Впрыск водометанола в двигатель своими руками

Просто и понятно о тюнинге и воде. Впрыск водометанола

Большинство современных технологий тюнинга пришли к нам почти из прошлого столетия. К ним отнесем нагнетание, впрыск закиси и остальные фишки. Но при этом три четверти процессов внутри цилиндра, до сих пор не понятны полностью. Хороший задел на будущее. Правда это больше – теоретика и общая информация. К слову, о ней прямо сейчас и поговорим.

Инъекция жидкости: водяной подхват

Обычный автолюбитель предпочтет обойтись без гидроудара. H20 для этого товарища скорее лишь жидкость используемая в мойке. А словосочетание «инъекция воды в цилиндры» режет слух, и вызывает недоумение. Подумайте. В цилиндре, где все процессы отточены до автоматизма вдруг появляется капля жидкости дающей жизнь на Земле. Это может довести водителя до инфаркта. Хорошо что «нормальные шоферы» читают скорее новости в газете, так что наш читатель надеюсь, мы не нанесем твоему здоровью вред своими «кощунственными» идеями.

Поговорим все-таки об истории. Как же без нее?

Как говорилось выше, основная масса достижений науки не блещет новизной. Впервые баловались с инъекцией воды еще в тридцатых годах 20 века. Нам есть чем гордится. Сперва лицензию выдали в СССР. Это произошло в 1934! Тогда не предполагали применять этот способ для возрастания мощностных показателей. Эксперименты проводились для не допущения детонирования в цилиндрах. Поясним, газо-топливная смесь напросто взрывается в цилиндре, а не постепенно сгорает.
Для нашей цели впрыск воды, вместе с инъекцией закиси, первый раз применен в самолетных движках. У немцев H20 добавляли в печально известные «Мессеры», в Советском Союзе – известные Илы и МиГи. Все это происходило в непростые времена ВОВ. Изобретение реактивных двигателей свело на нет инновационные труды по поршневым моторам.
Впрыск воды оставался в тумане событья. Но тут-то пришли тяжелые времена. Разрушенная промышленность в послевоенные времена не справлялась с потребностью народа. Воду снова применяли, вместе с бензином. Чтобы не вредить двигателю низкооктановым топливом.

Теперь немного теоретики

Под названием «впрыск воды» обычно имеют в виду применение смеси из воды и спирта метанола. Где-то один к одному. Вода снижает взрывоопасность смеси. А еще не дает отложиться остатком углерода. Сейчас немного подробнее.
Большой показатель удельной теплоемкости H20 забирает часть температуры у входящего газа. В школе нам говорил преподаватель, что охлажденный газ занимает меньший объем, сжать его гораздо легче. Это значит, что вода применяется в роли своеобразного внутреннего кулера. К слову, схожие процессы протекают возле больших водоемов. Которые служат своеобразными резервуарами для тепла, накопленного за день, и ночью остаются более теплыми.
Таким образом, внутри цилиндра мы получаем гораздо больше кислорода благодаря уменьшению объема газа. Но и для пара воды тоже нужно место. Выходит, что полученное преимущество с таким же значением компенсируется недостатком. Но мы не учли вот что. Пар воды занимает больший объем, чем сама поступившая вода. А значит, давление возрастает, приблизительно процентов на десять. Мощность тоже растет за счет этих процессов.
Плюс при инъекции вода распыляется мелкими каплями размером в сотые доли миллиметра. Топливо эти частицы быстро покрывает пленкой. Это похоже на топливные пятна на дорожных лужах. Камера сгорания заполняется однородно. Научным языком: гомогенизированная смесь. Получаем снижение опасности взрыва и возросший КПД.
Любой двигатель должен пройти настройку, чтобы работать таким образом. Для этого можем попробовать применить обеднение топливной смеси, либо увеличить давление, либо более быстрое зажигание. В немецких самолетах ВОВ в моторе использовался специальный обеднитель топлива. Он автоматически срабатывал при поступлении жидкости. В современности Saab недавно стал использовать на движках с турбиной инъекцию воды в бедную смесь. Правда, причина здесь немного другая. Это уменьшение загрязнение воздуха и плюс снижение расхода топлива.
Сейчас перейдем к метанолу. Он относится к спирту и горит очень медленно. А главное медленнее, чем бензин. Давление при этом растет постепенно и апогей приходится позже. Таким образом, мы повышаем показатель крутящего момента и мощности.
Теперь к десерту. Грамотно поставленная и отлаженная схема не наносит вреда мотору! К тому же, как упоминалось, вода не дает откладываться углероду! Время жизни двигателя, скорее всего, превысит коррозионную стойкость кузова. Еще Ваши внуки смогут оценить чудо инженерной мысли. Гидроудар нам не страшен. Чтобы получить критическую массу воды нам просто придется утопить машину во время движения. А это вряд ли входит в обыденную эксплуатацию вашего авто. Грамотные дозы H20 безопасны для движка.

Читайте также:  Причины поломки турбокомпрессора на дизельном двигателе

Пару слов о железной составляющей

Самое время начать использовать наши знания. Главное придерживаться определенных требований, чтобы система трудилась верой и правдой и не грозила взорваться к бомба замедленного действия. По количеству газа нам нужно подавать поток H20 и передать их к каждому цилиндру одинаково. Пик момента – подаем больше H20. Верное сочетание – 1 к 10 или 1 к 14. При недостатке движок детонирует. При избытке получаем специфические выстрелам из выхлопа. Помните, подаем H20 только после дистиляции. Можно провести аналогию с чайником. Если вода недостаточно очищена, то внутри двигателя получим такую же накипь, как и в чайнике.
Покупка такой системы вряд ли станет серьезной проблемой. Проблемы начнутся при нее настройке. Хорошего специалиста днем с огнем не сыщешь.
Вода должна поступать в мелкодисперсном агрегатном состоянии. Поверхность мелких частиц гораздо выше, чем у плотной среды. Поэтому теплообмен выше, а значит, испаряется быстрее. Приведем бытовой пример. Нальем чай в стакан и в блюдце. Где быстрее остынет? Чтобы использовать этот эффекта нам понадобится мощный насос. Плюс к этому специальные сопла на форсунках. В любительских системах, как правило, используются подручные материалы. Например медицинская игла. Все это очень кустарно. Схема выходит довольно сомнительная.
В моторах без турбины форсунка устанавливается за заслонкой на впуске. Владельцы турбированных моторов – везунчики. Для них найдется несколько способов изготовления. Самый простой — вместо насоса использовать давление наддува. Правда форсунка в этом случае должна быть серьезной и компрессор не скажет вам спасибо. Крыльчатка быстро загрязняется накипью. Второй случай подсмотрен у инженеров авиации. Здесь форсунки ставятся сразу за турбиной. Их количество может превышать десяток. Третий способ позволяет воде снижать показатель температуры газа в цилиндре почти на пол тысячи градусов.
Сейчас знаменит изготовитель агрегатов впрыска воды — английская компания Aquamist. На раллийных авто применяют в дизайне мотора ее решения. Авто WRC недавно двигались «на воде», но затем FIA произвела ограничение. Встречаются серии, где впрыск применяют до сих пор!
На гражданке дела обстоят гораздо хуже. Для обычных авто реализовано не более пары сотен узлов.
Цена агрегата начинается от $200 и достигает $3000. Как видим, приобрести ее не составит большого труда. Возможно, даже поставить ее в авто не составит проблем. Проблема – настройка, еще большая проблема – корректно отладить. Зато, впрыском закиси азота вряд ли кого-то поразишь, а впрыск воды, есть и будет оставаться диковинкой.

Источник

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.

Читайте также:  Сборка двигателя ваз 21083 инжектор своими руками

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

Зачем моторам спортивных машин нужна водка

Над двигателями внутреннего сгорания проводилось немало экспериментов по улучшению их производительности. Одной из таких успешных идей является система впрыска водометанола. Как же она устроена?

Что такое система впрыска водометанола

Система впрыска водометанола – это процесс, благодаря которому можно удвоить мощность двигателя, посредством подачи воды и метанола в блок цилиндров.

Многие скажут: «Зачем мне добавлять воду в двигатель, если там находится огонь?». Ведь огонь и вода несовместимы и приведут только к поломке двигателя, то есть к гидроудару, ржавчине, превращения масла в эмульсию и т.д. Но на самом деле, это ошибочное утверждение.

Итак, дадим объяснение этому большому «зачем?». Как мы знаем, вода имеет высокое значение теплоёмкости, и когда смесь распыляется мелкими каплями размером менее 0,1 мм. двигатель начинает работать интенсивнее. При впрыске водометанола во впускной коллектор происходит охлаждение и его и воздуха, который становится плотнее. Всё это ведёт к тому, что в силовой агрегат попадает больше кислорода и соответственно повышается мощность.

После этого водометанол попадает в камеру сгорания и испаряется, при этом увеличиваясь в объёме, что создаёт высокое давление для поршней, которые начинают крутиться быстрее, повышая крутящий момент.

Вода увеличивает октановое число топлива и снижает детонацию. Кстати говоря, смесь воды и метанола впрыскивается в соотношении 50/50.

В турбированных спортивных двигателях водометанол может и улучшать работу наддува, поскольку смесь снизит температуру выхлопных газов, а как мы знаем, турбины подсоединены именно к выхлопным трубам. Не очень горячий воздух продлит ресурс турбин и увеличит давление наддува.

Какие преимущества даёт система впрыска водометанольной смеси

Исходя из выше перечисленных свойств водометанола, можно составить ряд преимуществ этой системы:

  • рост мощности на 15-20% и крутящего момента 25-30% (собственно для чего и применяют технологию гонщики);
  • снижение температуры впускного воздуха;
  • снижение температуры в камере сгорания;
  • снижение детонационных свойств топлива и повышение октанового числа;
  • очистка двигателя для более долгой его эксплуатации;
  • с повышением мощности снизится расход топлива;
  • экологичность системы.

Два небольших минуса технологии – это: высокая стоимость и необходимость часто заливать новую смесь в бачок.

Чем заменяют водометанольную смесь

Водометанол иногда заменяют этанолом или водкой. Октановое число у этанола и метанола примерно одинаковы (около 108-109), но этанол хуже охлаждает воздух в двигателе. Этанол агрессивно относится к топливной системе, и со временем может повредить некоторые части. Но, всё равно, на нём снимают гораздо больше мощности на спортивных машинах.

Примером того, кто применяет водку в топливной системе, является дрифт легенда RDS соревнований в России – Гоча Чивчян. Если вы о нём не слышали, рекомендуем узнать подробнее его биографию в автоспорте.

В одном из интервью в Японии он рассказал, что заливает водку в водометанольную систему на своём Nissan Silvia, мощностью 600л.с. Объясняя это тем, что в России бензин плохой, и ему приходится это делать, чтобы температура выхлопа была нормальной.

Таким образом, водометанольная система является одной из актуальных для спортивных автомобилей. Установить её легко, гораздо сложнее правильно настроить и это требует мастерства. А если вы смелый, можете использовать те же принципы, что и Гоча.

Источник

Запись на мероприятие

Количество гостей со мной:

Тема: Впрыск воды, кастом

Опции темы

Впрыск воды, кастом

Добрый день. Хочу понять что сложного собрать такую систему своими руками. Конечно я не говорю сейчас про то, какими интеллектуальными наворотами, надёжностью обладают продаваемые системы, меня интересует что может помешать собрать элементарный рабочий прототип своими руками.

Насколько я себя это представляю —
топливный насос + топливная форсунка + бачок.
Форсунка управляется по минусу. У меня есть опыт работы с микроконтроллёрами, поэтому управлять форсункой не видится проблем(пускай пока, чтобы упростить, будем включать впрыск кнопкой из салона).

Читайте также:  Глухой стук в двигателе нексия

Дальше топливная магистраль с давлением, скажем, 3 бара. В системах что я видел прилагаются какие-то силиконовые шланги и насосы под 300psi. Я вот одно понять не могу, как эти шланчики выдерживают 20 бар. Да и зачем такое давление? Тут ещё один вопрос возникает — надо делать или обратную линию и регулятор давления или(я не очень понимаю как это сделано в фабричных системах) включать отключать насос в зависимости от давления?

Что касается настройки — есть рекомендация о 10% воды(чуть больше для вода/метанол). Зная сколько льют мои форсунки я могу просчитать с некоторым запасом сколько надо лить форсунке впрыска воды. Да, тут можно сказать, что готовые системы динамически высчитывают эту информацию с датчиков загрузки, но я не вижу в этом какую либо проблему. Меня интересует реально ли взяв валяющиеся без дела насос, форсунку и пару друзей, сделать механически работоспособную систему?

Источник

Экзотический тюнинг — впрыск водометанола. Правда или миф?

Сказать, что подобный вид тюнинга экзотичный — ничего не сказать. Однако, он не стоит в одном ряду с тюнингом, который появился в последнее десятилетие, его истоки идут аж с 30-х годов прошлого столетия. Именно тогда был выдан первый патент на производство водометанольного двигателя. А теперь гордитесь, выдан патент был в СССР.

Особенность двигателя в том, что в камеру сгорания подается вода. И в этот момент среднестатистического водителя должно разорвать от возмущения и негодования. Как же так, вода в двигатель, это же гидроудар и поршневая, блок цилиндров с головкой под замену? А вот и нет. Что бы в этом разобраться необходимо изучить данный вариант ДВС, где он применялся и какие положительные стороны использования он имел.

История создания ДВС на водометаноле

Принципы работы ДВС на водометаноле

Самое интересное в том, что в момент впрыска вода принимает мелкодисперсную структуру (капельки). Эти частицы, бензин мгновенно обволакивает, подобно бензиновому пятну в луже, что делает смесь более гомогенизированной (однородной) и нейтрализующей взрывную среду. Такая субстанция равномерно заполняет камеру сгорания, что увеличивает КПД в каждом отдельном цикле.

Беда подобных конструкций не дороговизне, дефиците или отсутствия специального топлива, а в настройках системы. Ибо, максимально эффективно будет работать тот двигатель, который лучше всего настроен. А в нынешнее время специалистов по настройке водометанольного ДВС в нашей стране меньше чем пальцев на одной руке. Мастера для правильной настройки используют обеднение смеси, раннее зажигание или увеличение давления. В немецких самолетах времен второй мировой использовалась автоматическая система забеднения топливной смеси. В современное время шведский Сааб стал ставить водометанол на свои турбированные двигатели. Для того, чтобы можно было обеднять смесь, и тем самым минимизировать выбросы продуктов горения в окружающую среду.

Второй компонент — метанол, а по сути дела спирт. Скорость горения, которого меньше чем у бензина, что позволяет нарастать давлению в камере сгорания медленнее и равномернее. Отсюда выше момент, а значит и мощность, ибо она зависит от момента и числа оборотов.

И самое главное, при правильной настройке ДВС ни чего не угрожает, ни гидроудар не прочие «бяки». При этом еще и увеличится ресурс двигателя. Машины уже не будет, а мотор будет живой, благодаря отсутствию отложений углеродных соединений. И к слову, гидроудар мотор получает, только если его полностью залить водой, а небольшие дозы ему не повредят.

Особенности системы и ее цена

Цена системы варьируется от 200 до 3000$. Но опять же повторюсь, не в цене загвоздка, а в настройке. Одна английская компания поставляла такие системы на раллийные автомобили. Смешно сказать, что машины класса WRS ездили на воде. На так было недолго, так как по каким-то причинам федерация запретила их использовать и они остались только на некоторых классах гоночных авто.

Как установить систему?

По сути сам принцип мало отличим от закиси азота. Разница в использовании и наращиванию мощности в определенный промежуток времени. Использование закиси носит мгновенный характер, а водометанола постоянный. Однако, закисью вы сейчас ни кого не удивите, а вот водой в цилиндрах, пожалуй, многих.

Источник

Adblock
detector