На сьогоднішній день автомобілісти хочуть поліпшити свої транспортні засоби різними доступними методами. Один із них - це зробити впорскування води в двигун. Це покращення допоможе підняти найважливіші характеристики двигуна внутрішнього згоряння. Крім того, зробити його можна навіть власноруч.
Історія упорскування
Перш ніж перейти до більш детального опису та розгляду сучасних моделей та впливу такого тюнінгу на них, а також його переваг та іншого, потрібно трохи уваги приділити історії упорскування води у двигун. Все почалося досить давно, ще приблизно 110 років тому, коли один угорський учений із прізвищем Бичнки вирішив розпочати тестування цього процесу. Єдине, що йому заважало, це примітивність силових агрегатів, які існують на той момент. Крім того, на той час ця тема так і не набула серйозного розвитку. Впритул займатися нею стали лише через 30-40 років. Продовженням робіт у цьому напрямі зайнявся англійський вчений Хопкінсон. Їм було проведено певні дослідження упорскування води в двигун на тих моделях, які на той час вважалися стандартними.
Вам буде цікаво:
Варто зазначити, що його дослідження сприяли успіху. Хоча справедливо буде сказати, що на той момент основне завдання полягало у зменшенні детонації палива, а зовсім не у збільшенні потужності самого двигуна. Проте це були лише спроби. Людиною ж, яка зробила вирішальний внесок у розвиток такої теми, як упорскування води в двигун, став Гаррі Рікардо. Хоча і тут можна сказати, що в той час упорскування використовувалося більше в двигунах для льотної техніки, оскільки це були 40-ті роки 20 століття, коли, як відомо, всюди точилися військові конфлікти. Однак пізніше з'явилися реактивні двигуни і потреба в такому типі впорскування зовсім відпала, тому що всі силові агрегати були замінені на нові.
Вам буде цікаво:
Наступний етап розвитку упорскування води у двигун прийшов уже на 80-ті роки. Саме до цього часу власника транспортних засобів згадали про його існування та вирішили застосовувати його для покращення характеристик своїх авто.
Загальний опис ідей упорскування
Як уже говорилося раніше, для початку впорскування використовувалося для моторів літаків, щоб підвищити їх потужність, а як рідина використовувалася не тільки вода, але і метанол, змішаний з нею. Що ж до упорскування в автомобільний двигун, то далі варто розглянути, як саме він забезпечує ряд переваг.
Вам буде цікаво:
Під час цього також дещо уповільнюється процес згоряння палива, через що зменшується ризик детонації палива у двигуні. Ще однією перевагою буде і те, що в камері згоряння горючої суміші буде дещо знижена температура. Всі перелічені якості вважаються вагомими плюсами, які говорять на користь того, що все ж таки варто задуматися над встановленням упорскування води в двигун своїми руками.
Негативні сторони
Як і будь-яка інша система у світі, ця також має свої недоліки, які потрібно враховувати.
По-перше, один із суттєвих мінусів – це нестабільна робота силового агрегату. Це відбувається через те, що дросельна заслінка практично весь час відкрита, а крім того, частота обертання колінвала залишається невисокою, через що машина не їде досить швидко. Цей негативний момент виникає, зокрема, через те, що рідина не може рівномірно розподілятись по всіх циліндрах автомобіля.
По-друге, значним недоліком вважається те, що при облаштуванні упорскування води в двигун власноруч необхідно подавати в систему лише чисту дистильовану воду. Щоб вся система працювала з максимальною ефективністю, необхідно зробити так, щоб на 10 літрів палива падав 2 літри води. Таким чином, співвідношення стає 1/5 і це означає, що після переробки кожні 2 л рідини в камері згоряння можливе відкладення до 200 г солі та інших різних мінеральних домішок, яких там не повинно бути.
Природно, що ще один істотний мінус - це проблемне використання впорскування води в інжекторний двигун через форсунки (або будь-який інший) через те, що рідина просто замерзає при негативних температурах. Звичайно, деякі знають, що цю проблему можна вирішити за допомогою добавки спиртових добавок, але насправді цей спосіб може допомогти лише за незначних мінусових температур. Як тільки настають досить сильні морози, необхідно або зливати воду або повністю знімати цю систему.
Вам буде цікаво:
Упорскування в інжекторний двигун
Далі можна розглянути, як зробити впорскування води в двигун карбюратор або інжекторний двигун. Тут відразу варто сказати і про те, що на спеціальних ринках є повний набір потрібних деталей, щоб здійснити задумане своїми руками. Зазвичай такий комплект складається зі спеціальних форсунок, бака для рідини, насос, шланги, деякі інші елементи і, що найголовніше, це керуючий пристрій, який стежитиме за чітким дозуванням упорскування рідини. Єдиний і дуже вагомий недолік це дуже висока вартість хорошого і повного комплекту.
Через це багато людей вважають за краще робити все самі. Для облаштування упорскування води в інжекторний двигун власноруч слід дотримуватися наступного плану.
- Для початку варто сказати про те, що спеціальна форсунка з соплом встановлюється у впускному колекторі, щоб досягти кращого розпилення. Причому найчастіше таким місцем установки стає область саме за інжектором або карбюратором.
- Вода до форсунки подається за допомогою спеціального насоса, що встановлюється у салоні. Найчастіше для виконання цієї функції вистачить звичайного пристрою на 12 ст.
- Сама ж рідина надходитиме з бачка. Досить часто як додатковий резервуар використовується бачок омивача вітрового скла.
Безпосередній монтаж упорскування води в інжекторний двигун здійснюється досить легко.
- Всі елементи системи, які перераховувалися вище, повинні бути з'єднані між собою або за допомогою гумових трубок або за допомогою невеликих шлангів від медичних крапельниць.
- Далі необхідно знайти трубку, яка виходитиме безпосередньо з насоса і встановити на неї голку від медичного шприца.
- Голкою, яка була встановлена раніше, необхідно проколоти гумовий шланг, що йде від регулятора випередження запалення.
- Після проколу шланги голка фіксується за допомогою герметика. Тут потрібно розуміти, що кількість рідини, що впорскується, буде безпосередньо залежати від товщини цієї самої голки.
Таким чином, виходить, що мікрофорсунка для впорскування води в двигун в даному випадку - це обрана голка.
Інші способи встановлення
Є й інший спосіб, що стосується монтажу упорскування для карбюраторної моделі. У такому випадку трубка від крапельниці підключатиметься в заздалегідь підготовлений отвір, який проходить у першій камері карбюратора. В даному випадку упорскування води відбуватиметься за рахунок того, що з'являтиметься тиск розрядження. Цей процес також нагадуватиме процес розпилення рідини.
Крім цього, невелика перевага такого методу полягає в тому, що водій транспортного засобу здатний сам запустити тимчасове підкачування води, якщо йому необхідно тимчасово збільшити потужність силового агрегату. Ще один хороший плюс саморобного упорскування води в двигун - це можливість досить точно контролювати систему, спираючись на продуктивність насосного обладнання. Тут дуже важливо знати та правильно підібрати все обладнання за потрібними пропорціями. Що стосується співвідношення вода/повітря, деякі рекомендуються робити співвідношення 1/10 чи 1/14. Тобто, наприклад, на силовий агрегат 1500 см3 потрібно близько 30-35 літрів рідини. Що стосується самої рідини, то під час упорскування води в дизельний двигун BMW, наприклад, або схожі пристрої, вона буде перетворюватися на дрібнодисперсну субстанцію. Діаметр частинок дорівнюватиме приблизно 0,01 мм. Такі дрібні частинки відразу обволікатимуть жирним бензином і утворюватимуться суміш гомогенна ТВС, яка вважається однорідною. Двигуни із застосуванням такої суміші показували більший коефіцієнт корисної дії, ніж із звичайним паливом, а також було відмічено віддалення детонаційного порогу.
Двигуни з турбонаддувом
Що стосується упорскування води в дизельний двигун, у моделі з інжектором або карбюратором, то тут все стало трохи зрозуміло, а тепер варто звернути увагу на силові агрегати з турбонаддувом, які можуть отримати трохи більше плюсів, ніж інші, від установки водяного упорскування.
Мотори, що мають у своїй комплектації турбонаддув, можуть бути забезпечені форсункою для впорскування рідини, яка розміщується за такою деталлю, як інтеркулер або турбокомпресор. В результаті цього можна досить ефективно знижувати температуру горючої суміші, яка надходить у циліндри. Якщо встановлювати вже готові комплекти, які призначені для впорскування рідини, вони можуть знизити показник температури до 40-60 градусів за Цельсієм. Все це призводить до того, що силовий агрегат витрачає меншу кількість енергії на стиск робочої суміші. Крім цього, в циліндри пристрою надходитиме більша кількість повітря. Хоча спочатку здається, що відразу після того, як рідина потрапляє в гарячий двигун, вона починає активне випаровування, через що кількість повітря зменшується. Однак під час цього випаровування вода значно збільшується об'ємом, через що в циліндрі збільшується тиск. Все це призводить до збільшення потужності турбомотора приблизно на 7-10%.
Вам буде цікаво:
Добавка спиртової складової
Тут одразу варто почати з важливого чинника. Коли робиться упорскування рідини в силовий агрегат, необхідно подавати не просто дистильовану воду, а її суміш зі спиртом, причому у пропорціях 1:1. Це робиться для того, щоб розпилення протікало успішніше. Результатом стане суміш зі спирту, води, повітря та палива. Дана суміш буде дрібнодисперсною.
Якщо сама собою рідина забезпечувала лише додаткове охолодження і зменшення детонації, то додавання метанолу привнесло ще кілька позитивних сторін. Тут справа в тому, що швидкість згоряння спирту набагато нижча, ніж швидкість згоряння того ж бензину. Через це тиск в циліндрі збільшується більш плавно, що дозволяє досягти збільшеного моменту, що крутить, стосовно кількості оборотів, що здійснюються коленвалом.
Необхідність у дистильованій воді обумовлена тим, що в камері згоряння не повинно залишатися жодних відкладень, які присутні у звичайній нефільтрованій рідині. Важливо також досягти максимального розпилення, оскільки від цього залежить теплообмін і подальший процес випаровування.
Все це говорить про те, що необхідно дуже точно підібрати насосне обладнання, а також спеціальну форсунку розпилювача, якщо йдеться про встановлення на інжекторний двигун. Через цих вимог багато професіоналів все ж таки відмовляються від досить кустарного методу, в якому використовується голка як основний розпилювач.
Насамкінець варто додати, що ефективно використовувати навіть куплений і готовий до використання набір для впорскування рідини не вийде доти, доки він не буде дуже ретельно налаштований.
Короткі характеристики двигуна з упорскуванням
Було сказано вже досить багато, а тому необхідно підвести невеликий підсумок і точно виділити, чим буде корисна установка упорскування рідини своїми руками.
- Висока теплоємність рідини відіграє у теплообміні, зменшуючи температуру в двигуні. Це, своєю чергою, підвищує ККД силового агрегату. Якщо говорити коротко, то приблизно 40-45% енергії від спалювання палива йде на приведення транспортного засобу в рух. Решта ж йде на обігрів довкілля. Через наявність води, яка знижує температуру всередині циліндрів, вдалося підвищити цей відсоток до 70. Це через те, що стиснути прохолодний газ набагато простіше, а тому витрати на цей процес істотно знижуються.
- Ще одна перевага - це можливість загнати більше повітря в двигун, що також позитивно позначається на ступені стиснення.
- Як мовилося раніше, вода потрапляє туди не струменем, наприклад, а сильно розпорошеної. Це допомагає їй з'єднуватися з бензином і займати весь простір, що позитивно позначається на ступені згоряння робочої паливної суміші. Цей процес допомагає збільшити ККД силового агрегату приблизно на 20%.
Виділення недоліків
Що стосується однозначних недоліків, то до них належить таке:
- Занадто великі вимоги до точної установки. Найменші порушення в техніці монтажу і занадто великий або занадто дрібний потік води зруйнує стабільну роботу двигуна.
- Потрібно постійно купувати дистильовану рідину, так як звичайна вода не може бути використана, а на 10 л палива потрібно приблизно 2 л рідини.
- Взимку застосовувати таку систему зовсім не рекомендується, оскільки вода просто замерзне.
"Просто додай води". Колись відомий рекламний слоган отримує новий зміст. Компанія Bosch постійно працює над удосконаленням систем безпосереднього упорскування палива. Однією з її нових розробок є система упорскування води у двигун.
У минулому столітті упорскування води в двигун вже застосовувалося на автомобілях General Motors, Saab. Але з появою в двигуні інтеркулера, що охолоджує впускне повітря, необхідність у системі упорскування води відпала. Система продовжує застосовуватись в автоспорті, але і тут вона не в пошані. У гонках Формули-1 та WRC система заборонена регламентом.
Система WaterBoostвід Bosch відкриває нову сторінку в історії упорскування води у двигун. Сьогодні більшість електронних систем упорскування палива запрограмовані на додаткову подачу палива при високих навантаженнях. Додаткове паливо (до 20% від загального обсягу) необхідне для охолодження камери згоряння та зниження температури горіння паливно-повітряної суміші.
Для охолодження у системі WaterBoost використовується вода замість бензину. Вода активно охолоджує паливно-повітряну суміш, за рахунок чого підвищується стійкість до детонації, проводиться раннє запалювання і, зрештою, збільшується продуктивність двигуна. Як заявляє розробник, система упорскування води у двигун на 5% підвищує потужність двигуна, на 13% скорочує витрату палива, на 4% знижує вибори вуглекислого газу. Загалом, все плюс.
Конструкція системи упорскування води включає водяний бачок, водяний насос та водяні форсунки. Електронне управління упорскуванням води здійснює система управління двигуном. П'ятилітрового бачка дистильованої води вистачає на 5000 км. шляху. Але навіть якщо вода у бачку закінчиться, шкоди двигуну це не завдасть. Мотор не розвиватиме максимальну потужність і збільшиться витрата палива. Не варто турбуватися і про можливе замерзання води у бачку. Як тільки двигун нагріє підкапотний простір, вода в бачку розтане.
Першим автовиробником, котрий довів розробку Bosch до впровадження, стала компанія BMW. Сьогодні BMW встановлює систему упорскування води на автомобілях М-серії, які забезпечують безпеку на перегонах MotoGP. Також система упорскування води випробовується на прототипі BMW 1-ї серії.
Система впорскування води в двигун нагнітає воду з бачка і розпорошує її у впускному колекторі, що досягає зниження температури згоряння суміші на 25°С. Це дозволяє BMW використовувати ступінь стиснення 11:1 замість допустимого співвідношення 9,5:1. Завдяки більш високому ступеню стиснення на 8% знижується витрата палива і на 10% збільшується момент, що крутить, і потужність двигуна.
Нижча температура згоряння суміші знижує навантаження на
Концерн Bosch представив систему, в якій разом із бензином у камери згоряння двигуна впорскується вода. Щось дуже знайоме, чи не так? Але все ж таки розбиратимемося: що це дає і які можуть бути перспективи у такої технології.
Почати варто з того, що сама ідея додавати в камеру згоряння разом з паливом невелика кількість води дуже нова. Близько ста років тому (!) таку систему розробив та описав з погляду фізичних процесів англійський інженер Хопкінсон, який і випробував її на великих промислових двигунах. У роки Другої Світової війни, на німецьких та американських літаках встановлювалося додаткове упорскування в циліндри води, змішаної в рівних частках з метанолом. Велися такі розробки і в СРСР, але незабаром авіація почала переходити на реактивну тягу і про впорскування води забули.
Проте ідею підхопили автомобілісти як професійні конструктори, так і винахідники-самоучки. Залучало всіх те, що вода в камері згоряння забезпечує додаткове охолодження, при цьому суміш бензину, повітря та дрібнорозпиленої води згоряє повільніше, ніж звичайна, що дозволяє уникнути детонації. При кращому охолодженні двигуна та зниженні ризику детонації, не коригується «назад» кут випередження запалення (що автоматично робиться, щоб уникнути детонації). Кут випередження залишається найефективнішою позиції з погляду зняття потужності. На практиці це відбивається у поліпшенні динаміки двигуна (за рахунок підвищення крутного моменту) та економії палива.
Комплекти систем упорскування води, метанолу або їх суміші для самостійної установки
До теперішнього часу різних конструкцій систем упорскування води створено безліч. Їх розробляли автовиробники, виробничі фірми та вигадували у гаражах рукасті любителі. Зокрема, Renault представив у 1977 році систему упорскування води, яку застосовував на болідах Формули 1 у 80-х роках, але потім від неї відмовився. Застосовувалося впорскування води і на гоночних мотоциклах - такі системи ставили Harley-Davidson, Suzuki, BMW, Honda, Kawasaki.
Нині на інтернет-ресурсах не важко знайти фірмовий промисловий комплект зі спеціальним бачком, насосом, розпилювачами та електронним блоком управління. Ціна питання – у середньому від 50 до 150 тисяч рублів. (Підходить і для впорскування метанолу, між іншим). І навпаки, можна взагалі не витратити ні копійки - дивимося відеоблоги, де гаражні винахідники покажуть і розкажуть, як зробити впорскування води (та й чого завгодно) за допомогою пластикової баклажки, трубки від крапельниці та голки від шприца.
І ось зараз на цьому полі, розораному всіма кому не ліньки, вирішив зіграти Bosch. Німецький концерн представив свою версію системи, яка була розроблена для турбованих двигунів з безпосереднім упорскуванням.
Конструктивно «водяна» система Bosch близька до звичайного розподіленого упорскування та складається з інжекторів, насоса, ємності для води та електронного блоку керування. Інжектори вбудовані в патрубки колектора впускного перед клапанами. Як тільки впускний клапан відкривається, інжектор випускає порцію дрібнорозпиленої води, яка разом із повітрям втягується в камеру згоряння. Потім спрацьовує вже паливний інжектор і далі все за звичайним циклом 4-тактного двигуна.
Робота системи Bosch water Injection: спочатку впорскування води, потім палива та займання суміші
Як стверджують фахівці німецького концерну, дана система особливо ефективна при швидкому прискоренні або під час руху швидкісною автострадою, дозволяючи економити до 13% бензину. Особливо відчутною буде паливна економія на невеликих три- та чотирициліндрових двигунах. Витрата дистильованої води – менше одного літра на 100 кілометрів шляху. Якщо запас дистиляту вичерпається, двигун продовжить роботу у звичайному режимі. Упорскування води не є життєво важливою системою і служить просто для покращення характеристик.
Наразі система «водяного» уприскування Bosch обкатується на спорткарі BMW M4 GTS із турбованим шестициліндровим двигуном. Як показують випробування, технологія німецького концерну дозволяє покращити динаміку машини та економити близько 4% палива.
"Уприскування води може надати додатковий імпульс будь-якому турбомотору", - вважає Штефан Зайберт, президент підрозділу Бензинових Систем Robert Bosch GmbH.
Йому вторить д-р Рольф Буландер, член ради директорів компанії Robert Bosch GmbH і голова правління бізнес-напрямку Рішень для мобільності, говорячи: «Наша система упорскування води демонструє, що у двигуна внутрішнього згоряння досі припасовані деякі козирі в рукаві».
Який результат?
Упорскування води виявляється дуже живучою ідеєю. Серед автомобілістів-аматорів тут є свої адепти, які палко відстоюють переваги «водяної інжекції». Іноді згадують про воду та конструктори, у міру розвитку технологій удосконалюючи систему. Хоча, здавалося б, все тут ясно: виграш у потужності та економічності виходить зовсім невеликий, а конструкція автомобіля ускладнюється та з'являється ще одна заправна рідина. За мінусової температури вода замерзає і система не працює. Отже перспективи масового застосування водяного упорскування, як і раніше, залишаються сумнівними і туманними.
Перш ніж перейти безпосередньо до теми самої статті хотів нагадати, що це вже 4 частина і без прочитання попередніх 3-х, буде не все зрозуміло.
І так, BMW 330D E90 245 HP, 520 Nm – заявлені характеристики виробником. Насправді так це і є. Багато тюнерських контор обіцяють шляхом перекалібрування рідного ЕБУ двигуна до 300 л/с і момент 600 Нм. Мені дуже хотілося б побачити машинку з такими показниками, яка після тюнінгу вже проїхала пару десятків тисяч кілометрів.
Якщо йдеться про такий же мотор, але на BMW X6 30D то я ще повірю, але не на машині 3-ї серії. Так двигуни однакові, але система охолодження абсолютно різна, а саме це і є слабке місце BMW 330D.
Потужність потрібна не тільки на графіку отримана за ідеальних умов, а й у більш важких. Наприклад, у спекотний літній день. Пропоную подивитися на результат виміру
Вимірює на 4-й передачі, температура 32 градуси і в результаті 220 л/с, момент 528 НМ. Головне, як ви пам'ятаєте з постів про дизель – це температура випускних газів ЄГТ. У стоку, на цьому двигуні вона досягає 730 градусом (див. на графік). Підняти момент на цій машині безпечно це не проблема, а ось утримати його після 2800 оборотів і при цьому не перегріти двигун, це програмно не вирішити. Як ви можете помітити на графіку, у точці 3000 оборотів, потужність з коліс дорівнює 165 сил. Пропоную подивитися в живу, як змінюється потужність у цій точці при утриманні лише 15 секунд,
Потужність зі 185 сил падає до 160 л/с, температура двигуна досягає 112 градусів, ЕГТ більше 700. Програма управлінням двигуна дуже розумна, вона не дасть так просто мотору померти, але в результаті буде дуже обрізана потужність. Пардон - це стік, можете припустити, що буде при тюнінговій "прошивці".
І так, проблема позначена, саме час переходити до простих способів вирішення. Для цього було встановлено систему упорскування води. У першому тесті прогресивно подавалася вода з максимальним значенням 100 г/хв. Усього 100 мілілітрів на хвилину звичайної води H2O. Дивимося на результат
232 л/с, момент 531 Нм, максимальне значення ЄГТ становило 685 градусів. Так, тепер є великий резерв і для збільшення потужності в безпечному режимі.
Результат сам говорить за себе – 242 л/с та момент 544 Нм. Температура ЄГТ у піку становила 704 градуси.
Невеликий теоретичний відступ. Подача води, крім охолодження повітря, що надходить, значно знижує температуру в камері згоряння і ЕГТ. У тесті 2 температура ЕГТ хоч і значно нижча, ніж у сток варіанті, але при цьому вище, ніж у тесті 1, де подача води була всього 100 мл/хв. Причина полягає в тому, що ЕБУ двигуна розпізнав, що температури охолоджуючої рідини, двигуна, каталізатора і т.д. не такі вже й великі і сам додав палива. Або точніше, перестав робити захисні коригування.
Як ви пам'ятаєте, збільшити потужність на дизельному моторі дуже просто, достатньо додати палива. Ну і звичайно, ще легше в такому варіанті скоротити життя дизельного мотора і турбіни. Щоб не було проблем, необхідно завжди знаходити баланс між потужністю та температурами ДВЗ та ЄГТ.
Пропоную подивитися знову живою, тест при 3000 об/хв, але вже з уприскуванням води
Як видно з відео, потужність не тільки підросла до 195 л/с з коліс, але й трималася довше і наприкінці знизилася до 172 л/с, а не як у стік варіанті до 160. Максимальне значення ЄГТ при цьому становило 680 градусів. Температура двигуна, також у піку була на 10 градусів нижче (102 * С).
3. Тепер ми використовували не воду, а 50/50 вода/метанол. Дивимося на результат
Метанол - це вже паливо, і природно містить енергію, на відміну просто води. Відповідно, підросла не тільки потужність до 248 л/с і момент склав 568 Нм, але й значно піднялася температура ЕГТ (740*С).
Використання метанолу, як засіб підвищення потужності в дизельних двигунах, мені здається, не є правильним напрямом. Додаючи більше 50% метанолу, може призвести до детонації, та й взагалі навіщо, а чи не простіше просто збільшити подачу рідного палива шляхом класичного "чіп тюнінгу". А ось упорскування води відкриває нові можливості та сильно розширює ліміти, що обмежують безпечне збільшення моменту та максимальної потужності. Виняток становить зимовий час, коли просто необхідно додавати, як мінімум 20% метанолу, для вирішення проблеми із замерзанням води.
Позашляховики, які лазять горами, у бруді тощо. зазнають серйозного навантаження на двигун через проблеми з охолодженням. Використання упорскування води кардинально вирішує цю проблему.
Якщо буде інтерес, то в наступному пості, я покажу вам на прикладі цієї ж BMW, прямо онлайн процес збільшення потужності і як спрощується це завдання з уприскуванням малої кількості води. Завдання полягає не побудувати гоночний дизельний болід, а безпечно, значно покращити характеристики стік дизельного мотора і при цьому, заправку маленького бочка для води, проводити не частіше, ніж стандартне заправлення паливом при дуже активній їзді.
Також пропоную порівняльний графік, з усіма наведеними вище вимірами
І останнє, що хотів би сказати позитивного про системи упорскування води (вода/метанол). Олія, має багато функцій і одна з них - очищення ДВС від різних відкладень. Упорскування вода/метанол чудово виконує цю функцію, а значить і ваше масло буде довше служити. Окислення масла є головною причиною того, що при роботі двигуна його деталі і система мастила забруднюються різного роду вуглецевими відкладеннями, зниження температури двигуна, також дуже позитивно впливає на процес окислення моторного масла.
До того ж нагар, відкладення (carbon deposit) у двигуні значно погіршують характеристики мотора. Наводжу приклад - після всіх вимірів, випробувань на BMW з уприскуванням води та вода/метанол, а їх було досить багато, ми зробили наприкінці останній вимір, знову стік. Пропоную подивитись результат
Умови залишилися незмінними. Як то кажуть - "думайте самі, вирішуйте самі".
Для великої кількості водіїв проста експлуатація свого автомобіля з часом стає нудною. Внаслідок цього автолюбителі вирішують почати тюнінгувати свою «ластівку». Хтось серйозно захоплюється вдосконаленням кузова, а хтось модернізує серце транспортного засобу – двигун. Звичайно, існує величезна кількість способів поліпшення останнього, але один з найвитонченіших і найцікавіших - це впорскування води в двигун.
Звичайно, ви скажіть, хто ж у здоровому глузді і тверезій пам'яті литиме воду в мотор, адже трапиться гідроудар, і він вийде з ладу? Поспішаємо вас засмутити, такий тюнінг ефективний і безпечний. Давайте докладніше розглянемо принцип упорскування води в двигун і навіть те, як його зробити своїми руками.
Як працює
Спочатку познайомимося з цікавою історією появи такого явища, як упорскування води у двигун. Близько 110 років тому якийсь вчений-інженер на прізвище Бичнки з Угорщини почав заливати воду в двигуни, примітивні на той час.
Довгий час це питання мусолили, але воно так і не розвинулося. Тільки через 3-4 десятиліття англійський учений Хопкінсон серйозно почав займатися цією темою. Він зробив кілька досліджень на стандартних для того часу двигунах. Результати були досить хороші, природно, пріоритетним було зменшення детонації, а не збільшення потужності, але як воно вийшло - бачите самі.
Проте тим, хто реально розвинув і запатентував упорскування води у двигун внутрішнього згоряння, був Гаррі Рікардо. З цього приводу їм навіть було написано книгу, що отримала назву "High-Speed Internal Combustion Engine".
У той час, через велику кількість збройних конфліктів (40-ті роки XX століття), упорскування застосовувалося особливо широко в авіаторській справі. Але з появою реактивних двигунів дана технологія стала нецікавою. Через роки, у 80-ті автомобілісти згадали про упорскування і почали використовувати його як тюнінг, що допомагає збільшити потужність авто та швидкість.
Але тепер, познайомившись з тими, хто реально допоміг рестайлерам, можна поговорити і про природу впорскування води в двигун. Варто зазначити, що в ДВС впорскується не лише вода, а її суміш із метиловим спиртом.
Досвідами було встановлено оптимальне співвідношення, яке становило 50 на 50%. Принцип роботи упорскування простий: паралельно з паливно-повітряною сумішшю в циліндри вирушає водний розчин, але що це дає? Дає воно таке:
- Вода завдяки високій теплоємності значно зменшує температуру в двигуні, тим самим підвищуючи ККД. Чому так? Згадавши фізику, ви легко це зрозумієте. Коротко, при стандартній роботі, на надання руху автомобілю йде 40-45% енергії від спалювання палива, решта «обігріває» довкілля. Упорскування ж, зменшуючи температуру всередині циліндрів, дозволяє підвищити ефективність роботи мотора до 70%, тому що більш прохолодний газ стиснути набагато легше і енергія, що йде на стиск, істотно знижується.
- Вода в моторі дозволяє загнати туди більше повітря, що підвищує ступінь стиснення.
- Звичайно, воду не ллють «суцільником» у циліндри. Вона потрапляє туди у розпиленому вигляді і, з'єднуючись із бензином, допомагає паливу заповнити весь простір, завдяки чому воно рівномірно вигоряє. Таке явище забезпечує зростання ККД, зменшує детонацію і збільшує до 20% потужність двигуна.
Метиловий спирт у помічники воді було обрано недарма. Він згоряє значно повільніше, ніж бензин, збільшуючи зростання тиску в двигуні. Але, що після цього відбувається, ви знаєте.
Важливо! Ідеальне співвідношення води та повітря при впорскуванні води в двигун становить приблизно 1/12 (+/- ½), в інших пропорціях паливо вигорятиме не до кінця. Внаслідок чого глушник «стрілятиме», а мотор від надлишку повітря може детонувати.
Переваги та недоліки технології
Наскільки поширеним не був би вигляд тюнінгу, він має свої плюси та мінуси. Упорскування води в двигун не виняток, тому давайте з ними ознайомимося, з метою зрозуміти - чи потрібен він взагалі.
Переваги:
- збільшення потужності двигуна до 20%;
- зменшення витрат палива до 20%;
- підвищення ККД механізму та чіткості його роботи, внаслідок чого збільшується термін роботи двигуна (не раз перевірено);
- суттєве зниження ризику детонації ДВЗ;
- істотна вигода від модернізації системи двигуна, так, на установку доведеться розщедритися (і то не завжди), але, скільки буде зекономлено на бензині.
Недоліки:
- важливо все правильно встановити, інакше при найменших неточностях в установці системи упорскування води на маленьких або повністю відкритих заслінках двигун працюватиме нестабільно;
- залежність від рідини, необхідної для впорскування, тому що звичайну воду не заллєш, а дистиляту потрібно близько 2 літрів на 10 л бензину;
- взимку робота упорскування може бути під загрозою, бо вода може замерзнути, тому доведеться повозитися з експериментами пропорцій метанолу та води.
Робимо упорскування своїми руками
Основними негативними наслідками впорскування води, зробленого народними «умільцями», є те, що ці горе рестайлери методом «тику» вибирають кількість води, що подається і часто помиляються. Внаслідок цього ДВС отримує гідроудар.
Важливо! Щоб не зарахувати себе до таких бідолах, подачу води (водних сумішей) починайте здійснювати з максимально маленьких кількостей. Тільки експериментальним шляхом у вас вийде вибрати найкращу кількість подачі. Головне, чого ви повинні досягти - це стійка робота на всіх стадіях набору швидкості машиною.
Умовимося, що ви зрозуміли, як упорскувати воду не варто, і що потрібно обов'язково враховувати. У такому разі можна розпочинати тюнінг.
Насамперед, якщо вам дозволяють фінанси, краще придбайте вже зроблену систему упорскування води в двигун. Так, вона коштує чимало (від 40 тисяч рублів), але її установка проста і, що головне, правильна робота гарантована.
Але якщо у вас немає грошей, можна зайнятися саморобками. Сьогодні ми розповімо вам, як зробити упорскування води в ДВС своїми руками трьома способами. Перші два представлені нижче, а третій буде у відео, наприкінці статті.
Перший спосіб:
- Як ємність для води скористайтесь омивальним бочком від будь-якого авто, головне, щоб він підходив за розмірами на те місце, куди його буде встановлено. Важливо на виході з нього встановити сольовий фільтр, щоб у двигун не потрапляла зайва «бруд» із водою.
- Щоб здійснювати безперервне закачування рідини в двигун, придбайте електронасос на 12 вольт.
- Магістраль переміщення води – тонка, бажано прозора, трубка.
- Також на кінець цієї трубки підбирається жиклор експериментальним шляхом.
- Останні два (трубка і жиклор) є регуляторами подачі води, з їх товщиною та діаметром ви повинні експериментувати.
- Підводиться вся ця система до колекторів з'єднання інжектора (карбюратора) з циліндрами, у них робляться отвори та все герметизується. У поодиноких випадках рідину можна подавати безпосередньо в двигун, зробивши отвори в ньому.
Другий спосіб:
- Робиться також як і в попередньому способі омивальний бачок та трубка подачі.
- Трубка підводиться до отвору знизу карбюраторної (первинної) камери за допомогою жиклера.
- Принцип роботи такої системи спрямовано розрядження. Також можна використовувати й інші пристрої "розрядники", підключаючи систему безпосередньо до двигуна.
Важливо! Незалежно від вибору методу важливо домогтися чіткого та правильного дозування рідини. Упорскування води в інжекторний двигун практично не відрізняється від упорскування в карбюраторний - головне, налаштувати роботу системи.
Також існують більш важкі для власноручного конструювання системи, основний їх зміст полягає в додаванні форсунок у впускні колектори за інжектором (карбюратором), які підключені до механізмів-качачів рідини.
