Sw-motors.ru

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

Результаты исследований впрыска воды и водорода

Результаты исследований впрыска воды и водорода

Постановка стратегии создания двигателя внутреннего сгорания, работающего на водороде. Влияние на экологические показатели.

«Исследование впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания как средство внутреннего охлаждения авиационных двигателей»

Исследования были проведены в Авиационной Лаборатории Langley в течение периода с Декабря 1941г по март 1942г.

Выписка из данного отчета (перевод):

Выводы: Водная инжекция может применяться как средство внутреннего охлаждения двигателя.

  • Возможность работы на обедненных смесях, что уменьшает расход топлива, либо уменьшить октановое число топлива без ухудшения характеристик двигателя.
  • Впрыск воды может устанавливаться на авиационную технику.
  • Понижается температура выхлопных газов.
  • Возможность увеличения мощности двигателя за счет устранения детонационных эффектов
  • Повышенный вес (сейчас это устранено за счет применения современных технологий).
  • Необходимость в дополнительном баке для воды.
  • Трудности использования при отрицательных температурах (необходимо добавлять спирт или метанол).

Исследования возможности применения водородно-топливных и водородно-топливно-водных смесей в двигателях внутреннего сгорания в целях уменьшения вредных выбросов и улучшения экономичности стандартного двигателя внутреннего сгорания.

Исследования проводились в 1977 году в Огайо.

Целью исследований являлось выяснения влияния на экономичность и экологичность двигателя добавок газа Брауна (гидрогена), воды и спирта к бензину путем впрыска их во впускной коллектор.

Объектом исследования служил двигатель автомобиля кадиллак. Испытания проводились при разных соотношениях топлива к добавкам при одинаковой частоте вращения коленчатого вала (2140 об/мин) и производимой двигателем мощности (36л.с.). Угол опережения зажигания в каждом случае корректировался так, что бы при впрыске определенной комбинации смеси получить максимальную экономичность двигателя.

Выводы: добавляя газ Брауна к бензину можно достичь экономичности за счет изменения в процессах горения. Скорость горения смеси бензина и газа Брауна на много выше скорости горения чистого бензина. Повышение скорости горения в стандартном двигателе может вызвать его поломку, по этой причине исследователи рекомендуют применять газ Брауна на бензиновых автомобилях совместно с впрыском воды, который замедлит горение.

При использовании мощных генераторов газа Брауна необходимо корректировать впрыск бензина и углы зажигания для достижения максимальных результатов. Для этих целей мы рекомендуем вам оптимизатор пропорции топлива.

«Водная инжекция как средство подавления детонации в двигателе внутреннего сгорания»

Исследования были проведены в Авиационной Лаборатории Aircraft Engine Research Laboratory в течение

периода с 1943г по 1944г.

Возможность увеличения степени сжатия при помощи впрыска воды с целью улучшения экономичности.

Исследования проводились в 2008г.

Исследования проведены SAE в 1999 году.

Как известно, КПД двигателя зависит от степени сжатия. На сегодняшний день максимальное значение степени сжатия определяется детонационной стойкостью бензинов. Одним из компонентов, повышающим детонационную стойкость является вода, которая была предложена несколькими авторами эксперимента как антидетонатор.

  • При помощи впрыска воды удалось достигнуть увеличения октанового числа бензина 70 до 93.
  • В настоящее время наилучшие результаты были получены с водой. При этом необходимо устанавливать более раннее зажигание
  • Экспериментальные данные показали, оксид азота сократился более чем на 50%, с впрыском воды в топливо в диапазоне от 1 до 1,25 (1 < "S"
  • Используя экспериментальные данные и расчеты, получены результаты, модель, которая позволяет определить детонацию и индекс воздействие воды на определенные топлива. Исследование влияния прямого впрыска воды в дизельный двигатель на экологические показатели

Исследование влияния прямого впрыска воды в дизельный двигатель на экологические показатели

Исследования прямого впрыска воды в цилиндр дизельного двигателя.

Исследования проведены в 2000 г. Установлено, что прямой впрыск воды в цилиндры дизельного двигателя может существенно уменьшать расход дизельного топлива, скорость горения с водой обеспечивает нормальную работу двигателя. Наблюдалось значительное сокращение вредных выбросов. Испытания проводились на 2-х режимах работы двигателя — 44% и 86% от максимальной мощности.

Впрыск с водой

Концерн Bosch представил систему, в которой вместе с бензином в камеры сгорания двигателя впрыскивается вода. Что-то очень знакомое, не так ли? Но все же будем разбираться: что это дает и какие могут быть перспективы у такой технологии.

Начать стоит с того, что сама идея добавлять в камеру сгорания вместе с топливом небольшое количество воды очень и очень не нова. Около ста лет назад (!) такую систему разработал и описал с точки зрения физических процессов английский инженер Хопкинсон, который и опробовал ее на больших промышленных двигателях. В годы Второй Мировой войны, на немецких и американских самолетах устанавливался дополнительный впрыск в цилиндры воды, смешанной в равных долях с метанолом. Велись такие разработки и в СССР, но вскоре авиация стала переходить на реактивную тягу и о впрыске воды забыли.

Однако идею подхватили автомобилисты, как профессиональные конструкторы, так и изобретатели-самоучки. Привлекало всех то, что вода в камере сгорания обеспечивает дополнительное охлаждение, при этом смесь бензина, воздуха и мелкораспыленной воды сгорает медленнее, чем обычная, что позволяет избежать детонации. При лучшем охлаждении двигателя и снижению риска детонации, не корректируется «назад» угол опережения зажигания (что автоматически делается во избежание детонации). Угол опережения остается в наиболее эффективной позиции с точки зрения снятия мощности. На практике это отражается в улучшении динамики двигателя (за счет повышения крутящего момента) и экономии топлива.

Читать еще:  Выявление неисправностей дизельного двигателя

Комплекты систем впрыска воды, метанола или их смеси для самостоятельной установки

К настоящему времени разных конструкций систем впрыска воды создано великое множество. Их разрабатывали автопроизводители, производственные фирмы и придумывали в гаражах рукастые любители. В частности, Renault представил в 1977 году систему впрыска воды, которую применял на болидах «Формулы 1» в 80-х годах, но затем от нее отказался. Применялся впрыск воды и на гоночных мотоциклах — такие системы ставили Harley-Davidson, Suzuki, BMW, Honda, Kawasaki.

Нынче на интернет-ресурсах не составляет труда найти фирменный промышленный комплект со специальным бачком, насосом, распылителями и электронным блоком управления. Цена вопроса — в среднем от 50 до 150 тысяч рублей. (Годится и для впрыска метанола, между прочим). И напротив, можно вообще не потратить ни копейки — смотрим видеоблоги, где гаражные изобретатели покажут и расскажут, как сделать впрыск воды (да и чего угодно) с помощью пластиковой баклажки, трубки от капельницы и иглы от шприца.

И вот сейчас на этом поле, распаханном всеми кому не лень, решил сыграть Bosch. Немецкий концерн представил свою версию системы, которая была разработана для турбированных моторов с непосредственным впрыском.

Конструктивно «водяная» система Bosch близка к обычному распределенному впрыску и состоит из инжекторов, насоса, емкости для воды и электронного блока управления. Инжекторы встроены в патрубки впускного коллектора перед клапанами. Как только впускной клапан открывается, инжектор выпускает порцию мелкораспыленной воды, которая вместе с воздухом втягивается в камеру сгорания. Затем срабатывает уже топливный инжектор и далее все по обычному циклу 4-тактного двигателя.

Работа системы Bosch water Injection: сначала впрыск воды, затем топлива и воспламенение смеси

Как утверждают специалисты немецкого концерна, данная система особо эффективна при быстром ускорении или во время движения по скоростной автостраде, позволяя экономить до 13% бензина. Особенно ощутима будет топливная экономия на небольших трех- и четырехцилиндровых двигателях. Расход дистиллированной воды — менее одного литра на 100 километров пути. Если запас дистиллята иссякнет, двигатель продолжит работу в обычном режиме. Впрыск воды не является жизненно важной системой и служит просто для улучшения характеристик.

Сейчас система «водяного» впрыска Bosch обкатывается на спорткаре BMW M4 GTS с турбированным шестицилиндровым двигателем. Как показывают испытания, технология немецкого концерна позволяет улучшить динамику машины и экономить около 4% топлива.

«Впрыск воды может придать дополнительный импульс любому турбомотору», — считает Штефан Зайберт, президент подразделения Бензиновых Систем Robert Bosch GmbH.

Ему вторит д-р Рольф Буландер, член совета директоров компании Robert Bosch GmbH и председатель правления бизнес-направления Решений для мобильности, говоря: «Наша система впрыска воды демонстрирует, что у двигателя внутреннего сгорания все еще припасены некоторые козыри в рукаве».

Каков итог?

Впрыск воды оказывается очень живучей идеей. Среди автомобилистов-любителей тут есть свои адепты, горячо отстаивающие достоинства «водяной инжекции». Временами вспоминают про воду и конструкторы, по мере развития технологий совершенствуя систему. Хотя, казалось бы, все тут ясно: выигрыш в мощности и экономичности получается совсем небольшой, а конструкция автомобиля усложняется и появляется еще одна заправочная жидкость. При минусовой температуре вода замерзает и система не работает. Так что перспективы массового внедрения водяного впрыска по-прежнему остаются сомнительны и туманны.

Присадки к охлаждающей воде двигателя, обработка системы охлаждения забортной воды дизеля

Основные проблемы возникающие в системе охлаждения дизельных двигателей:

  • Минеральная накипь
  • Коррозия:
    • электрохимическая (гальваническая) коррозия,
    • кавитация,
    • подшламовая коррозия,
    • кислотная коррозия.
  • Отложения

Минеральная накипь появляется в системе из-за протечек забортной воды, или пополнения системы пресной береговой водой.

  • Карбонатная
  • Сульфатная накипи, которые образовываются в секциях повышенной передачи тепла.

Последствия неадекватной обработки системы:

  • Жёсткая накипь изолирует металлические поверхности и затрудняет теплообмен
  • Наличие накипи влечёт за собой подшламовую коррозию
  • Локализует перегрев и дальнейшее растрескивание металла
  • Выход из строя оборудования

Группа компания «Балт-тех групп» предлагает в Калининграде широкий спектр препаратов для водоподготовки систем охлаждения двигателя, химии для обработки охлаждающей воды малооборотного, среднеоборотного и высокооборотного дизеля, включая химию для обработки систем охлаждения забортной водой. Использование правильной и качественной водообработки позволит избежать образования накипи в системе охлаждения, предотвратить обрастание системы охлаждения забортной воды, предотвратить коррозию и органические отложения.

Читать еще:  Что полезно для двигателя

Так же, в арсенале компании присутствуют самые современные присадки, позволяющие производить подготовку охлаждающей воды и обеспечивать эффективную защиту судовых дизелей от коррозии, кавитации и отложений различного характера, защищая все металлы и сплавы и особенно подходящие для современных высокооборотных дизелей, требующих защиты алюминиевых деталей, наравне с защитой деталей из железа и сплавов на основе меди.

AMEROYAL RO — обработка мембран обратного осмоса

Препарат AMEROYAL RO — высокоэффективный препарат, жидкий ингибитор отложений, предназначенный для снижения интенсивности процесса образования отложений неорганических солей и разбивания загрязнений на мелкие частицы с последующим их удалением, в системах обратного осмоса. AMEROYAL RO отлично устраняет все наиболее часто встречающиеся виды загрязнений мембран. Продлевает время между чистками, не имеет негативного влияния на производительность, увеличивает срок службы мембраны и увеличивает ресур. Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

DREWGARD XTA — подготовка охлаждающей воды

DREWGARD ХТА служит для подготовки охлаждающей воды и обеспечивает эффективную защиту судовых дизелей от коррозии, кавитации и отложений различного характера. DREWGARD ХТА защищает все металлы и сплавы и особенно подходит для современных высокооборотных дизелей, требующих защиты алюминиевых деталей, наравне с защитой деталей из железа и сплавов на основе меди.Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

Maxigard — средство для обработки воды дизельных двигателей

MAXIGARD – эффективное, многофункциональное средство для предотвращения коррозии и образования минеральной накипи в системах рециркуляционной охлаждающей воды для среднеоборотных и высокооборотных дизелей. MAXIGARD концентрированное средство и для простоты использования имеет цвет. Его можно использовать также для обработки охлажденной воды и многих других рециркуляционных систем.Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

Liquidewt — обработка охлаждающей воды дизелей

LIQUIDEWT – это многофункциональный ингибитор коррозии для защиты системы охлаждения. LIQUIDEWT отличное средство для обработки охлаждающей воды высокотемпературного и низкотемпературного контуров в дизельных двигателях. Оно образует прозрачный неокрашенный раствор, предохраняющий систему от коррозии и твердой накипи.Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

Drewsperse SWD — дисперсант морской воды

DREWSPERSE SWD – высокоэффективное средство, предохраняющее систему охлаждения забортной воды от морских обрастаний. Защита этой системы от микробиологических (бактерии и губчатые) или макробиологических (мидии, водоросли и так далее) образований крайне необходима для поддержания эффективной работы системы охлаждения. Если используется регулярно, DREWSPERSE SWD препятствует обрастанию, рассеивая морские организмы и не позволяя им налипать на теплообменное оборудование. DREWSPERSE. Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

Drewgard CWT — присадка к охлаждающей воде дизелей

Присадка к охлаждающей воде дизелей DREWGARD CWT – запатентованный препарат, не содержащий нитриты, для предотвращения коррозии в низкооборотных, среднеоборотных и высокобортных двигателях. DREWGARD CWT разработан как средство для борьбы c органическими отложениями и коррозией и для защиты сплавов, в состав которых как входит железо, так и для сплавов, не содержащих железо. Средство также подходит для защиты высокооборотных двигателей, имеющих алюминиевые детали. Состав, не содержащий нитритов, . Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

Dewt NC — обработка воды для дизелей

Препарат DEWT NC разработан специально для преодоления некоторых нежелательных свойств, возникающих иногда во время применения хроматных или маслорастворимых ингибиторов коррозии. При использовании препарата DEWT NC обрабатываемая рециркуляционная вода бесцветная. Утечка в сальниковых уплотнениях не вызывает образования невидимых пятен или кристаллического налета. В участках теплообмена с высокой температурой не образуется пены или карбонизированных отложений.
Больше не выпускается.Читать дальше →

    Категория: Присадки к воде

Читать дальше

Amersperse 280 — обработка системы охлаждения забортной воды

AMERSPERSE 280 – препарат для обработки системы охлаждения забортной воды. Это эффективно действующий биоцид органосернистого типа, применяется для защиты системы охлаждения забортной воды от морских обрастаний. Если система очищена от микробиологических (бактерии и губчатые) или макробиологических (ракушки и мидии) обрастаний, происходит максимальная теплоотдача. Применение AMERSPERSE 280 позволяет сокращать ремонтные и эксплуатационные расходы, поддерживая систему в состоянии, . Читать дальше →

Впрыск воды в двигатель автомобиля

Многие водители хотят повысить мощность своего двигателя без серьезных вмешательств в его конструкцию. Одним из вариантов повышения мощности является чипирование электронного блока управления, но такой тюнинг возможен не на всех силовых агрегатов. Еще одним распространенным способом повышения крутящего момента двигателя является впрыск воды в топливовоздушную смесь. Внести конструктивные правки в двигатель, чтобы обеспечить работу подобной системы, можно самостоятельно без особых проблем. Рассмотрим в рамках данной статьи как это сделать, а также, какие преимущества и недостатки имеются у подобного решения.

Что дает впрыск воды в двигатель

Система впрыска воды в двигатель перекочевала в автомобильную промышленность из авиастроения. В середине 20 века в американских и немецких авиационных моторах для повышения мощности использовалась система впрыска в рабочую смесь воды в сочетании с метанолом. Ближе к началу 21 века данную систему начали активно использоваться в автомобильных двигателях внутреннего сгорания на гоночных болидах.

Читать еще:  Mercedes лучший атмосферный двигатель

Система впрыска воды в двигатель предполагает, что вода будет поступать во впускной коллектор через отдельную форсунку. То есть, топливовоздушная рабочая смесь, которая поступает в цилиндры, будет состоять не из бензина и воздуха, а из бензина, воздуха и воды.

Добавление воды в топливовоздушную смесь снижает ее температуру и повышает ее вес. Тем самым рабочая жидкость более тяжелая поступает в цилиндр и лучше сжимается перед процессом подачи искры и воспламенением. Это повышает мощность двигателя, при этом снижая вероятность детонации топлива, а также уменьшая температуру в камере сгорания и количество токсичных веществ в выхлопе.

Но есть у системы впрыска воды в двигатель и недостатки, о которых также стоит знать перед ее установкой:

  • Неравномерное распределение воды по цилиндрам. Это приводит сразу к ряду недостатков, например, снижению скорости разгона автомобиля и нестабильной работе мотора при полностью открытой дроссельной заслонке. Когда частота вращения коленчатого вала низкая, двигатель может “тупить”;
  • Использование дистиллированной воды. Система впрыска воды в двигатель не будет показывать эффективность, если использовать обычную воду. Для нее придется приобретать дистиллированную воду, это позволит избежать образования лишних нагаров от примесей в двигателе автомобиля;
  • Трудности при работе в зимнее время года. Зимой вода замерзает, поэтому данную систему не рекомендуется использовать при низкой температуре окружающей среды. При незначительном похолодании в воду можно добавлять спирт для предотвращения замерзания, но в сильные холода систему придется полностью отключить.

Впрыск воды в двигатель своими руками

Систему впрыска воды в двигатель можно реализовать как на карбюраторном, так и на инжекторном двигателе. Проще всего это сделать, если приобрести готовые наборы для установки системы, после чего их внедрить. Главный минус такого метода — высокая цена. Стоимость комплекта для создания системы впрыска воды в двигатель начинается от 150 тысяч рублей, а с установкой цена получается еще выше.

В комплект для создания системы впрыска воды в двигатель входят: емкость для воды, форсунки, устройство для дозирования точного количества воды, трубки, шланги, насос, крепежные и другие элементы, необходимые для установки.

Можно реализовать впрыск воды в двигатель своими руками с минимальными затратами. В зависимости от типа двигателя немного будет меняться способ реализации тюнинга.

В качестве бачка для залива воды рассматриваемой системы можно использовать обычный бачок омывателя лобового стекла, установив второй под капотом. В данном случае форсунка с соплом для распыления устанавливается во впускной коллектор за инжектором или карбюратором. В салоне устанавливается электронасос на 12 В, который подает воду на форсунку.

Стоит отметить, что проще систему можно реализовать на карбюраторном моторе. Здесь можно исключить форсунку, используя подручные инструменты. На выходе из насоса можно установить обычную игру от медицинского шприца. Иглой делается прокол в резиновой трубке регулятора опережения зажигания, после чего она крепится в таком положении, например, при помощи герметика.

Обратите внимание: Все необходимые для реализации системы подачи воды элементы можно соединить при помощи обычных медицинских трубочек от капельницы.

Главная сложность создания системы впрыска воды в двигатель своими руками выражается в правильной настройке электронасоса. Нужно его настроить таким образом, чтобы подавалась дистиллированная вода в пропорции около 1 к 10, по отношению к подаваемому воздуху.

Важно: Неправильная настройка системы может привести к подаче большого количества воды в цилиндры, из-за чего случится гидроудар двигателя.

Советы по использованию системы впрыска воды в двигатель

Как правило, самостоятельно установленная система подразумевает, что водитель в ручном режиме контролирует подачу воды в рабочую смесь, используя переключатель для подкачки в салоне. Тем самым можно на повышенных оборотах двигателя добиться увеличения мощности мотора.

На атмосферных автомобильных двигателях система впрыска воды не даст большого прироста в мощности, а только позволит снизить вероятность детонации. Тогда как на турбированных моторах, если установить впрыск воды в турбокомпрессор, можно добиться значительного понижения температуры рабочей смеси, что придет к повышению мощности.

Если хочется добиться большей эффективности от системы впрыска воды в двигатель, лучше заливать не чистую дистиллированную воду, а смесь из воды и спирта (50 на 50). Такая смесь позволит более значительно повысить крутящий момент.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector