Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Повышение экологической эффективности двигателей внутреннего сгорания

Повышение экологической эффективности двигателей внутреннего сгорания.

1. Обычный режим горения.

Все знают, что горит – топливо. Поэтому для улучшения горения применяют различные присадки, приборы для обработки топлива электрическими и магнитными полями, автоматические системы управления подачей топлива и горением в целом. Улучшают дисперсность топлива и его смешение с воздухом. Все это улучшает показатели по содержанию вредных веществ в выхлопных газах, в том числе, CO, CH, NOx.

Применяют дожигатели и нейтрализаторы газа, что еще более улучшает экологию, но усложняет конструкцию двигателя.

Однако указанные мероприятия могут в какой-то степени удовлетворить требованиям стандарта ЕВРО-3, но не могут обеспечить параметры газа по стандарту ЕВРО-4 и тем более, ЕВРО-5.

Например, ограничителем по содержанию окислов азота является достаточно высокая температура горения, при которой эти окислы образуются. А уменьшение температуры приводит к уменьшению литровой мощности двигателя и поэтому – неприемлемо. Более того, вредным газом является СО2 . Он вызывает удушье, отравление и смерть, а также способствует мировому потеплению климата, что провоцирует природные катаклизмы, тоже ухудшающие экологию. Но с содержанием СО2 в выхлопных газах мирятся, так как в его состав входит углерод топлива, без которого обычного горения не бывает.

Как видно из приведенного краткого анализа для улучшения экологических показателей необходимо искать новые пути решения проблемы.

Современная научно-техническая информация /1/ дает новое представление о горении как атомном процессе частичного расщепления кислорода. При этом дефект массы атома кислорода составляет миллионные доли процента, что быстро восстанавливается в природных условиях и не влияет на химические свойства кислорода. Роль топлива сводится к поставке свободных электронов в зону горения, необходимых для этого процесса. Окисление с образованием устойчивых соединений является последним этапом горения.

Основная идея нового пути решения проблемы экологии горения заключается в том, чтобы вместо топливных электронов использовать электроны связи атомов кислорода и азота воздуха. Иллюстрацией правильности этой идеи является известный взрыв (быстрое горение) воздуха в фокусе лазерного луча: воздух горит вообще без топлива. Но для этого, как видно, требуется обработать воздух электромагнитным способом.

Такой натурный опыт на автомобилях ВАЗ 2105 и 2106 был проведен (и показан по НТВ) в 2002 году. При этом конструкции двигателя и его систем остались без изменений, но подверглись дополнительной регулировке. Средний расход бензина составлял 10 грамм на 100 км пути и полной загрузке. То есть топливо использовалось только как катализатор, обеспечивающий воспламенение. В связи с практическим отсутствием топлива окислы углерода в выхлопных газах, а также окислы азота были в нулях. Такой режим самогорения воздуха был назван автотермией.

  1. Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. – СПб, Невская жемчужина, 2004

7.14. Техническое задание на опытно-конструкторскую разработку «Перевод дизельных двигателей внутреннего сгорания на сокращенный расход топлива».

Впрыск воды в двигатель: как сделать самому

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.

Читать еще:  Электро схема реверса двигателя

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.

Экономия топлива на авто сделать самому своими руками. Экотоп сделать самому своими руками

Большинство автолюбителей цены на топливо отнюдь не радуют, но что поделать. Ездить нужно. Существует несколько способов сэкономить топливо. Давайте посмотрим, что это за способы, узнаем советы бывалых водителей, а также попробуем сделать «Экотоп» своими руками.

Плавное вождение: экономим горючее

Бензин является источником энергии для автомобиля. Это знают все, а следующей вопрос более сложный. Как расходуется энергия на конкретном авто? Большая часть энергии, получаемой от сгорания воздушно-топливной смеси, расходуется на разгон. Здесь есть одно правило, которым пользуются опытные водители. Чем активнее вы хотите разогнать авто, тем больше энергии потратите.

Если резко затормозить, тогда вся сила, которая есть в данный момент, моментально превратится в тепло. Тепловая энергия вырабатывается от трения колодок и тормозных дисков. Получается, что торможение — это сила, которая уходит в воздух.Чтобы не расходовать энергию зря, нужно плавно разгонять машину и так же тормозить. Еще будет полезным научиться более плавной езде. Этот навык выгодно выделит вас в глазах более опытных водителей. Ведь опытные автовладельцы используют агрессивное торможение лишь в самых редких случаях.

Также, для того чтобы экономия топлива автомобиля была максимальной, нужно разгрузить багажник. Лишняя масса — это лишние затраты энергии. Поэтому доставайте из багажника все, что в данный момент вам не нужно. Так вы немного снизите расход.

Аэродинамика

Нужно понимать, как расходуется топливо. Кроме того, что энергия от сгорания используется для разгона, также часть ее тратится на преодоление воздушного сопротивления. Бензин здесь расходуется в квадратичной зависимости. То есть если вы решили разогнать свою машину в два раза, тогда расход бензина увеличится в 4 раза.

Читать еще:  Что означает свапнуть двигатель

Если поддерживать медленную скорость, например в городе, то мотор будет работать долго. При этом расход все равно неминуем. Для того чтобы сэкономить, найдите для себя оптимальную скорость. Именно на таких оптимальных скоростях — от 60 до 100 км/ч — можно добиться хороших результатов. И вот это уже экономия топлива на авто своими руками.
Однако проблема не только в воздухе. Например, когда машина въехала в серьезную лужу, скорость вашего авто упадет мгновенно. Также об этом нужно помнить при езде под дождями или ливнями. Хоть вы и не можете ощутить эти потери на трении, однако они есть и влияют на расход.

Экономим электроэнергию

Горючее еще тратится на производство электричества. Если вам необходимо включить освещение салона, климатическую систему и музыку, тогда расход резко увеличится сразу примерно на 40 %. Это достаточно существенно. Не используйте электричество, если на то нет серьезной причины.

На расход топлива оказывает влияние и качество движения. Если у вас есть возможность сделать траекторию движения более прямой, то воспользуйтесь ею. Это позволяет сделать скорость более ровной. Иногда мудрым решением является движение в так называемом воздушном мешке. Здесь отсутствует сопротивление воздуха.

Открытые окна тоже могут влиять на расход. Они создают завихрения воздуха. Эти эффекты могут влиять на скорость движения. Если дорога качественная, тогда можно немного подкачать покрышки. Так снижается трение с асфальтом, и вы экономите. Вот такая вот экономия топлива на автомобиле. Советы реально работают.

Правильное использование КПП

Когда вы жмете на педаль акселератора, старайтесь делать это плавно. Иначе существуют все риски перезалива мотора, а он еще не набрал достаточно оборотов. Еще опытные автолюбители советуют следить, чтобы передачи переключались вовремя. При этом лучше поглядывать на тахометр, а не на спидометр. Советуют держать обороты в районе 1500-3000 оборотов. Это хорошая экономия топлива в автомобиле.
Если обороты двигателя зашли за уровень 3000, тогда лучше переключиться на высокую передачу. Если они падают, включите пониженную. Когда мотор работает на чрезмерно низких оборотах, понижается давление в смазочной системе. Так вы не сэкономите, а двигатель изнашивается.

Также резкое нажатие на газ чревато различными опасностями. Например, некоторые автолюбители наблюдали случаи, когда силовой агрегат просто «задыхался».

Автоматы, так популярные сегодня, не способствуют экономии. АКПП ведет к повышению расхода на целых 15 %. Нужно внимательно относиться к своей машине, ведь любая поломка сказывается на потреблении бензина.

Экономия топлива на авто своими руками: дизель

Автомобили на дизеле — это уже само по себе экономно, однако цена на ДТ тоже выросла. Чтобы езда была дешевой, следует тщательно проверить топливную систему. Нужно постоянно устранять неполадки. Также важно и качество ДТ. Качественная солярка имеет необходимые присадки, которые позволяют немного снижать расход.

Хороший совет от бывалых – своевременное обслуживание и коррекция цикловой подачи. Она должна соответствовать поступающим объемам воздуха.

Экономия топлива своими руками: идеи для зимы

Чтобы максимально сэкономить, лучше вовсе не ездить. Но хватит шуток. Зимой расход топлива становится значительно больше, и с этим нужно что-то делать, особенно когда цены растут как грибы.

Исправное авто – залог эффективной экономии

Это достаточно банальный совет, но все же. Досадных проблем, которые могут влиять на расход, очень много. Среди самых распространенных автовладельцы выделяют датчики, которые живут своей жизнью. Например, частый случай – датчик кислорода. Если он «не в себе», тогда дезинформирует ЭБУ, и блок управления впрыскивает больше топлива, чем необходимо.
Также нужно регулярно менять смазку. Вязкое и старое масло ведет к увеличенному расходу. Оно должно снижать трение. Однако вязкое масло, наоборот, затрудняет движение механизмов.

Присадки в топливо

Такая экономия топлива на авто своими руками – вопрос достаточно спорный. В автосообществе регулярно проходят жаркие споры на эту тему.

В современных авто с инжектором топливная смесь обмеряется при помощи электроники. При помощи химии заставить электронику давать большую порцию смеси просто невозможно. Блок управления здесь ориентируется на количество воздуха, попадающего в цилиндры.

Поэтому, если вы заправляетесь на нормальной АЗС, про присадки можно забыть навсегда. То, что предлагают автолюбителям в качестве присадок сегодня, имеет лишь очистительные и влагоудаляющие функции. Если вы заправлялись плохим горючим, тогда топливо сгорает неэффективно. Вот здесь присадки будут полезны. Однако особой экономии от них ждать не стоит.

Хотите сэкономить — не ездите на непрогретом двигателе

Да, именно так. Считается, что это реальная экономия топлива своими руками. Почему? Потому что на морозе смазочные материалы имеют свойство густеть. Также экономии при холодной езде не способствует температура воздуха, который попадает в камеры сгорания. Когда на улице холодно, топливная смесь должна быть более концентрированной. Так двигатель будет работать более ровно. Когда вы прогреваете ваш мотор, то расход вполне может превысить литр в час. Теперь считайте, сколько времени машине нужно на морозе до полного прогревания? Каждый прогрев утром перед поездкой на работу ест порядка 200 грамм бензина. Это так кажется, что 200 грамм – ерунда. После зимы вы ужаснетесь от потраченной суммы.

А как же быть? Производитель утверждает, что зимой можно ехать без прогрева. Это достаточно опасно. Современные и технологичные авто отличны лишь другой топливной системой и автоматикой. Масло также густеет на морозе и не работает так, как должно. Когда машина едет без прогрева, силовой агрегат недополучает свою порцию масла. О чем это говорит? Это значит, что скоро такому двигателю нужен будет капремонт.

Если в идеале, тогда мотор не должен слишком остывать. Для этого производят специальные одеяла. Ну чем ни экономия топлива на авто своими руками?

Читать еще:  Шевроле авео как прогревать двигатель

Приборы, которые помогают сэкономить

Кроме этих простых советов еще можно использовать различные приборы. Для этого разработано достаточное количество устройств. Какие-то из них получили одобрение в сообществе, какие-то нет. Рассмотрим несколько прижившихся и успешных технических решений.

Генератор газа Брауна

Даже самые технологичные ДВС грешат тем, что топливо в них сгорает не в полном объеме, а лишь на 40 %. Остальные 60 % вылетают в трубу. Чтобы экономить, нужно вместе с топливной смесью применять некое альтернативное вещество.

Этим веществом является водород, а если точнее, то газ Брауна. Эти устройства для экономии топлива своими руками вполне можно собрать, они безопасные в работе, а водород совсем не опасен. После выработки газа он смешивается с горючей смесью и делает горение более интенсивным.

Завихритель во впуск

В основе этого девайса лежит принцип завихрения смеси топлива и воздуха во впуске. Завихритель, который монтируется под карбюратором, — это достаточно простая конструкция. Она представляет собой пластину с каналами для завихрения. Монтируется устройство под обыкновенным карбюратором. Колодец имеет форсунки, через которые подсасывается воздух. Так вихревой поток более эффективно измельчает капли бензина. Благодаря этому устройству эффективность горючей смеси значительно увеличивается. Также растет интенсивность сгорания топлива. Такую технологию применяли еще в 80-х годах.Это устройство сегодня предлагается водителям как «Экотоп». Конструкция действительно очень проста. Сделать «Экотоп» своими руками несложно. На изготовление потребуется порядка 2 часов вместе с монтажом.

Как сделать «Экотоп»?

Для этого понадобятся чертеж и наличие металлорежущих станков, а также навыков работы с ними. Конструкция представляет собой металлическую фрезерованную простаку, а также два кольца с просверленными в них отверстиями. Небольших размеров штуцер служит для подвода воздуха. Вот и все. Можно изготавливать «Экотоп» не из металла, а из пластика. Это будет проще на фрезерном 3D-станке. Также можно распечатать устройство на 3D-принтере. А проще всего купить его, благо цена его — всего 700 рублей.Со слов тех, кто пользовался устройством, это недорогой и простой способ сделать экономию действительно экономной. «Экотоп» уже опробован большим числом водителей. Это доступная экономия топлива на авто, своими руками сделанная.

В качестве заключения

Тема экономии и снижения расхода — это актуальная тема. И актуальна она не только сегодня, но и всегда. Нам предлагают всякие присадки, различные девайсы, которые не работают. Красивая реклама обещает почти что 100% экономию, однако зачастую получается наоборот. Так как экономить? Чтобы расходовать топливо эффективно, нужно воспользоваться этими советами. Так ездят миллионы водителей с большим опытом. Какая же самая правильная экономия топлива своими руками? На самом деле ее не существует. Каждый использует то, что использует. Возможно, эти советы помогут кому-то снизить свой расход.

Итак, мы выяснили, как изготовить устройства для экономии бензина своими руками.

Дизельный или бензиновый двигатель — кто больше портит воздух

Среди автолюбителей всегда найдутся и завистники, и противники бензиновых и дизельных двигателей. И каждый из оппонентов будет приводить свои аргументы, а получать будет совсем другие и этот спор может длиться бесконечно.

Но потом придут экологи и они тоже начнут спорить о том, какие двигатели лучше использовать, а какие нет. Крупные международные корпорации постоянно демонстрируют новые результаты, где первенство по экологичности отдается то дизелю, то бензину. Какие данные есть на сегодняшний день?

Не так давно распространилось мнение, что дизельные двигатели вредней бензиновых с точки зрения экологии. Это даже привело к снижению продаж дизельных авто аж на 17%. Правда, представители отрасли дизельных двигателей категорически не согласны с таким мнением. Они, напротив, уверяют, что дизели гораздо чище бензиновых, а все эти результаты специально придуманы борцами за охрану окружающей среды.

И все же – дизель или бензин?

Определенного ответа не могут дать даже сильные мира сего в автомобильной промышленности. По мнению независимых экспертов, многое зависит от самой марки авто.

Оба вида мотора работают, переводя путем сжигания топлива химическую энергию в механическую. Но каждый двигатель делает это по-своему.

Например, дизель в целом «ест» меньше топлива, а значит, в атмосферу попадает меньше двуокиси углерода. Но даже его мельчайшие частицы, пусть и в малом количестве, содержат больше опасных для здоровья человека веществ.

Исследователи токсичных воздействий на атмосферу заявляют, что такие частицы сажи оседают глубоко в легких, вызывая раздражение, после чего могут даже попасть в кровь. Это значительно увеличивает риск возникновения астмы, сердечного приступа, инсульта.

Но этого можно избежать, если использовать современные авто, которые оборудованы специальными фильтрами. Последние на 99% задерживают подобные вещества, поэтому у дизелей нового поколения такая проблема отсутствует.

Еще один враг для человека, которым обладает дизель – это двуокись азота. При длительном контакте с ним функция легких снижается, может развиться аллергия.

Но и здесь на помощь пришли современные технологии. Дизель стандарта Евро 6 почти вдвое снизил выбросы. В результате по уровню воздействия на экологию он сравнялся с бензиновым мотором.

Однако, по мнению группы Emission Analytics, ситуация сохраняется спорной. Подобные испытания с Евро 6 проводились в стендовых условиях. Если же взять реальную эксплуатацию на дороге, то все таки бензиновый движок гораздо чище.

И опять же, сравнение не совсем корректно, поскольку многое зависит от марки машины. Тем более, для повышения экономичности двигателей на основе бензина производители стали использовать технологию прямого впрыскивания, которая увеличила вред для экологии.

Поэтому однозначного ответа пока нет. А значит, пользуйтесь тем движком, который вам больше нравится.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector