного заряда возрастает. Кроме того, увеличивается и количество молекул кислорода, что способствует увеличению мощности мотора.

Стоит отметить, что представленные результаты расчетов системы впрыска воды являются абсолютно реальными. Системы впрыска воды начали использовать достаточно давно. Впервые серийным выпуском автомобилей с системой впрыска воды занялась компания SAAB, которая стала известной благодаря производству самолетов. Система впрыска воды разрабатывалась для повышения экономичности двигателя на высоких скоростях. Ее использование позволило снизить расход топлива на 30%.

Этот пример позволяет понять, насколько повышается мощность мотора при охлаждении топлива с воздухом, если применять эту систему на двигателях, оснащенных распределенным впрыском топлива. Однако сейчас на автомобилях устанавливаются моторы с прямым впрыском. То есть топливо поступает напрямую в камеру сгорания, когда воздух уже сжат. В таких двигателях отсутствует фаза охлаждения воздушного заряда во впускном тракте. Следовательно, применение системы впрыска воды на таких моторах будет более продуктивным.

В турбо-моторах бензин охлаждается при испарении, забирая тепло, чтобы защитить агрегат от самовозгорания смеси воздуха и топлива при сжатии. Дело в том, что топливо подается в двигатель в состоянии газа. При смешивании его с воздухом оно не охлаждается. Именно в таком случае применение системы впрыска воды будет особенно эффективно.

При установке системы на дизельных двигателях обязательна дополнительная настройка ЭБУ. Дизельные моторы работают на достаточно бедных смесях, следовательно, являются такими экономичными. Поднятие мощности таких двигателей — несложных процесс. Для этого достаточно обогатить смесь. При модернизации дизельного мотора проводятся работы по оптимизации подачи воздуха для качественного и быстрого охлаждения мотора. В бензиновых моторах для охлаждения требуется снизить температуру топлива.

Система впрыска воды вызывает серьезный интерес у специалистов и автолюбителей. Далее мы рассмотрим несложную схему впрыска воды. Данную схему можно сделать сложнее, дополняя ее защитными механизмами. Помимо этого, рассмотрим инновационные виды впрыска воды. Этот вопрос начнется с изучения теоретических сведений, после чего можно перейти и к практическим тестированиям разных систем.

Автолюбителей в первую очередь интересует вопрос снижения расхода топлива. В нашей стране показатель отношения расхода топлива к мощности автомобиля называется удельным расходом топлива. Именно этот показатель является основным показателем топливной эффективности мотора.

Напомним, что эффективность впрыска жидкости объясняется поглощением тепла при ее переходе в газообразное состояние. Для повышения эффективности использования системы следует добиться оптимального распыления. Эффективность поглощения тепла зависит от размера капель воды, ведь чем они меньше, тем быстрее перейдут в газообразное состояние.

Чтобы добиться оптимального качества распыления воды, следует создать максимально высокое и в то же время безопасное давление в системе. Для этих целей применяются водяные наносы, которые позволяют поддержать давление 8-13,8 бар. Самыми популярными являются водяные наносы компании Aquatec.

Такие наносы оснащены перепускным клапаном, которые можно отрегулировать и настроить в зависимости от требуемого давления. Чаще всего наносы настраиваются на максимальное давление, которые позволяет выполнять самое эффективное распыление. Однако существуют исключения, например, компания Aquamist устанавливает его только 160 PSI.

Читайте также:  Как прикрепить двигатель к вибростолу

Еще одной важной деталью системы является форсунка, которая регулирует распыление жидкости. Рекомендуется выбирать форсунки в зависимости от типа и объема двигателя. При покупке сопел отделки необходимо установить их таким образом, чтобы система была надежна и не протекала. Для этого можно дополнительно снабдить систему водяным соленоидом. Его можно приобрести через интернет, либо в специальном магазине. Дополнительно следует выбрать обратный клапан, который будет надежно выполнять защитную функцию и подойдет к данной системе.

Довольно часто возникает необходимость дополнительного изготовления переходника. Если у вас нет возможности, желания и времени покупать все отдельные элементы системы впрыска воды, можно приобрести их комплектом. Многие производители продают в комплекте сопла, обратный клапан, держатель и фильтр. Тогда все элементы оптимально подойдут.

Самая простая схема впрыска воды выглядит следующим образом. В нее входит реле, выключатель, который подключается к реле давления. Для включения системы впрыска достаточно запустить двигатель и включить ее. После достижения необходимого уровня давления откроется соленоид, и система запустится.

Например, если вы хотите, чтобы впрыск воды начинался, когда давление достигнет показателя в 1 бар, то необходимо соответственно настроить систему. После его достижения реле давления замыкает цель, и система начинает работать.

Дополнительно можно установить лампочку на панели, которая загорится при малом количестве воды в баке.

Источник

Система впрыска воды, метанола, водометанола JTlab Basic.

Система впрыска метанола JTlab Basic — это система подачи воды или метанола в двигатель. Такая система подойдет и любителям тюнинга ( доработки двигателей ) и владельцам обычных автомобилей, особенно если автомобиль оборудован ЭБУ с возможностью перепрошивки и настройки. Дополнительная адаптация прошивки двигателя под впрыск воды позволит значительно повысить эффективность системы подачи воды и метанола, а так же снизить расход топлива и температуру выпускных газов. Система позволяет осуществлять высокоточную подачу воды, метанола, водометанола в двигатель, обьем подачи рассчитывается либо от уровня загрузки форсунок, либо по сигналу MAP сенсора.

Для тех, кто не в курсе, система впрыска воды подает распыленную на мельчайшие капли воду во впускной коллектор двигателя. Подача воды в двигатель позволяет активно бороться с детонацией, использовать низкооктановое топливо, повышает крутящий момент, чистит камеру сгорания, оптимизирует температуру выхлопных газов, снижает расход топлива и уровень вредных выбросов.

Если хочется почитать подробнее о том, как работает впрыск воды в двигателе, читайте нашу статью: Впрыск воды в двигатель, впрыск водометанола.

Изначально эта система разрабатывалась для применения в мощных ТУРБО двигателях, для которых детонация это самое страшное зло. После двух лет ежедневной круглогодичной эксплуатации на двигателе 1.6 мощностью более 400 сил при наддуве 2.2 бара на 95м бензине, возникла мысль — а почему бы не адаптировать эту систему для гражданских автомобилей. Спустя некоторое время мы произвели несколько тестовых образцов, которые были установлены на различные автомобили с АТМО и ТУРБО двигателями обьемом от 2 до 5.6л, мощностью до 450 л.с., степенью сжатия до 12:1. Автомобили с нашей системой впрыска воды проехали десятки тысяч километров и побывали в самых разных уголках нашей страны от крайнего севера до побережья Крыма. Собрав отзывы и пожелания владельцев, мы доработали систему таким образом, чтобы ее могли установить практически в любом автосервисе, а настроить и пользоваться ей мог любой человек со средним образованием. Фактически нам удалось создать систему впрыска воды для повседневного использования в обычном автомобиле.

Зачем мне нужна система впрыска воды ?

Плюсы для АТМОсферного бензинового двигателя:

  • — впрыск воды снижает расход топлива до 15-20%
  • — возможность использовать 92й бензин вместо 100го (это не шутка, проверено на нескольких автомобилях со степенью сжатия 11:1 и 12:1)
  • — повышение крутящего момента, машина едет легче и лучше во всем диапазоне оборотов
  • — впрыск воды хорошо охлаждает впускной воздух, за счет этого повышается мощность на 1-3%
  • — очистка камеры сгорания, клапанов, свечей, выпускной системы
  • — снижение вредных выбросов

Плюсы для ТУРБО бензинового двигателя:

  • — впрыск воды снижает расход топлива до 10-30%
  • — возможность использовать 95й бензин вместо 100го с огромным запасом по детонационной стойкости
  • — улучшается раскрутка турбины
  • — впрыск воды хорошо охлаждает впускной воздух, за счет этого повышается мощность на 5-15%
  • — повышение крутящего момента, машина едет легче и лучше во всем диапазоне оборотов
  • — очистка камеры сгорания, клапанов, свечей, турбины, выпускной системы
  • — оптимизация температуры выпускных газов
  • — снижение вредных выбросов

Плюсы для дизельного двигателя:

  • — снижение расхода топлива на 20-30%
  • — увеличение крутящего момента до 30%
  • — снижение температуры впускного воздуха
  • — очистка камеры сгорания, клапанов, свечей накаливания, турбины, выпускной системы
  • — снижение вредных выбросов

На какой автомобиль можно установить систему впрыска воды JTlab Basic?

Система впрыска воды JTlab Basic может быть установлена на АТМО и ТУРБО бензиновый двигатель с распределенным или прямым впрыском топлива, а так же на АТМО и ТУРБО дизельный двигатель с механическим или электронным ТНВД, возможна так же установка на карбюраторные двигатели.

Система может рассчитывать обьем подачи воды в двух режимах:
— режим работы по загрузке форсунок ( Injector Duty )
— режим работы по сигналу собственного MAP сенсора

В режиме работы по загрузке форсунок система может работать с бензиновыми АТМО и ТУРБО двигателями, оснащенными распределенным впрыском ( топливные форсунки во впускном коллекторе ).

В режиме работы по сигналу МАР сенсора система может работать с бензиновыми и дизельными двигателями с прямым впрыском топлива с наддувом и без, а так же с карбюраторными двигателями и дизельными двигателями с механическим ТНВД.

Читайте также:  Чем и как отремонтировать блок на двигателе

Описание системы впрыска метанола JTlab Basic.

Система JTlab Basic может быть установлена практически на любой автомобиль, простота настройки и контроля параметров позволяет использовать такую систему на любом обычном автомобиле с бензиновым или дизельным ДВС. Высокая надежность системы, заложенная при ее разработке не доставит проблем при эксплуатации, а система контроля и защиты не позволит сломать систему или двигатель. Наша система впрыска воды работает под постоянным давлением 10 бар, это позволяет достичь наилучшего распыления воды и точно дозировать обьем подаваемой в двигатель воды. Измеренная погрешность подачи системы менее 1%. Использование электромагнитных форсунок позволяет очень точно дозировать уровень подачи воды, исключает задержки в срабатывании начала / конца впрыска. Благодаря особой конструкции система JTlab Basic может работать и на чистой воде и на чистом спирте и даже на незамерзающей жидкости.

Система построена по модульному принципу, т.е. каждый основной узел можно заменить без проблем аналогичной деталью в случае повреждения / порчи. Любой из модулей системы можно приобрести отдельно, как запчасть.

Система впрыска воды JTlab Basic состоит из:

  • — шестеренного насоса высокого давления из нержавеющей стали, предназначенного для постоянной работы под высоким давлением
  • — регулятора давления из нержавеющей стали
  • — двух электромагнитных форсунок особой конструкции
  • — контроллера системы впрыска воды
  • — контроллера насоса
  • — внешнего дисплея для настройки системы и контроля параметров работы
  • — датчиков уровня и давления воды
  • — распределителя из нержавеющей стали
  • — многоразового фильтра 50мкм
  • — бака для воды
  • — фиттингов из нержавеющей стали, шлангов, обжимных муфт
  • — проводки и контроллера насоса

Устройство системы впрыска водометанола JTlab Basic.

Механическая часть системы впрыска воды состоит из:

  • насоса высокого давления
  • регулятора давления
  • распределителя
  • электромагнитных форсунок высокого давления
  • фиттингов и шлангов

Насос высокого давления

Блок насос-регулятор особой конструкции специально разработан для постоянной работы под высоким давлением и обеспечивает стабильное давление в системе. Благодаря применению нержавеющей стали все детали насоса и регулятора имею неограниченный срок службы и позволяют использовать воду и спирты в любой концентрации. Система оснащается шестерённым насосом, работающим под постоянным давлением. Конструкция насоса позволяет ему выдерживать замерзание воды до -10С, а так же исключает попадание воды из насосной части в электродвигатель насоса. Насос может быть установлен в подкапотном пространстве и не требует дополнительной защиты от температуры или воды. Контроллер питания насоса защищает насос от перегрузки и короткого замыкания.

Электромагнитные форсунки высокого давления

Система оснащена электромагнитными форсунками высокого давления особой конструкции, распыляющими воду каплями размером 0,1-0,2мм. Использование электромагнитных форсунок позволяет очень точно дозировать уровень подачи воды и регулировать обьем подачи в широком диапазоне. Применение электромагнитных форсунок исключает задержки в срабатывании начала / конца впрыска. Использование двух форсунок, работающих в определенной последовательности позволяет очень точно дозировать подачу воды и получать равномерную взвесь капель воды в потоке впускного воздуха, что значительно улучшает равномерность смеси воды-бензин-воздух.

Распределитель

Распределитель из нержавеющей стали равномерно подает воду к форсункам, в торце распределителя так же установлен датчик давления для максимально точного контроля давления перед форсунками.

Фитинги и шланги

Все фитинги изготовлены из нержавеющей стали и имеют особую конструкцию для наилучшего уплотнения деталей и шлангов, проверены давлением 14 бар. Специальные обжимные муфты надежно фиксируют шланги на деталях, без их повреждения. Шланг высокого давления изготовлен из резины, не боится высокой температуры подкапотного пространства, достаточно гибкий и не боится продолжительного контакта с чистым спиртом.

Электрическая и электронная части системы впрыска воды состоят из:

  • контроллера
  • внешнего дисплея
  • датчиков давления и уровня
  • проводки

Функции контроллера системы впрыска метанола JTlab Basic.

Контроллер системы JTlab Basic имеет широкий набор возможностей по настройке, управлению и контролю параметров работы системы подачи воды в двигатель. Большая часть решений и функций уникальна среди систем впрыска воды и не имеет аналогов в мире. Контроллер оснащён OLED дисплеем 1.3 дюйма, на дисплей выводится информация о состоянии системы: уровень в баке, обьем подачи воды, активная в данный момент точка впрыска, выбранная карта впрыска, давление в системе, температура впускного воздуха. Процедура настройки системы максимально упрощена для удобства пользователя и производится с помощью внешнего дисплея. В корпус внешнего дисплея встроен слот для SD карты, на которую можно записывать логи работы системы. Дополнительный светодиодный индикатор с пищалкой позволяет установить систему скрыто, при этом контролировать параметры работы системы. Интерфейс контроллера максимально адаптирован для пользователя и использования системы на обычном автомобиле. Контроллер имеет встроенный Bluetooth модуль, в будущем контроль и управление системой сможет осуществляться через приложение на смартфоне / головном устройстве (Android / iOS).

Список функций контроллера JTlab Basic:

  • — удобный внешний дисплей для управления системой и контроля параметров работы системы
  • — удобный для пользователя интерфейс на русском языке
  • — простая настройка системы, не требующая специальных знаний и навыков
  • — автоматический расчет процентного соотношения топливо / вода в режиме работы по сигналу форсунок
  • — 4х ступенчатый контроль за уровнем в баке ( 100% / 50% / 25% / 0% ), данные постоянно выводятся на дисплей
  • — контроль давления в системе, данные постоянно выводятся на дисплей
  • — многоступенчатый контроль превышения / снижения давления в системе с автоматическим выводом сообщений на дисплей
  • — вывод информационных сообщений на дисплей в случае аварийных ситуаций (снижение давления, окончание воды в баке) + звуковая и светодиодная индикация
  • — возможность настройки 2х карт впрыска воды с переключением в режиме реального времени нажатием одной кнопки (для примера экономичная и мощностная настройка)
  • — активация впрыска воды по данным датчика температуры впускного воздуха ( контроль температуры впускного воздуха )
  • — активация впрыска воды по данным датчика температуры двигателя
  • — возможность подачи воды в широком диапазоне от 25 сс/мин до 500 сс/мин (для стандартной комплектации), параметр максимального обьема подачи может быть увеличен до 2000сс/мин
  • — возможность установки любого вида прогрессии подачи воды в зависимости от нагрузки на двигатель
  • — возможность установки начала подачи под с ХХ до режима максимальной нагрузки
  • — дополнительный светодиодный индикатор с пищалкой отображает статус работы системы и информирует в случае перехода в аварийный режим
  • — Bluetooth модуль, в будущем появится приложение ( iOS / Android ) для управления и настройки системы со смартфона или через Android головное устройство
  • — спящий режим, в который система уходит автоматически и отключает насос, если впрыск воды не нужен, как только впрыск воды понадобится система автоматически включит насос заранее
  • — возможность сохранения даталога и всех параметров работы системы на SD карту
  • — возможность обновления прошивки контроллера и добавления новых функций
  • — аварийное отключение системы в случае критического изменения давления или в случае окончания воды
  • — аварийный выход, который может отключать соленоид буста / подавать сигнал ЭБУ для переключения настройки
Читайте также:  Чем прогреть двигатель перед запуском зимой

Защита системы и двигателя

Система JTlab Basic имеет функцию защиты двигателя, которая реализована посредством аварийного выхода и может управлять буст соленоидом или подавать управляющий сигнал на ЭБУ или управлять любым другим устройством для перевода работы ДВС в защитный режим. Защитный режим активируется при снижении / превышении давления в системе или окончании воды в баке.

Так же система оснащена дополнительным датчиком температуры впускного воздуха, при помощи которого контролируется оптимальная температура впускного воздуха, при превышении заданного порога система автоматически активирует впрыск для снижения температуры.

Так же контроллер обеспечивает защиту самой системы впрыска, при активации защитного режима насос и форсунки отключаются, постоянный контроль давления в системе не позволяет выйти ее элементам из строя.

Карты впрыска воды

Карты впрыска воды — это оригинальное решение JTlab по управлению подачей воды, впервые примененное в системах впрыска воды, которое не используется больше ни в одной другой системе. Говоря проще, карта впрыска — это сохранненая в памяти настройка системы, позволяющая гибко регулировать обьем подачи воды. Контроллер имеет возможность настройки двух карт впрыска — это позволяет настроить систему под впрыск чистой воды или впрыск воды со спиртом (для примера).

Карта впрыска содержит параметры 5ти точек впрыска, изменяя параметры которых можно гибко изменять обьем подачи воды в зависимости от нагрузки на двигатель, которая определяется либо сигналом МАР сенсора, либо сигналом загрузки форсунок. Каждая точка впрыска имеет два параметра: уровень нагрузки на двигатель и необходимый обьем подачи воды, это значит, что для 5ти диапазонов нагрузки на двигатель можно задать свой обьем подачи воды, который будет плавно изменяться от точки к точке. Такая схема управления позволяет максимально гибко настроить подачу воды в двигатель с различным уровнем прогрессии, в зависимости от нагрузки на двигатель.
Так же система контролирует параметр точки начала впрыска — этот параметр устанавливает момент активации впрыска, например можно отключить подачу воды при ХХ или активировать подачу при определенной нагрузке на двигатель.

Все настройки системы сохраняются в энергонезависимой памяти, а значит Вы их не потеряете даже при долговременном отключении аккумулятора. Переключение карт впрыска происходит в режиме реального времени, при работающем ДВС, нажатием одной кнопки на внешнем дисплее.

На схеме изображен принцип работы карт впрыска в контроллере впрыска воды JTlab. Вы можете видеть увеличение обьема подачи воды при увеличении нагрузки на вдигатель в промежутке между точками А — В, затем снижение обьема подачи в промежутке между точками В — Г, а затем снова увеличение обьема подачи воды начиная с точки Г и до максимальной нагрузки на двигатель.

Контроль за уровнем в баке

Контроллер JTlab Basic имеет развитую функцию контроля за уровнем в баке. Благодаря 3м датчикам уровня и постоянному их контролю, пользователь всегда может оценить остаток воды в баке без лишних проблем. Информация об уровне в баке постоянно выводится на внешний дисплей. Система отображает 4 фиксированных уровня воды в баке: 100% / 50% / 25% / 0% (критический уровень). При активации датчика критического уровня включается защитный режим по низкому уровню воды в баке, соответствующее сообщение выводится на дисплей, раздается предупреждающий звуковой сигнал и активируется светодиодная индикация.

Проводка и разьемы

Проводка системы изготовлена из высококачественных медных автомобильных проводов с применением герметичных автомобильных разьемов, что повышает надежность системы, а так же упрощает ремонт / обслуживание автомобиля. Автомобильные клеммы имеют особую конструкцию, которая обеспечивает надежный контакт всех элементов системы и исключает ложные срабатывания или неисправности.

В комплектах для самостоятельной установки поставляются почти готовые жгуты с уже обжатыми клеммами и установленными разьемами с одной стороны. Длина проводов в готовых жгутах рассчитана с запасом, чтобы исключить лишние соединения. Благодаря такому решению установка электрической части системы упрощается до уровня установки сигнализации или автомагнитолы.

Возможна поставка проводки в наборах для полноценной самостоятельной сборки, состоящих из набора клемм, проводов и разьемов. ( Требует профессионального инструмента для обжима клемм и профессиональных навыков )

Видео работы системы впрыска воды JTlab Basic

На видео показан тест системы, работающей по сигналу MAP сенсора, в контроллер настроен на различный обьем подачи воды в зависимости от нагрузки на двигатель. Система автоматически изменяет обьем подачи воды в соответствии с показаниями MAP сенсора.

Статья об истории впрыска воды, принципах работы, плюсах и минусах.

Источник

Adblock
detector