- Для чого потрібен і як працює впорскування води в двигун: плюси і мінуси
- Впорскування води в двигун своїми руками
- додаткові рекомендації
- Підведемо підсумки
Система упорскування води в двигун є одним з доступних способів тюнінгу силового агрегату. Дане рішення дозволяє збільшити потужність, обертаючий момент і економічність ДВС , Підвищити детонационную стійкість і поліпшити ряд інших характеристик мотора.
При цьому такий тюнингу не передбачає будь-яких серйозних доопрацювань силового агрегату по «залізу», тобто впорскування води в інжекторний двигун або карбюраторний мотор може бути встановлений з мінімальним втручанням в конструкцію.
Для чого потрібен і як працює впорскування води в двигун: плюси і мінуси
Для початку трохи історії. Самій ідеї впорскування води в мотор більше сотні років. Найбільше практичне застосування така система знайшла в авіації стосовно поршневим авіамоторів.
У 1940-і роки німецькі та американські пілоти, а також льотчики з інших країн активно використовували впорскування води для того, щоб збільшити потужність своїх авіамоторів. Якщо точніше, в силові агрегати впорскувалася суміш води і метанолу.
Однак після появи реактивного двигуна більшість робіт по удосконаленню системи упорскування води були згорнуті. Тільки ближче до 1980-м впорскування води знову почали застосовувати, але тепер уже на автомобілях. Іншими словами, вказане рішення стало способом тюнінгу і форсування поршневого автомобільного ДВС, активно застосовується в автоспорті.
- Тепер давайте поглянемо, як вода може забезпечити додаткову потужність, економічність, а також які плюси має спосіб. Перш за все, конструктивно впорскування води реалізується у впускний колектор через спеціальну форсунку. Виходить, вода розпорошується і стає ще одним компонентом в складі паливно-повітряної суміші з бензину і повітря.
- В результаті горюча суміш отримує ефективне охолодження після впорскування води, також паливний заряд з частинками води стає «важче», такий щільний заряд в циліндрах сильніше стискається поршнем перед займанням. Робота на такій суміші в ряді випадків трохи зменшує загальну токсичність вихлопу.
При цьому сама швидкість згоряння суміші сповільняться, тобто двигун не наражається на ризик детонації палива. Температура в камері згоряння також зменшується. Такими є основні плюси системи в разі, якщо було прийнято рішення встановити впорскування води в дизельний двигун , бензиновий атмосферне або турбоагрегат і т.д.
- Однак є й мінуси. Більш суттєвим недоліком вважається нестабільність роботи мотора при повністю відкритій дросельної заслінки, а також коли частота обертання клонували не є високою, машина рухається з невеликою швидкістю. Ці нюанси виникають через те, що вода не зовсім рівномірно розподіляється по циліндрах двигуна.
- Ще одним неприємним моментом можна вважати обов'язкова умова використовувати виключно чисту дистильовану воду. Справа в тому, що для ефективної роботи всієї системи необхідно подавати на 10 кг. пального близько 2 кг. води. Цілком очевидно, що при співвідношенні 1/5 використання звичайної води призведе до того, що з кожними 2 кг. води в камері згоряння буде відкладатися близько 200 мг. солей і інших домішок.
В результаті двигун вийде з ладу вже через 100-150 мотогодин роботи. Саме з цієї причини для системи водяного вприскування потрібна попередня якісна очистка базового компонента. Що стосується практичної користі, для збільшення тільки порога детонації набагато простіше використовувати хімічні добавки в паливо, ніж боротися з детонацією за допомогою добавки води в робочу суміш.
У списку мінусів також відзначений факт, що в морози використовувати дану систему уприскування досить складно, так як вода просто замерзає. Використання спиртових добавок здатне вирішити проблему тільки при незначному похолоданні. З настанням сильних морозів всю систему потрібно знімати або зливати воду, після чого відключати.
Впорскування води в двигун своїми руками
Отже, давайте розберемося з тим, як зробити впорскування води в інжекторний двигун або карбюраторний мотор. Відразу відзначимо, що у вільному продажу є готові установчі комплекти для реалізації такого вприскування.
У комплекті знаходяться спеціальні форсунки, бак, керуючий пристрій для точного дозування води, насос, шланги та інші елементи, необхідні для установки. Основним недоліком можна вважати дуже високу вартість комплекту (близько 2.5 - 3 тис. У.о).
З цієї причини ентузіасти вважають за краще реалізувати завдання самостійно.
- Як правило, водяну форсунку зі спеціальним соплом для найкращого розпилення ставлять у впускному колекторі, причому областю установки стає місце за інжектором або карбюратором.
- Далі воду на форсунку подає насос, який монтується в салоні. Для цих цілей підходить електронасос 12 В.
- Вода надходить з бачка (часто використовують додатково встановлений бачок омивача вітрового скла);
У випадку з карбюратором також застосовується наступний простий варіант, що виключає форсунку:
- Всі елементи системи, перераховані вище, з'єднуються за допомогою гумових трубок або трубочок від медичної крапельниці.
- Далі на трубочку, встановлену на виході з насоса, ставиться голка від шприца.
- Зазначеною голкою слід проколоти гумову трубку регулятора випередження запалювання.
- Далі слід зафіксувати голку за допомогою герметика. Від товщини голки буде залежати кількість води, яка подається.
Також використовується спосіб, коли трубка від крапельниці підключається до заздалегідь зробленого отвору в першій камері карбюратора. В цьому випадку вода буде затягуватися в двигун за допомогою розрідження, нагадуючи принцип роботи розпилювача.
Найчастіше схема реалізована так, що водій сам фізично включає підкачування через перемикач, отримуючи тимчасовий приріст потужності. Головною особливістю є точна настройка саморобної системи з урахуванням продуктивності електронасоса. Рекомендується дотримуватися пропорцій у співвідношенні вода / повітря 1 до 10-ї або 1 до 14-ї, тобто 30-35 літрів для ДВС з робочим об'ємом 1500 см3.
Вода під час вприскування стає дрібнодисперсного субстанцією, частинки мають розмір близько 0,01 мм. Така частка відразу обволікається жирним бензином. В результаті суміш стає однорідною (гомогенна ТВС), рівномірно і повноцінно заповнює камеру згоряння. На такій суміші мотор демонструє більший ККД, відсувається детонаційний поріг.
При цьому дуже важливо розуміти, що надмірна кількість води під впуску може привести до гідроударів двигуна, тобто до його серйозної поломки. Також відзначимо, що у випадку з атмосферними моторами не слід очікувати значного збільшення потужності й крутного моменту. Для таких агрегатів головним плюсом можна вважати кращу стійкість до детонації.
Що стосується двигунів з турбонаддувом, в цьому випадку помітних плюсів трохи більше. На таких моторах форсунку для впорскування води встановлюють за турбокомпресором або за интеркулером. В результаті вдається ефективно знизити температуру надходить в циліндри робочої суміші. Готові фірмові комплекти водяного вприскування в двигун знижують цей показник до 40-60 градусів за Цельсієм.
У підсумку виходить так, що для стиснення холодної суміші двигун витрачає менше енергії. Також в циліндри вдається подати більше кисню. На самому початку може здатися, що після потрапляння в гарячий ДВС вода починає активну випаровування, тобто місця для кисню залишається менше. Однак при випаровуванні води відбувається її збільшення в обсязі, тобто спостерігається зростання тиску в циліндрі. Це дозволяє на 7-10% збільшити потужність турбомотора.
додаткові рекомендації
Слід звернути увагу на те, що оптимально подавати в мотор не просто дистильовану воду, а суміш спирту і води в співвідношенні 1/1. Така водно-спиртова добавка краще розпорошується, в результаті утворюється мелкодисперсная суміш з води, повітря, спирту і бензину.
Якщо вода дозволяла, головним чином, зменшити детонацію і краще охолоджувати суміш, наявність в суміші метанолу забезпечило ряд додаткових переваг. Справа в тому, що швидкість горіння спирту набагато повільніше того ж бензину. В результаті тиск в циліндрі зростає плавні, що дозволяє збільшити крутний момент стосовно кількості оборотів коленвала.
Хотілося б ще раз відзначити, що вода для вприскування повинна бути дистильованої, щоб виключити утворення відкладень в камері згоряння. Також необхідно прагнути до найкращого розпорошення, так як більша кількість частинок дозволяє домогтися поліпшення теплообміну і подальшого випаровування води.
Це означає, що необхідний потужний насос і окремо підібраний розпилювач форсунки. З цієї причини спосіб з голкою від шприца багатьма фахівцями і досвідченими тюнерами ставиться під сумнів.
Підведемо підсумки
Наостанок додамо, що навіть готовий комплект для вприскування не вийде нормально використовувати без попередньої тонкої настройки инжекторного або карбюраторного двигуна. Іншими словами, будуть потрібні додаткові маніпуляції зі складом суміші ( збіднення або збагачення ), Збільшення тиску повітря при наддуванні, корекція запалювання на більш раннє і т.д.
Виходить, купити готовий комплект або виготовити впорскування води своїми руками можна вважати готовим рішенням. Набагато важливіше правильно налаштувати двигун і саму систему з урахуванням дозованої подачі якісно розпорошеної суміші дистильованої води і метанолу.