Делаем впрыск воды в двигатель своими руками

1 ≫

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.

Как показывает практика, после тюнинга свечей зажигания мощность двигателя, в среднем, увеличивается на 5-6 л.с. Эти цифры были получены автовладельцами после проверки на динамометрическом стенде.

Увеличение мощности атмосферного и турбированного двигателя. . Рекомендуем также прочитать статью о том, как увеличить мощность дизельного двигателя при помощи специального тюнинг-бокса.

Если целью является тюнинг автомобиля, тогда главной задачей, естественно, становится увеличение мощности ДВС. . Как увеличить мощность двигателя: основные способы.

Турбонаддув. Тюнинг двигателя. Энциклопедия. . Кроме того, не стоит рассчитывать, что увеличение компрессии при помощи присадок будет способствовать росту или возвращению утраченной мощности ДВС.

Модуль увеличения мощности дизельного двигателя. Виды чип-боксов, особенности подключения и работы данных блоков. Преимущества и недостатки тюнинг-бокса.

Как увеличить мощность двигателя: основные способы. . Модуль увеличения мощности дизельного двигателя. Чип-тюнинг и топливные карты | Чиповка двигателя.

Источники: http://krutimotor.ru/vprysk-vody-v-dvigatel/

2 ≫

Время от времени тема применения воды в ДВС всплывает на различных форумах, но, как правило, всё сводится к общепринятым и бесконечно повторяющимся фразам (иногда бессмысленным). А также приводятся одни и те же примеры, более или менее удачного применения воды, в плане эффективности. Нет главного – конкретных цифр или, в широком понимании, теории. Конечно, я не претендую на создание такой теории, но, думаю, что сделать некоторые расчёты и получить некоторые цифры, было бы интересно. С чего начать? Для начала, с расстановки «по полочкам», того, что нам известно на сегодняшний день.

1. Встречается утверждение, что в камере сгорания, под воздействием высокой температуры (порядка 2000 °С), вода разлагается на водород и кислород. После этого водород вступает в реакцию горения с кислородом и… Ну, дальше понятно.

Да… Ну, что тут сказать? Мне лично сразу вспоминается планета Плюк из фильма Гайдая «Кин-дза-дза». Напомню, что на этой планете, со слов местных жителей, морей нет, потому, что из них давно уже луц сделали. Луц – это топливо для местного летательного аппарата. Ну, это так, к слову, лирическое отступление и фантастика. А реальность, лично для меня, описывает курс средней школы 80-х годов прошлого века, когда любой троечник знал, что продуктами реакции горения углеводородов являются вода и углекислота. Вода! Причём в самом что ни на есть газообразном и гомогенном состоянии при соответствующей температуре. Так что ж эта вода не разлагается на водород и кислород, со всеми вытекающими последствиями? Зачем ещё воду добавлять, если даже та, которая уже есть, гореть не хочет? Думаю, что пункт первый можно вычёркивать.

2. Вода, снижает вероятность детонации горючей смеси, путём снижения температуры в камере сгорания.

Ну, хорошо. Путём снижения температуры… Как известно двигатель внутреннего сгорания является тепловым. Т.е. в механическую работу преобразовывается именно теплота, полученная в результате сгорания топлива, которая приводит к увеличению давления газов в цилиндре. Тот, кто против этого утверждения, пусть идёт к… Евгению Травникову (у него своя, «альтернативно-одарённая» теория ДВС). Таким образом, если снизить температуру в камере сгорания, то снизится и давление. Всё, как говориться, приехали. Представим такое развитие событий. Для увеличения давления в конце сгорания рабочей смеси, увеличили степень сжатия и столкнулись с детонацией. Добавили воду и тем самым снизили температуру в камере сгорания вместе с давлением — детонация исчезла. Так ведь с самого начала целью увеличения степени сжатия было увеличение давления в конце сгорания смеси. Так зачем надо было «огород городить», если в конечном итоге давление было снижено? Но главное даже не в этом. Чтобы события пошли по описанному выше сценарию, воду в цилиндр нужно добавлять уже после закрытия впускного клапана. Дело в том, что ещё на такте впуска вся неиспарившаяся до этого вода, испарится, охлаждая детали цилиндра, и в дальнейшем перестанет оказывать какое-либо воздействие на рабочую смесь, как в плане снижения её температуры, так и в плане повышения. Более того, сама станет частью рабочей смеси, как, например, тот же азот и с тем же, кстати, успехом. Поэтому пункт два тоже вычёркиваем, т.к. рассматриваем впрыск воды во впускной коллектор, а не непосредственно в цилиндр. Да и сама по себе целесообразность борьбы с детонацией путём снижения температуры/давления в камере сгорания, лично у меня, вызывает вопросы.

3. Подача воды во впускной коллектор снижает температуру воздуха, тем самым увеличивает наполнение цилиндров по массе.

Ну что ж, вот с этим утверждением не поспоришь. Однако и здесь есть парочка «подводных камней». Во-первых, помимо снижения температуры поступающего в цилиндры воздуха, вода, после испарения, сама занимает некоторый объём в цилиндре и, соответственно, уменьшает количество в нём самого воздуха. Другими словами увеличение количества воздуха по массе, должно превышать занятый испарившейся водой объём. Во-вторых, какое-либо дополнительное увеличение массы поступающего в цилиндры воздуха, актуально только на режиме полной нагрузки, т.е. при полностью открытом дросселе. Во всех остальных случаях, будет достаточно чуть больше приоткрыть дроссельную заслонку. Наверное, на данном этапе, нужна какая-нибудь формула, которая должна показать зависимость между объёмом поступившей воды, снижением температуры и увеличением массы воздуха. Но мне почему-то вспомнилась методичка для теплового расчёта ДВС. Так вот там, в исходных данных для расчёта, есть такой параметр, как степень подогрева заряда (имеется в виду поступивший в цилиндр свежий заряд рабочей смеси). Этот параметр показывает, на сколько градусов, от температуры окружающего воздуха, повысится температура рабочей смеси в конце такта впуска. Насколько бы вы думали, она повышается в «атмосферном» бензиновом двигателе? На 15 °С! Стоит ли продолжать? Неужели есть какая-то ощутимая разница в работе двигателя при температурах окружающего воздуха +10 °С и +25 °С? Совсем другое дело – двигатели с наддувом. Вот там температуры на впуске бывают порядка +100 °С, а то и больше. Вот тут, действительно, есть, где разгуляться! Наверное, чаще всего в обсуждениях темы воды в ДВС, в качестве самого яркого примера, приводится немецкий истребитель времён Великой Отечественной Войны, Focke-Wulf 190D-9 с двигателем Jumo 213. Вместе с этим приводятся данные о том, что с помощью впрыска раствора воды и метанола, в пропорции 50/50, увеличение максимальной мощности составило порядка 30% и ещё, почти всегда, добавляют: «и никакой детонации». Сразу хочу отделить мух от котлет. Проблемы детонации на этом режиме работы вообще не стояло, как без добавления смеси воды с метанолом, так и с добавлением. Проблема, а точнее проблемы, были в другом. Несколько забегая вперёд, скажу, что фундаментальная проблема состояла в том, что компрессор был, а интеркуллера не было. Кроме этого, гвоздь был не от той стены. Изначально этот двигатель проектировался для бомбардировщика, а оказался (по ряду причин) на истребителе. Вот и решили, чтобы хоть как-то улучшить ситуацию, применить эту систему, которая, к слову сказать, применялась ещё в 1942 году в… Африке. Как бы то ни было, но в компрессорном двигателе на режиме максимальной мощности система впрыска воды работала, хотя и не в чистом виде, а на пару с метанолом. Т.е. температура воздуха на впуске (после компрессора) снижалась и его масса увеличивалась. Кроме этого был ещё один положительный момент. Цитата из п.2: «… ещё на такте впуска вся неиспарившаяся до этого вода, испарится, охлаждая детали цилиндра, и…». В общем, пункт три оставляем. Более того, он становится единственным обоснованием применения воды в ДВС, хотя и с оговорками, такими как, наличие наддува и режим максимального дросселя. А теперь предлагаю спуститься с небес на землю и хочу привести один пример эффективности применения интеркуллера. Итак, представляю вам четырёхтактный, четырёхцилиндровый дизельный двигатель John Deere 4045 с турбонаддувом, который применяется на дизель-генераторных установках (ДГУ) SDMO моделей J88 и J110. Необходимо отметить, что работают они на одних и тех же оборотах – 1500 об/мин., т.е. «чистота эксперимента» достаточная. Так вот ДГУ J88 с двигателем без интеркуллера имеет мощность 60 кВт, а ДГУ J110 с таким же двигателем, но уже с интеркуллером, имеет мощность 80 кВт. Естественно, турбина на этом двигателе «дует» больше и, соответственно, топлива подаётся больше. Таким образом, наглядно видно, что благодаря интеркуллеру, удалось увеличить мощность на 30%. Конечно, это далеко не те 30%, которые удалось достичь на упомянутом выше Юмо-213. Те 30% были добавлены на уже «зафорсированном по самое нимагу» двигателе, к тому же бензиновом. А пример я этот привёл просто как иллюстрацию, того, что даёт интеркуллер. Кстати, на современных автомобильных «зафорсированных по самое нимагу» двигателях, но с интеркуллерами, ни о каких 30% прибавки мощности, от впрыскивания водометанольной смеси, речи быть не может. Прибавка, которой удаётся добиться, составляет, как правило, порядка 5%, а чаще и того меньше. Но даже при этом некоторые вопросы остаются. Тем, кому интересно взглянуть на реальные показатели таких двигателей, предлагаю посетить блогг некого Barik-CZ. Он как раз занимается, по-мимо прочего, конечно, впрыском воды и метанола в такие двигатели. Вот ссылка www.drive2.ru/b/2027984/ А я на этом заканчиваю. Желаю всем добра и счастья. Если возникнут вопросы – задавайте. Постараюсь на них ответить. Спасибо за внимание.

Comments 46

Эх, фанатики травникова расстроятся))) Но это их проблемы, пусть глубже вникают в процессы)

А в третьих в третей степени: как насчет разбавления этой самой воды в масле с образованием эмульсии, последствия как понимаете вполне предсказуемы!

Вообше ИМХО тема с рециркуляцией отработанных газов это по сути и есть т.с. модифицированная тема с впрыском воды, ведь в отработанных газах та самая вода уже присутствует!

Про рециркуляцию у меня есть запись в БЖ и добавить мне нечего.

Так вот я и подумал, что рециркуляция по сути и есть в некотором роде тот самый впрыск воды для охлаждения заряда и снижения детонации, ну и помимо всего прочего уменьшения выброса NO.

Видно, что ты человек думающий (на всякий случай поясню, что это комплимент). Но как-то всё в кучу свалил. Лучше, когда мухи отдельно, а котлеты отдельно. ????

у любого топлива есть такая характеристика, как удельная теплотворность. А если её снизить, то о каком повышении эффективных показателей ДВС может идти речь? А "растягивание процесса…", как правило, тоже не идёт на пользу, т.к. максимальное давление в цилиндре должно достигаться на 15-20 градусах поворота коленвала после ВМТ.

Речь о впрыске воды шла и в Союзе, когда обсуждался новый двигатель для БПМ-3. И опять же в зафосированнном по самое "не хочу" дизеле, правда без наддува

В Союзе, даже тракторы серийные были с добавлением воды, вот только причины этого решения мало кому известны. Вот и делаются ошибочные выводы.

Вот этого я не слышал, расскажите!

Всё просто. Тридцатые годы прошлого века. Ещё очень несовершенны как теория дизельного ДВС (если, вообще, такая была в то время), так и технологии производства, в частности, топливной аппаратуры, а также возможности нефтеперерабатывающей промышленности (тогдашнее дизельное топливо, вообще, не идёт ни в какое сравнение с современным и дело тут не только, в цетановом числе, кстати, это понятие не является аналогом октанового числа бензина, как многие считают). И вот, при этих условиях советские инженеры пытаются сделать дизель для эксплуатации в колхозе (т.е., даже не в армии). В результате, форсунки брызгали "не туда", да ещё и плохо распыляли плохое дизельное топливо. Снижать степень сжатия (для обеспечения более или менее "невзрывообразного" сгорания, было нельзя, т.к. начинались проблемы с запуском и работой при низких нагрузках. Но если партия скажет надо…

Таким образом, применение воды в дизельном двигателе было ответом на описанные выше причины (отсутствие опыта, неразвитость технологий изготовления топливной аппаратуры и производства дизельного топлива необходимого качества).

Однако, уже к концу тридцатых годов уже появились и теория дизельного ДВС, и технологии изготовления топливной аппаратуры, и дизельное топливо, необходимого качества и в необходимом количестве. А применение воды в тех первых тракторных дизелях забыли как "страшный сон" и как вынужденный конструкторский абсурд, т.к. нужно устранять причины, а не бороться с их следствием. Именно такой подход к делу советских конструкторов продемонстрировало нам появление в конце тридцатых годов такого дизеля, как В-2.

Во как, надо будет подробно почитать. А вы книгу Чаромского "Авиадвигатели тяжелого топлива" не читади? 1930 года?

Что-то не припомню. Но такими двигателями интересовался — это другой мир))).

Как раз эти движки и стали прорадителями В2. Теория там хорошо расписана. Прочтите, не пожелеете. Я ссылку как найду, скину

Спасибо. "Средняя" ссылка не то открывает.

Editing history

Дизельная отрасль в СССР 30х годов вообще интересная вещь, особенно создание мотора В2, который изначально предназначался для авиации, но как то одумались, осознали, что дизельный авиационный мотор — сомнительное решение)

Ну, не скажи. У Ил-4 (дальнего бомбардировщика) стояли дизеля. Правда, я не интересовался, какие. Думаю, что не В-2))).

Источники: http://www.drive2.com/b/2065937/

3 ≫

О быватель при упоминании системы впрыска воды в цилиндр скептически хмыкнет: если двигатель автомобиля получит гидроудар, ничего хорошего из этого не выйдет. Но одно дело, когда при проезде глубокой лужи в двигатель через впускной тракт попадает большое количество воды, которую пытается сжать поршень – это приводит к разрушению шатунно-поршневой группы… Совсем другое – точечный впрыск специальной смеси в камеру сгорания.

Как это работает?

Система впрыска воды чаще всего используется на высокофорсированных двигателях для улучшения их характеристик. Откуда получается дополнительная мощность? Существует сразу несколько вариаций системы, различающиеся только точками установки. Для этого во впускном коллекторе устанавливается специальная форсунка, подающая во впускной тракт водометанольную смесь, которая смешивается с топливной смесью, подаваемой в камеру сгорания.

Почему именно смесь воды со спиртом? Во-первых, такая жидкость замерзает при более низких температурах, а во-вторых, вода со спиртом обладает лучшим рассеиванием, из-за чего образуется более равномерная смесь и уменьшается температура во впускном коллекторе. За счет мелкодисперсных капель смесь охлаждается, что позволяет повысить степень сжатия, а также уменьшить скорость горения смеси в цилиндрах, а это снижает возможность детонации. Также снижение температуры горения топливно-водяной смеси влияет на химические процессы в камере сгорания, что уменьшает концентрацию вредных выбросов азота и углекислых газов.

Опыты российских конструкторов на дизельных двигателях с экспериментальными системами показали снижение выбросов оксидов азота в три-четыре раза, а выбросов СО2 – в 1,2 раза.

Казалось бы, одни плюсы! Но, как и все в мире, идеальных вещей не бывает. В отработавших газах увеличивается концентрация несгоревших углеводородов, что немного увеличивает расход топлива автомобиля. На малой скорости или полностью открытой дроссельной заслонке двигатель может работать неустойчиво.

Одной из ключевых причин является неравномерное распределение жидкости по цилиндрам – в некоторых из них неизбежно создается обедненная смесь. Обычно такую проблему можно решить, установив систему с индивидуальными форсунками на каждый из цилиндров, управляемых компьютером.

Кроме того, пользователи часто забывают, что в систему необходимо заливать только дистиллированную воду. Ведь растворенные в обычной воде соли могут привести к образованию нагара в камерах сгорания, и, как следствие, уменьшить ресурс двигателя. Посмотрите на накипь в чайнике – вы же не хотите, чтобы подобная гадость была и внутри цилиндров?

С чего все началось?

Алюсил не виноват: настоящие причины ненадежности алюминиевых моторов

Алюсил? Не, не слышал Сам по себе алюминий – металл достаточно мягкий, – это знают все, кто гнул в детстве бабушкины алюминиевые вилки. И даже прочности его сплавов, которые используются в.

Впервые в мировой практике впрыск воды в цилиндры двигателя применил венгерский инженер Bcnki в начале XX века. Еще спустя несколько лет профессор Хопкинсон из Англии успешно применил экспериментальную систему впрыска воды для улучшения характеристик промышленных двигателей. А наибольший вклад внес Гарри Рикардо, создатель одноименной марки, занимающейся выпуском автомобильных комплектующих. На его счету – многочисленные исследования, несколько патентов и даже монография High-Speed Internal Combustion Engine, в которых подробно описаны методы и испытания двигателей с впрыском воды.

В результате всех испытаний Рикардо представил двигатель, оснащенный системой впрыска смеси воды с метанолом, благодаря которой удалось добиться увеличения характеристик мотора почти что двукратно! Широкое применение водометанольные смеси нашли во время Второй мировой войны. Первую скрипку сыграли авиаторы, которые в погоне за скоростями и высотой искали любые ухищрения, чтобы выжать максимум мощности из поршневых двигателей, которых к концу войны все равно заменили реактивной авиацией.

В 1942 году на вооружение ВВС Германии поступил иcтребитель Focke-Wulf 190 D-9, оснащенный системой впрыска водометанольной смеси во время форсажа. Причем он был не единственным в своем роде в Люфтваффе. Похожей системой впрыска оснащались двигатели Daimler-Benz 605 и BMW 801D для Messerschmidt Bf-109, а также Junkers Jumo 213A-1. Стоит отметить, что авиационные двигатели того времени уже имели системы турбонаддува, и впрыск воды, по сути, играл роль интеркулера. Водометанольная смесь MW-50 впрыскивалась во впускной тракт авиационного двигателя, где смешивалась с топливной смесью, устремляясь в камеру сгорания. В результате контакта с раскаленными стенками цилиндров вода превращалась в пар, который, расширяясь, создавал в цилиндре избыточное давление, а предварительное охлаждение топливной смеси на впуске способствовало увеличению ее объема в цилиндре и улучшало эффективность сгорания топлива. В результате мощность немецких моторов кратковременно увеличивалась на 20-30 процентов, что давало последним преимущества по набору высоты и максимальной скорости.

На фото: Messerschmitt Bf-109

Собственные системы впрыска воды разработали и союзники. Так, американская компания Pratt & Whitney в своем двигателе J57 для бомбардировщика В-29 установила похожую систему для повышения характеристик двигателя на малых и средних высотах. Похожую систему с успехом применяли и на истребителях. В 1943 году по приказу НКАП моторный завод №45 должен был разработать документацию на советскую систему впрыска воды для двигателей АМ-38Ф. Опытная партия из пяти самолетов Ил-2, оснащенных двигателем с впрыском воды, была построена на заводе №18, однако после испытаний система была признана слишком дорогой и сложной в настройке.

На каких автомобилях применялось?

С развитием в конце войны реактивных двигателей работы по увеличению мощности поршневых агрегатов были практически свернуты, и богатый опыт форсировки отошел на задний план. Но о системах вспомнили автомобильные компании. Первым впрыск водометанольной смеси на серийном автомобиле стали применять американцы из General Motors, которым такая система оказалась нужна для повышения детонационной стойкости турбомотора Oldsmobile F-85 Jetfire. Что из этого получилось, мы уже рассказывали вам ранее.

На фото: Oldsmobile F-85 Jetfire Hardtop Coupe 1963

Еще одним производителем, вспомнившем о полезных свойствах водометанольной смеси, стал шведский Saab, где до начала 1980-х годов устанавливали систему впрыска воды на Saab 99 Turbo S. Правда, с появлением интеркулеров, охлаждающих воздух во впускном тракте, такие системы на серийных автомобилях плавно сошли на нет, но не были забыты в автоспорте.

В 1983 году команды Формулы-1 Renault и Ferrari установили на свои болиды системы впрыска воды, позволившие итальянцам в итоге занять первое место в кубке конструкторов. На машинах были установлены баки объемом 12 литров для хранения смеси спирта и воды, регулятор давления и водяной насос, однако впоследствии подобные системы были запрещены регламентом.

На фото: Renault RE40 ‘1983

Похожие системы пытались внедрить в середине 1990-х в WRC, но и там они получили запрет через недолгое время, как и на ле-мановских спортпротипах. Очень широкое распространение баки с водой получили у американских гонщиков на ¼ мили. Могучие американские «восьмерки» дрегстеров, снабженные механическими нагнетателями, требовали серьезного охлаждения, а интеркулеры еще не получили широкое распространение. Тогда некоторые светлые головы и вспомнили о полезных свойствах водно-спиртовой смеси, подаваемой в двигатель. Так, суперкар Porsche 911, доработанный фирмой 9ff, в 2005 году установил рекорд скорости 388 км/ч для автомобилей, официально сертифицированных для дорог общего пользования. Его оппозитная «шестерка» с двумя турбокомпрессорами на пару с обычными интеркулерами была также оснащена системой впрыска воды.

Впрыск воды, наши дни

На некоторое время интерес к системам от производителей угас, но в 2015 году про технологии вспомнили мотористы BMW, решившие применить впрыск воды уже не для повышения мощности, а для снижения расхода бензина. Первым автомобилем, опробовавшем систему впрыска воды с метанолом, стал пейс-кар BMW M4, участвующий в гонках MotoGP. Но если там была установлена обычная форсунка, подающая смесь во впускной коллектор, то на опытном трехцилиндровом турбомоторе рабочим объемом 1,5 литра система стала более продвинутой.

Вода смешивается с топливной смесью с помощью топливного насоса высокого давления Bosch, срабатывающему только на оборотах мотора свыше 4 000. Водно-топливная смесь через форсунку впрыскивается в саму камеру сгорания. В результате мощность 201-сильного двигателя увеличилась на 14 л. с., возросла детонационная стойкость двигателя, что позволило поднять степень сжатия с 9.5:1 до 11,0:1 и в целом улучшить отдачу мотора на низких и средних оборотах. Объем водяного бака с подогревом – 7 литров, а в обычных условиях автомобиль расходует около 1,5 литра воды на 100 км пути, что означает необходимость пополнения системы почти каждые 500 километров.

На фото: BMW M4 Coupé MotoGP Safety Car (F82) ‘2015

Однако инженеры BMW предусмотрели и другие способы добычи воды: при работе кондиционера конденсат из системы автоматически сливается в бак. Все эти ухищрения позволяют экономить почти 8% топлива на 100 км пути в смешанном цикле, а особенно эффективно система может работать в паре с гибридным приводом. Правда, о таких гибридах в БМВ пока молчат.

Лучшие современные бензиновые моторы Европы: с наддувом и без

Каждый год множество моторов получают премию «лучший мотор года» в Европе и США. Казалось бы, вот они, лучшие представители двигателей внутреннего сгорания. На деле все обычно иначе: лучшие.

Серийный выпуск двигателей с водометанольной системой впрыска по планам должен начаться уже в конце этого года, причем поставляться такие БМВ будут и в Россию. На наше счастье, из-за повышенной стойкости к детонации эти машины будут менее требовательны к октановому числу – заправляться можно будет обычным Аи-95.

Можно ли поставить такую систему себе на машину?

Если очень хочется, то можно. Начитавшись интернета, умельцы делают самодельные системы, используя в качестве элементов капельницы, медицинские шприцы и прочие изделия, устанавливают во впускном коллекторе за дроссельной заслонкой и… такие системы работают.

Впрочем, все плюсы от повышенной мощности или крутящего момента перечеркиваются одним жирным минусом. Ведь по сути такой самопал просто льет огромное количество воды в коллектор, не распыляя ее, в результате чего водяная взвесь поступает во все цилиндры неравномерно. О последствиях мы уже говорили выше – в некоторых цилиндрах воды больше, чем в остальных, что приводит к обеднению смеси в отдельных цилиндрах и неравномерную работу мотора. В худшем случае количество воды, поступаемой в цилиндр, так велико, что приводит к шансу получить тот самый пресловутый гидроудар.

Для тех, у кого есть чуть больше денег, продавцы тюнинг-аксессуаров предлагают комплект из насоса высокого (около 5-10 бар) давления, электронного блока управления насосом, форсунок для впрыска смеси и, естественно, бачка для воды. В самых дорогих системах применяется клапан, регулирующий давление и количество поступаемой воды.

Принцип работы такой системы прост: блок управления, подключенный к датчику расхода воздуха двигателя, анализирует полученную информацию и рассчитывает подачу воды, дав команду насосу.

Несмотря на кажущуюся простоту, и здесь возникают определенные сложности. Впрыск воды происходит только на определенных режимах работы двигателя, обычно подобные системы работают при оборотах двигателя свыше 3 000 об/мин. К тому же система почти не контролирует подачу смеси, а только подает команду на включение/выключение насоса. Основным ограничением на количество впрыскиваемой воды становится только производительность самой форсунки.

Кстати, пока блок даст команду насосу на запуск, пока насос включается и начинает перекачивать воду, происходит задержка между отправкой команд на впрыск топлива и впрыск воды, что неминуемо снижает эффективность всей системы.

Главными спецами по системам впрыска воды для автомобильных двигателей были признаны конструкторы британской фирмы Aquamist, в 1990-е поставлявшие комплекты для болидов WRC, пока их не запретили. И цена на тюнинг-киты колеблется в районе 3 000 долларов. В общем, пока впрыск воды остается довольно экзотическим, недешевым и, положа руку на сердце, не таким уж эффективным средством форсировки.

Новые Жигули: какими они могут быть

От А до Next: как сегодня работает Горьковский автозавод

Обретение новой силы: тест-драйв Datsun on-DO и mi-DO c 16-клапанным двигателем

Войти с помощью :

2 комментария

Статья хорошая, только не надо никаких ШмиДтов) Не Messerschmidt, а Messerschmitt Bf-109

Как только появились "жигули", а это начало 70-х, так и появились умельцы, устанавливающие "впрыск" воды. Без всякой электроники, откуда она бы взялясь? Это позволяло использовать 76-й бензин вместо 93-го без детонации и почти без потери мощности.(76-й было легче украсть). Сам пробовал и мотор к удивлению работал. Но постепенно 76-й стал пропадать и необходимость в этих ухищрениях отпала.

Geely вывела на тесты обновлённый кроссовер Emgrand X7

В Сети появились фотографии рестайлингового «паркетника» Geely Vision X6, предназначенного для китайского рынка. В России модель известна как Emgrand X7.

Гай Бергойн, Geely: не надо открещиваться от своего происхождения

Каково будущее дизайна Geely, зачем был создан бренд Lynk & CO, и что остается главным для китайского автомобиля на домашнем и мировом рынках – об этом и многом другом мы беседуем с Гаем Бергойном, руководителем…

Пять вещей, за которые любят и ненавидят Hyundai Solaris

«Я знал, что рано или поздно мы… доберёмся и до этого автомобиля», - если немного перефразировать слова героя культового контркультурного романа, получится идеальное вступление к статье о поводах ненавидеть Solaris. И…

Новые правила проезда перекрестков с круговым движением: что изменилось

Не так давно, 8 ноября 2017 год, вступило в силу постановление Правительства Российской Федерации от 26.10.2017 г. № 1300 «О внесении изменений в Правила дорожного движения Российской Федерации», которое внесло…

Volvo 960 и S90 I с пробегом: коробка будет жить, а мотор умрёт

Очень хочется машину бизнес-класса, а деньги есть только на старый Логан? Что ж, выход есть. Даже если вы уверены, что W124 – это попса, а «бэха» Е39 – удел бандитов из 90-х, выбор всё равно остается. И это – огромный…

Volvo 960 и S90 I с пробегом: скучный салон и слишком интересная подвеска

Последние машины под маркой Volvo - это удивительное сочетание переосмысленных японских моторных технологий, фордовских платформ и китайского капитала. И что радует, машины возвращают свою идентичность. Дизайн новых…

Mazda 3 BL с пробегом: очень надёжный автомат и нежная система охлаждения

Вечный «японец»… Как много в этом словосочетании для сердца русского слилось! Как сильно в нём отозвалось! Вечного, конечно, ничего не бывает, даже «японца», но вот действительно хорошие машины на свете существуют.…

Плюс десять: первый тест-драйв Lifan X70

Это звучит парадоксально, но в России практически нет людей, равнодушных к китайскому автопрому. При этом стопроцентных его фанатов тоже можно по пальцам пересчитать… Кто-то относится к автомобилям из Поднебесной…

Добрая панда из одноэтажной Америки: опыт владения Toyota Sequoia II

В России вершиной пищевой цепочки Toyota является Land Cruiser 200. Брутальный флагман, мечта миллионов – живое олицетворение концепции большого черного джипа. Но в США водится особь покрупнее - что это за зверь?…

Вы нас не ждали: тест-драйв Hyundai Sonata 2,0 AT

О седане D-класса Hyundai Sonata в России стали как-то и забывать. Не особо удачное поколение с индексом NF, затем шестая генерация машины в 2011 году, не продержавшаяся на российском рынке положенные 4-5 лет, и быстрая…

Cтарый новый приятель: обзор видеорегистратора Mio MiVue C335

Компания Mio для многих - старый приятель! С ней в начале 2000-х мы осваивали первые умные карманные гаджеты - когда еще не существовало смартфонов, модного слова «android», а мобильным устройством от Apple был лишь…

Личный экономист, охранник, инструктор и диагност: тестируем универсальный автогаджет

Автомобильные сигнализации в их классическом понимании уступили место продвинутым многофункциональным системам, объединяющим в себе мощный охранный потенциал и «страховую телематику», дающие скидки на КАСКО до 50%,…

За руль – со смартфоном: обзор охранной системы Scher-Khan Mobicar 2

Когда наступает необходимость оснастить тот или иной редакционный автомобиль охранной системой, мы стараемся воспользоваться случаем и выбрать «сигналку» поинтереснее и понавороченнее, изучив на ее примере свежие…

Непризнанные шедевры: уникальные военные автомобили из Белоруссии

Подавляющую долю мощного потока военных автомобилей, над которыми по заданиям Министерства обороны СССР трудились сотни секретных КБ и заводов, представляли собой экспериментальные поисковые конструкции, созданные в…

Незаметные труженики войны: автомобили-карлики в Советской армии

В самые трудные годы изоляции и «железного занавеса» советские конструкторы не имели равных по числу смелых творческих идей и уникальных опытных разработок, которые негласно находились в авангарде мирового прогресса.…

Плывут все! От мала до велика: уникальные советские военные амфибии

Малоизвестно, что, несмотря на «железный занавес», в Советском Союзе существовало обширное семейство военных плавающих автомобилей, не имевших прямых зарубежных аналогов. И пусть все они создавались под грифом…

По стопам Ванкеля: взлёт и падение роторных моторов ВАЗ

На массовых советских легковушках не было особых технических инноваций - ни дизеля, ни автоматической трансмиссии, ни гидропневматической подвески, ни турбонаддува. В огромной стране были востребованы любые автомобили -…

Советская мощь: все автомобили с V8 из СССР

Фраза «американский автомобиль с V8» звучит так же логично, как «борщ с пампушками». Фраза «советский автомобиль с V8» до сих пор звучит так же непривычно, как «мороженое с беконом». Меж тем, и мороженое с беконом, и…

Они хотя бы попытались: кроссоверы-купе от 50-х и до 2000-х

Десять лет назад, в далеком 2007 году, компания BMW представила миру свое «революционное» творение – кроссовер-купе BMW X6. Как и многие другие очень странные решения, оно получило эпитеты «эксклюзивный» и…

Любое использование материалов, размещенных на сайте www.kolesa.ru,

допускается только с письменного разрешения правообладателя.

Введите новый пароль ниже

Вы уверены, что хотите удалить этот комментарий?

Вы уверены, что хотите удалить все комментарии пользователя?

Вы уверены, что хотите отклонить комментарий пользователя?

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в спам?

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в корзину?

Источники: http://www.kolesa.ru/article/utoli-moi-pechali-kak-vprysk-vody-povyshaet-moshhnost-motora