Впрыск воды в топливо-воздушную смесь двигателей внутреннего сгорания используется для дополнительного охлаждения двигателя и временного повышения его характеристик (форсажа).
Впрыск воды (чаще — смеси 50 % воды и 50 % спирта-метанола) получил широкое распространение во время Второй мировой войны на истребителях при работе на форсажных режимах (см. MW 50).
Вода или смесь впрыскивается во впускной коллектор в определённых пропорциях к топливовоздушной смеси (обычно от 12,5 % до 25 %) и потоком увлекается в камеры сгорания. Обеспечивает уменьшение детонационного порога по причине большой теплоёмкости воды, которая охлаждает рабочую смесь и разогретые детали двигателя, и высокого октанового числа спирта. В результате возникает возможность использовать топливо с более низким октановым числом, уменьшается термическая нагрузка на детали двигателя. Также распыляемая впрыском вода охлаждает сжатый в турбокомпрессорах воздух, позволяя повысить степень сжатия без возникновения детонации. При воспламенении топливо-воздушной смеси, распылённые в ней капли воды вскипают, при этом образующийся из них пар стремится увеличиться в объёме примерно в 1700 раз [1], [2], помогая выхлопным газам толкать поршни в цилиндрах.
Из относительно современных автомобилей — система впрыска воды использовалась на турбированном Saab 99 Turbo. И используется на BMW M4. После появления интеркулеров подобные системы, по сути, потеряли смысл, но до сих пор широко предлагаются за границей на вторичном рынке автозапчастей и тюнинг-китов. Некоторый интерес к системам впрыска воды возникает в последнее время также в связи с потенциальной возможностью снижения вредных выбросов благодаря более совершенному компьютерному регулированию впрыска воды [3].
в Германии
Во время Второй мировой войны активно применялась система MW 50.
в США
Применение её в поршневых двигателях Пратт-Уитни по 2000 л.с. среднего бомбардировщика Дуглас A-26 «Инвэйдер» позволило увеличить их мощность сперва до 2200 л.с., потом — до 2400 л.с.
На тракторах
В 1920-х — 30-х годах система впрыска воды в карбюратор применялась на некоторых тракторах, в частности американском International 10/20. Впрыск воды повышал детонационную стойкость рабочей смеси, что позволяло использовать в качестве топлива дешёвый керосин (хотя пускался и прогревался двигатель на бензине).
ru.wikipedia.org
Opel Calibra KATARINA › Бортжурнал › Впрыск воды в двигатель. Шарлатанство или изобретение века?
Само устройство описано тут vodocar.com.ua/1.html Подробно описано тут clubturbo.ru/forum/showthread.php?t=243 Коротко приведу описание. Автор: BlackDeath
Существует множество автомобильного тюнинга, при котором необходимо вмешательство в двишатель Вашего автомобиля. Но если Вам по каким то причинам не охото разбирать «сердце» Вашего железного коня существует альтернативный тюнинг, о котором и пойдет речь а этой статье. Итак, что это такое, как работает и что относится к альтернативам. Впрыск воды. Первый кто испорльзовал впрыск воды в двигатель был некий инженер по фамилии Bcnki из венгрии более 100 лет назад. Дестилетие спустя, в Англии профессор Хопкинсон произвел несколько испытаний на больших промышленных двигателях, однако огромный скачек сделал Гарри Рикардо, изучавший эффект от впрыска воды, написавший книгу “High-Speed Internal Combustion Engine” и сделавший патенты по впрыску воды. Далее основательно потрудились авиаторы, которые в погоне за скоростью и высотой форсировали до нельзя свои моторы. Впрыск воды же позволял на некоторое время значительно увеличить мощность двигателя самолета. В годы войны американцы и немцы довольно широко использовали впрыск воды (или водо-метаноловой смеси) для повышения мощности авиационных двигателей на малых и средних высотах. В соответствии с приказом по НКАП от 16 ноября 1943 г. моторный завод № 45 должен был спроектировать и изготовить аппаратуру впрыска воды в мотор АМ-38Ф. Конструктор С.В. Ильюшин и завод № 18 получили задание оборудовать пять самолетов Ил-2 моторами с системами впрыска воды. Но при решении этой задачи ни моторный, ни самолетный завод, да и сам Ильюшин особого энтузиазма не проявили. Впрыск воды так и не был отработан, хотя ОКБ Микулина вело в этом направлении экспериментальные работы применительно к АМ-39 и АМ-42.
С появлением реактивных двигателей работы по поршневым авиационным моторам в нашей стране начали сворачивать и накопленный опыт отошел на второй план. Но ничто не бывает забыто и о впрыске воды вспомнили автомобилисты. Откуда же берется дополнительная мощность мотора и как это работает. Ответ прост. Во впускном коллекторе располагается специальная водная форсунка, через которую распыляется в бензо-воздушную сместь вода. В итоге получается следующее – бензовоздушная смесь дополнительно охлаждается впрыснутой водой, повышается за счет микрокапель воды и водянного пара массовая доля топлива и за счет неиспарившеся воды повышается степень сжатия двигателя. Скорость горения в цилиндрах падает; естественно, не возникают условия для детонации. Снижение температуры сгорания топлива при впрыске воды влияет на химические реакции горения. В результате уменьшается концентрация образующихся окислов азота и углерода. Но в этом есить и минус — работа на водотопливных смесях связана и с некоторыми неприятностями. В отработавших газах незначительно увеличивается концентрация углеводородов. Нередко в эксплуатационных условиях двигатели работают не вполне устойчиво, особенно при полностью открытой дроссельной заслонке, при движении автомобиля на малой скорости. Все это связано с неравномерным распределением воды по цилиндрам двигателя. Рассматривая преимущества и недостатки использования воды в качестве топливного компонента, крайне редко упоминают, что во всех опытах применяется дистиллят. Между тем это обстоятельство никак нельзя упускать из виду. И вот почему: при тех расходах воды, которые сейчас рекомендуются для снижения детонации, для уменьшения токсичности отработавших газов, растворенные в ней соли непременно должны привести к образованию нагара в камере сгорания и к серьезным нарушениям работы двигателя уже через 100—200 часов работы. Ведь при сгорании 10 кг топлива в двигатель вносится по меньшей мере 2 кг воды, а вместе с ней 150— 200 мг различных солей — примерно в 3—4 раза больше, чем при использовании антидетонатора. Поэтому для серьездного использования впрыска воды необходима специальная система водоподготовки. С теорией все, теперь о практике. Можно купить готовый комплект впрыска
Такой комплект состоит из форсунок, бака для воды, контроллера, дозирующего воду, водянных форсунок, насоса, соединительных шлангов и т.д. и стоит чуть меньше 3 тысяч баксов. Или можно сделать подобный комплект своими руками, расположив форсунку во впускном коллекторе за карбюратором (инжектором), подключив ее к мотору, качающему воду и включаемому из салона. Пропорция воздух/вода рекомендуется 1/10 – 1/14 (около 35 литров для 1.5 литрового мотора ). Но не нужно забывать, что при таком ручном способе активации впрыска можно «перелить» воду и получить гидноудар со всеми вытекающими последствиями. Особое преимущество впрыск воды даст владельцам турбированных двигателей. Расположив форсунку за турбиной
или за интеркуллером позволит еще более охладить поступающую в мотор смесь (Продаваемые комплекты уменьшают температуру нагнетаемого воздуха до 40-60°C). Как отмечалось ранее для впрыска наиболее подходит дистилированныя вода, продаваемая в любом автомагазине, но можно использовать и добавки к воде. Как это не кощунственно, но западные спортсмены в свои машины заливают смесь воды и спирта или ничто иное как водку. Это кощунство дает следующее – водно-спиртовое соединение обладает большей степенью рассеиваемости чем вода, тем самым образую наиболее мелкодисперсную бензо-водо-воздушную смесь.
«впрыск воды», только h3O позволяет, в основном, снизить детонацию (плюс, действуя как антиоксидант, препятствует отложению соединений углерода), на деле же применяется смесь воды и метанола в соотношении 50:50. И сейчас объясним, почему.
Вода имеет очень высокую теплоемкость (именно поэтому вблизи моря изменение температуры происходит более плавно), что способствует снижению температуры поступающего воздуха, а мы знаем из школьного курса физики, что для сжатия более холодного воздуха требуется затратить меньше энергии. То есть, грубо говоря, вода играет роль интеркулера.
Однако что же получается? С одной стороны, теперь мы можем «загнать» в цилиндр больше кислорода, но, с другой, вода испаряется, оставляя меньше места для кислорода. Получается, что оба фактора нейтрализуют друг друга! Если бы не одно приятное «но» — вода, испаряясь, увеличивается в объеме, а значит, увеличивается и давление внутри цилиндра, следовательно, наблюдается и прирост мощности – около 10%.
Кроме того, вода при впрыске становится мелкодисперсной средой с размером частиц – капель – около 0,01 мм, и бензин эти капли сразу обволакивает – примерно так же, как он растекается по поверхности лужи. Камера сгорания, таким образом, получается заполненной более равномерно (более гомогенизированная смесь). Это увеличивает КПД и, опять же, снижает риск детонации.
Не лишним будет напомнить, что ни одна система не может полноценно использоваться без соответствующей настройки двигателя – это или забеднение смеси, или увеличение давления, или более раннее зажигание.
А теперь про метанол. Этот спирт горит гораздо медленнее, нежели бензин, благодаря чему давление в цилиндрах нарастает более плавно и его пик возникает позже. Что происходит? Увеличивается момент, а следовательно, и мощность, которая напрямую зависит от соотношения момента и числа оборотов. Идеальный вариант – когда максимальное количество воды поступает на пике момента. Правильное соотношение вода/воздух – 1:10…1:14 (если недолить – двигатель будет детонировать, первый признак – сильная вибрация; если перелить – топливно-воздушная смесь будет сгорать не полностью, первый признак – стрельба из глушителя). Вода обязательно должна быть дистиллированной. Посмотри на отложения солей в чайнике – ты же не хочешь, чтобы в цилиндрах была такая же гадость!
Между строк можно заметить, что купить сегодня такую систему особых проблем нет, а вот правильно настроить… таких специалистов по всей России можно по пальцам одной руки пересчитать.
Вода должна подаваться в мелкодисперсном виде – у множества маленьких капель больше площадь теплообмена, соответственно, эффективнее испарение (именно поэтому в блюдце чай стынет быстрее, чем в стакане). Как этого добиться? При помощи достаточно мощного насоса и правильного (!) сопла форсунки. В самодельных системах обычно используется насос от оросительной системы и игла от одноразового шприца. Надежность и эффективность такой конструкции под большим вопросом.
www.drive2.ru
Впрыск воды в двигатель, впрыск водометанола
Впрыск воды в двигатель - история подачи воды в двигатель внутреннего сгорания
Идея впрыска воды в ДВС была изобретена H. Ricardo в 1930 году, который продемонстрировал, как можно удвоить мощность двигателя, используя подачу воды и метанола в двигатель. Первое широкое применение впрыска водометаноловой смеси в двигатели внутреннего сгорания произошло во время второй мировой войны.
В 1942 году германские ВВС увеличили мощность истребителя Focke-Wulf 190D-9 с 1776 до 2240 л.с. ( +26% ), используя впрыск метанола и воды в соотношении 50-50%. Во время Второй мировой войны в радиальных авиационных двигателях американских и немецких самолетов для кратковременного форсажа системой впрыска воды оснащались авиамоторы Daimler Benz серии 605 и BMW 801D для Messerschmitt Bf 109, Junkers Jumo 213 A1 для FockeWulf 190D, Pratt & Whitney J57 для американского B-29 Stratofortress и многие другие. Вода добавлялась в уже готовую смесь, охлаждая ее, и попадала вместе с ней в камеру сгорания. От контакта с раскаленной поверхностью поршня и стенок цилиндра вода мгновенно превращалась в пар, который помогал рабочим газам толкать поршень. Предварительное охлаждение топливовоздушной смеси позволяло увеличить ее объем на впрыске и повышало эффективность сгорания топлива. Впоследствии воду заменили специальной смесью MW-50, состоящей из равных частей воды и метанола, тем самым увеличив мощность двигателей на 25–30%. Авто производители, в частности Chrysler, также применяли этот метод для увеличения мощности и снижения детонации на моделях с моторами большого объема. Saab, компания с авиационными корнями, устанавливала систему впрыска воды на скоростном Saab 99 Turbo S вплоть до начала 1980-х годов. С появлением интеркулеров, охлаждающих воздух перед впрыском в цилиндры, применение воды в автомобильных моторах потеряло актуальность.
Так же системы впрыска воды использовали в 80-90 годы в Formula 1 и WRC, где в последствии были запрещены регламентом. Renault внедрил впрыск воды в 1977г. В 1983 для болидов Formula 1 Renault устанавливает баки на 12 литров воды, электрический насос и регулятор давления, в результате мощность двигателя около 600 л.с., а в 1986, мощность была повышена до 870 л.с. В 1983 г. Феррари также внедрили впрыск воды, чтобы быть первыми. Они завоевали первенство конструкторов. Феррари использовали смесь спирта с водой. Позже, Porsche тоже применил впрыск воды в формуле 1 для увеличения мощности. Интересно, что в конце 2004 рекорд на четверть мили для дизелей, который долго никто не мог побить, был превзойден дважды (сейчас это 7,98 сек) двумя разными авто, и оба использовали систему впрыска водно-метаноловой смеси. Porsche 911 с 9ff-тюнингом установила новый мировой рекорд скорости для авто, сертифицированных для дорог общего пользования – 388 км/ч, используя систему впрыска водно-метаноловой смеси. Jan Fatthauer установил рекорд на быстрейшем в мире Porsche 911, используя систему впрыска водно-метаноловой смеси. Последнее упоминание о системе впрыска воды на мировом уровне сделала BMW в 2005, они планировали использовать систему впрыска в весьма извращенном виде, впрыскивая воду в выхлопные газы, которые должны вращать небольшую турбину энергией пара.
Но в 2015 году BMW представила автомобиль safety car для MotoGP 2015 с системой впрыска воды в классическом виде, где форсунки впрыскивают воду во впускной коллектор под высоким давлением, для охлаждения горячего впускного воздуха от двух турбин. Так же BMW заявили о возможном использовании данной системы в гражданских автомобилях. Впоследствии они выпустили ограниченную версию BMW M4 GTS в количестве 400шт., которая была оснащена системой впрыска воды Bosch.
Сейчас американские и английские фирмы производят комплекты систем впрыска воды с метанолом для мощных и, как правило, турбированных автомобилей. Представляют они из себя простейшую систему состоящую из садового насоса, системы шлангов, простейшей форсунки и небольшого контроллера. Системы эти работают, но не всегда надежно и не всегда хорошо, от того впрыск воды обычно использовался только в узком кругу автоспорта и тюнинга.
Порой всплывают факты добавления воды в советских грузовиках для снижения расхода топлива посредством медицинской капельницы. Так же есть отчеты об исследованиях в этой области американцами, русскими, немцами, турками. Есть данные о том, что впрыск воды нейтрализует 60-80% вредных выбросов в атмосферу и отчеты о снижении расхода топлива на 25-30% для бензиновых и дизельных двигателей и замеры возросшей на 15-20% мощности двигателей с такими системами.
Впрыск воды в двигатель - опасения, мифы, страхи, поверья
Идея подачи воды в двигатель вызывает только смех и опасения, ведь идея впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания противоречит базовым принципам и постулатам, привычным стереотипам. Любой ребенок знает, что вода гасит огонь, любой взрослый знает, что существуют две противоборствующие стихии вода и пламень и эти стереотипы нельзя сломать, они формировались в сознании людей много сотен лет. Любой опытный автовладелец знает, что если машину утопить в глубокой луже, то двигатель получит гидроудар и это страшно. Отсюда напрашивается простой вывод — вода и двигатель внутреннего сгорания несовместимы!
Так же "знатоки" устройства и принципов работы ДВС утверждают, что двигатель с впрыском воды:
- получит гидроудар
но обьем подаваемой воды в двигатель измеряется единицами миллиграмм, размер капель не более 0.1мм
- заржавеет
температура в камере сгорания доходит до 2000С, а вода начинает превращаться в пар уже при 100С, а в перегретый пар уже при 200-300С, это значит, что воды в камере сгорания нет, она полностью и моментально испаряется и переходит в парообразное состояние
- масло превратится в эмульсию
воды подается настолько мало, что она просто не может попасть в картер, учитывая что почти все газы будут удалены из камеры сгорания на такте выпуска
- пар растворит масляную пленку и двигатель заклинит
ни вода, ни пар не являются растворителями, а вот бензин как раз самый настоящий растворитель, который прекрасно растворяет моторное масло, при этом двигатели ездят сотнями тысяч километров без проблем
Это наиболее частые заявления скептиков при разговоре на тему впрыска воды в двигатель и все эти утверждения ложны и не имеют ничего под собой, кроме страхов и опасений.
Можно посмотреть на данный вопрос по-другому, многие лекарства сделаны с добавлением крайне токсичных и смертельно опасных для здоровья людей компонентов, вопрос только в концентрации этих веществ в лекарстве, которое помогает выжить и яде, который убивает. Так вот если смертельную для двигателя внутреннего сгорания концентрацию воды сильно уменьшить, то она начинает работать, как лекарство и помогает двигателю работать.
Зачем двигателю нужен впрыск воды и зачем подавать воду в двигатель ?
При впрыске воды в строго дозированном обьеме, при условии, что вода распыляется каплями размером менее 0.1мм, двигатель начинает работать иначе. Вода обладает огромной теплоемкостью, при впрыске воды во впускной коллектор она охлаждает его и впускной воздух, который становится плотнее, а значит в двигатель попадет больше кислорода и больше топлива сгорит полностью, а это прямой путь к повышению мощности. По данным исследований увеличение мощности составляет 10-15% для бензиновых ДВС и 20-30% для дизельных.
Вода попадая в горячую камеру сгорания испаряется и увеличивается в обьеме в 1700 раз, давление пара помогает двигать поршни, т.е. выполнять работу - крутящий момент двигателя увеличивается.
Пар прекрасно очищает впускной коллектор, клапаны, камеру сгорания, поршни, турбину, выхлоп от нагара, получается, что с впрыском воды Вы постоянно моете двигатель изнутри.
Впрыск воды экстремально увеличивает детонационную стойкость топлива, это значит, что можно использовать более дешевое топливо без вреда для двигателя. Октановое число бензина АИ-92, АИ-95, АИ-98 отражает как раз уровень детонационной стойкости и более ничем бензины не отличаются. Получается, что с впрыском воды можно заправлять вместо 98го бензина 92й, а двигатель даже не заметит подмены, при этом финансовая выгода на лицо.
При применении впрыска воды можно увеличивать давление наддува турбированных двигателей и получать больше мощности, при этом не боясь сломать двигатель, т.к. вода эффективно снижает температуру выхлопных газов, а это положительно влияет на ресурс турбины и выхлопного тракта.
Впрыск воды позволяет экономить топливо, исходя из всех вышеописанных фактов, получается что водителю придется меньше давить на педаль газа, чтобы ускоряться так же быстро, а значит расход топлива будет неуклонно снижаться. По данным исследований расход топлива снижается от 10 до 20%, в зависимости от типа и мощности ДВС.
Снижение вредных выбросов, впрыск воды в двигателе внутреннего сгорания прекрасно борется с вредными выбросами, а значит это экологичная технология.
Что дает впрыск воды или водометанола двигателю ?
плюсы от применения впрыска воды:
— снижение температуры впускного воздуха — снижение температуры в камере сгорания — резкое повышение детонационной стойкости топлива (в том числе некачественного и низкооктанового) — снижение вредных выбросов на 60-80% — повышение мощности на 15-20% и крутящего момента на 25-30% — снижение расхода топлива — очистку впуска, камеры сгорания, клапанов, поршней, турбины и свечей зажигания
минусы от применения впрыска воды:
— стоимость системы ( окупается за один год эксплуатации автомобиля ) — необходимость периодически заправлять дополнительный бачок дистиллированной водой, метанолом или водометанолом
Сопоставив список плюсов и минусов, однозначно возникает ощущение "разводки", ведь так много плюсов и так мало минусов — невозможно ? Еще как возможно.
Как работает система впрыска воды ?
Принцип работы системы впрыска воды основан на свойстве огромной теплоемкости воды. Если воду распылить и мелкие капельки воды запустить в двигатель вместе в впускным воздухом, то ни охладят и воздух, попадающий в двигатель, и сам впускной коллектор. Есть мнение, что микро частицы воды позволяют сделать смесь бензина и топлива более однородной, что повышает КПД. Попадая в горячую камеру сгорания (300-600С) маленькие капли воды моментально испаряются превращаясь в пар, который очищает камеру сгорания, днище поршня и свечи, а так же "давит" на поршень, т.к. вода расширяется при испрении в 1700 раз от своего объема в жидком виде. Т.е. вода создает паровой эффект в двигателе внутреннего сгорания, который выражается в повышении крутящего момента двигателя. Более того вода вступает в химическую реакцию с выхлопными газами, что сильно снижает количество вредых выбросов, в результате реакции образуется CO2 и h3O. И снова одни плюсы и никаких минусов, при этом возникает разумный вопрос, а почему до сих пор ни один производитель не применил эту волшебную систему в своем автомобиле ? На этот вопрос очень сложно ответить, но последние заявления от BMW дают надежду, что современное автомобилестроение доросло, наконец, до такой технологии 100 летней давности, как впрыск воды.
Впрыск воды - экономия топлива и рост мощности ?
Пока все было логически верно и красиво. Но у читателя может возникнуть разумный вопрос — откуда такие фантастически данные о росте мощности на 15-20% и одновременной экономии топлива ? Впрыск воды в ДВС сильно увеличивает анти-детонационные свойства топлива, это значит, что при том же 95м бензине можно увеличить опережение зажигания, что даст рост мощности. При впрыске смеси воды и спирта увеличивается октановое число топлива, за счет высокого октанового числа спиртов (этанол, метанол, изопропанол), что так же сказывается на росте мощности. Так же стоит вспомнить о паровом эффекте, который помогает сгоревшим газам "давить" на поршень и информации о повышении гомогенности топливной смеси при впрыске воды. А откуда берется топливная экономичность ? Впрыск воды позволяет сделать смесь более бедной, т.е. уменьшить количество впрыскиваемого топлива, а так же повышает мощность и крутящий момент, а значит Вам не нужно так же сильно давить на газ, чтобы набрать туже скорость.
ДВС + ВОДА = ГИДРОУДАР, ржавчина, эмульсия в масле ?
Как я уже писал выше в умах людей, которые слышат в одном предложении слова ДВС и вода сразу возникает множество фантазий. Первая и основная, что при впрыске воды возможен гидроудар, это просто невозможно, т.к. в двигатель впрыскивается до 25% воды от объема топлива, который составляет 1/13 от объема поступающего воздуха. Во-вторых вода подается в двигатель во взевешенном состоянии, т.е. капельки воды настолько маленькие и легкие, что держатся в воздухе.
Думаю все видели на мойке как возникает водяной туман вокруг машины, когда ее моют системой высокого давления. Такие же капельки и попадают в двигатель и никак не могут ему навредить. Второй миф — при впрыске воды в ДВС, детали двигателя могут заржаветь. Снова стоит оценить количество впрыскиваемой воды и тот факт, что вода испаряется при 100С, а в камере сгорания температура в несколько десятков раз больше, поэтому ржавчина не может образоваться в принципе.
Система впрыска воды в двигатель — как это работает ?
Простейшие системы впрыска воды времен второй мировой были механическими и дозировать воду должен был пилот самолета. Применявшиеся системы подачи воды в карбюратор на грузовиках "Дороги жизни", для увеличения пробега на том же запасе топлива, состояли из медицинской капельницы и иглы от шприца. Проще говоря, системы были несовершенны и при всех своих плюсах создавали сложности и проблемы в эксплуатации. Во времена формулы 1 и WRC системы уже управлялись компьютерами и могли дозировать воду точно, но применялись с целью повышения мощности и охлаждения камеры сгорания. Современные системы впрыска воды, которые можно купить, так же управляются компьютерами и оборудованы многоуровневыми системами защиты.
Задача любой системы впрыска воды — распылить определенное, небольшое, количество воды и подать ее в двигатель. При этом обьем впрыскиваемой воды должен быть высокоточно дозирован и должен зависеть от нагрузки на двигатель, т.е. постоянно изменяется. В этом и скрыта основная проблема всех систем — задача точно дозировать обьем впрыскиваемой воды в двигатель в нужный момент.
Любая современная система впрыска воды состоит из: — насоса высокого давления 5-10 бар — форсунки или нескольких впрыска воды — контроллера впрыска (электронный блок управляющий насосом и выполняющий защитные функции) — бачка для воды или водно спиртовой смеси — датчика уровня жидкости в бачке — шлангов и креплений
Принцип работы всех современных систем впрыска воды одинаков — контроллер получает данные о расходе воздуха с датчика двигателя и рассчитывает количество подачи воды, насос включается по команде контроллера и качает давление, форсунка впрыскивает воду. При этом форсунка — просто втулка с очень маленьким отверстием. Все очень просто. Все эти системы обладают достаточным количеством минусов, т.к. производят их выходцы из автоспорта и по большей части для автоспорта или тюнинга, где нет задачи экономить топливо. Во-первых впрыск воды происходит не постоянно, а только на мощностных режимах, т.е. контроллер определяет когда начинать впрыск. Во-вторых все системы весьма инерционны, т.к. контроллер посылает сигнал на насос, тот включается и начинает накачивать давление и только потом форсунка начинает впрыскивать воду, задержка между отправкой команды на впрыск и непосредственно впрыском может составлять 1мс, для двигателя это очень долго. Стандартная система впрыска воды, которую можно купить сейчас работает так, - вода подается в цилиндры только на больших оборотах и под большой нагрузкой.
В очень дорогих системах применяется клапан, который позволяет изменять количество впрыскиваемой воды, но работает не очень эффективно. Большинство выпускаемых сейчас систем могут начинать работу с 3000 об/мин и то с оговоркой производителей, что могут быть проблемы, т.к. система не конролирует количество подаваемой воды, а только дает команду включить/выключить насос. Ограничение количества впрыскиваемой воды происходит посредством размера форсунки, т.е. ее производительности.
Но как показывает действительность, большинство систем использует только часть плюсов от впрыска воды, даже BMW использует впрыск воды по-спортивному, как интеркулер, чтобы остудить горячий впускной воздух от двух турбин. Рукастые парни, начитавшись интернета делают самодельные системы впрыска воды из капельниц и шприцов, из насосов и форсунок омывателя и прочих подручных средств и эти системы работают. Они повышают мощность, улучшают отклик двигателя, позволяют экономить топливо. Но минусов у таких систем много, они недостаточно эффективны. По сути они льют условно неопределенное количество воды в мотор, но не распыляют и даже в таком виде вода в ДВС работает и приносит пользу.
Система впрыска воды JTlab
Изучая все возможные предложения систем впрыска воды, быстро приходишь к выводу, что надо покупать лучшее, т.к. только оно работает, а работает точно и хорошо система от Aquamist, стоимостью 60-80 т.р., это тот самый британский производитель, который создавал системы впрыска воды для WRC. Правда чопорные и консервативные англичане так и остались в 80х и их система настраивается путем поворачивания переменных резисторов внутри контроллера, что совсем не удобно, не говоря вообще о сложности настройки этих систем.
Изучая все возможные предложения систем впрыска воды, быстро приходишь к выводу, что надо покупать лучшее, т.к. только оно работает, а работает точно и хорошо система от Aquamist, стоимостью 60-80 т.р., это тот самый британский производитель, который создавал системы впрыска воды для WRC. Правда чопорные и консервативные англичане так и остались в 80х и их система настраивается путем поворачивания переменных резисторов внутри контроллера, что совсем не удобно, не говоря вообще о сложности настройки этих систем.
Спустя некоторое время нам удалось изготовить простейший образец системы и испытать его на турбированном двигателе. Даже без изменения настроек ЭБУ автомобиль с впрыском воды показал свои плюсы: — лучший отклик двигателя на педаль газа — турбина раньше и быстрее выходит на буст — выхлоп перестал "вонять" — свечи уже после 30 км пробега начали очищаться
После изменения углов зажигания и уменьшения количества впрыскиваемого топлива все стало намного лучше: — тяга двигателя улучшилась во всем диапазоне — двигатель имеет хороший отклик на всех оборотах — турбина стала выходить на рабочее давление на 1000 об/мин раньше — машина поехала и чем выше обороты и скорость тем выше тяга, нет провалов, возникает ощущение, что ее уже не остановишь
Прочитать подробнее о системах впрыска воды, метанола JTlab
Купить систему впрыска воды JTlab Вы можете здесь
jtlab.ru
Утоли мои печали: как впрыск воды повышает мощность мотора
Обыватель 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?
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 фото: ИЛ-2
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.
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.
www.kolesa.ru
Впрыск воды в ДВС — Hyundai Accent, 1.5 л., 2008 года на DRIVE2
Очень много информации о впрыске воды в ДВС. Истории этой сроку ровно столько же сколько самому ДВС.
Тема "Впрыск воды в двигатель" уже более ста лет будоражит умы человечества. Запатентована она господином Н. ОТТО, отцом двигателя внутреннего сгорания, в 19 веке. Реальную реализацию она начала получать лишь в последние годы нашего столетия благодаря развитию микропроцессорной техники и осознанию химического алгоритма поведения воды в двигателе внутреннего сгорания. Впрыск воды в топливную смесь двигателей внутреннего сгорания использовался для дополнительного охлаждения двигателя.
Впрыск воды (чаще смеси 50 % воды и 50 % спирта) особое распространение получил во время Второй мировой войны на истребителях.
Вода или смесь впрыскивается во впускной коллектор в определённых пропорциях к топливовоздушной смеси (обычно от 12,5 % до 25 %) и потоком увлекается в камеры сгорания. Обеспечивает уменьшение детонационного порога по причине большой теплоёмкости воды, которая охлаждает рабочую смесь и разогретые детали двигателя. Уменьшается термическая нагрузка на детали двигателя. Впрыск воды позволяет повысить степень сжатия, использовать турбину или нагнетатель.
Из относительно современных автомобилей, система впрыска воды использовалась на турбированном SAAB 99 Turbo. После появления интеркулеров, подобные системы потеряли смысл, но до сих пор подобные системы широко предлагаются за границей на вторичном рынке автозапчастей и тюнинг-китов.
Статья: Впрыск воды в ТС ДВС
Видеоролик "Горение воды с бензином"
Я же предлагаю самую простую на мой взгляд систему впрыска воды в ДВС.
Изготовить ее легко и самому. Вот так она выглядит на рис ниже
Состав системы: 1. Воздушный фильтр 2. Устройство регулировки объема засасываемого воздуха (обычный кран) 3. Устройство впрыска воды (изготавливается из медицинской иглы и резиновой пробки. Игла должна расположена острием вверх, и бак для воды ниже иглы) 4. Электромагнитный клапан или обычный кран включения и выключения системы. 5. Испаритель (кусок медной трубки в середину которой помещена не плотно металлическая набивка, трубка одним оборотом жестко закреплена на выпускном коллекторе автомобиля) 6. Бак для воды или метилового раствора с водой Включать подачу впрыск воды рекомендовано после прогрева двигателя до рабочей температуры. 2. Вариант впрыска воды попроще (из народа)
www.drive2.ru
Система впрыска воды резко увеличит мощность автомобильных моторов
Это может звучать, как курьез — однако инженеры BMW добавили механизм подачи обычной воды в мотор новой модели M4 GTS. И получили весьма нетривиальные результаты. Во-первых, это сразу обеспечило прирост мощности стандартного твинтурбо M4 3.0 с 425 до 493 л.с. Во-вторых, за счет этого им удалось снизить риск детонации при запуске двигателя, без проседания надежности системы.
Разработкой системы впрыска занимались специалисты компании Bosch, поэтому она получилась универсальной и пригодной для монтажа на разные машины. Из емкости с дистиллированной водой жидкость подается во впускную камеру через три инжектора. Там она немедленно испаряется, отбирая часть тепла и охлаждая втягиваемый воздух. Он становится плотнее за счет увеличения количества вещества в том же объеме, а ДВС как раз лучше всего работают с прохладным и плотным воздухом – при таких условиях риск детонации минимален.
Примечательно, что это вовсе не ноу-хау, а заимствование идей из старой инженерной школы, старавшейся выжать максимум мощности из моторов с турбонаддувом. В модели Oldsmobile Jetfire 1962 года в V8 подавалась смесь из метанола, дистиллированной воды и антикоррозийных присадок. Называлась эта жидкость «Turbo Rocket Fuel», но по факту решение было «костылем». В те времена еще не было надежных датчиков для предотвращения разрушительной детонации, поэтому систему спроектировали так, чтобы без заполненного бака с водой турбонаддув просто не запускался – во избежание рисков.
Смесь воды и этанола, а позже метанола, долго оставалась уделом частных мастеров, любителей тюнинга моторов и больших мощностей. Сегодня схожие системы в заводском исполнении могут предложить и Saab, и Porsche, однако использованное в BMW M4 GTS решение от Bosh признано самым перспективным. Не исключено, что оно станет «модным трендом» или даже стандартом нового поколения ДВС.
www.techcult.ru
Audi A4 Ring&Rally 300+Hp › Бортжурнал › Российский комлект "умного" впрыска воды (метанола) АкваБуст WI-2.0
Всем привет! Наконец-то выкладываю обещанное мною подробное описание российского заводского впрыска воды в двигатель уровня Aquamist HFS4. Напомню, что данные комплекты (этот и Аквамист) имеют умный алгоритм впрыска воды в цилиндры т.е. они рассчитывают и дозируют воду так, чтобы поддерживать заданное процентное соотношение воды к топливу во всех необходимых Вам режимах работы двигателя.
Бюджетные (по сути, а не по цене) комплекты впрыска типа АЕМ-а или Snow Performance работают по другому принципу и аналогами не являются, они не могут обеспечить тот уровень безопасности при форсировании, эффективности и отдачи т.к. не могут менять количество впрыскиваемой воды в зависимости от режимов двигателя, они просто начинают лить по достижении заданных оборотов или буста. В общем, эти комплекты аналогами не являются, разобрались.) Кстати, если кому-то нужен российский аналог именно таких бюджетных комплектов, обращайтесь, расскажу где взять).
Полный размер
Все основные элементы системы
Теперь собственно к описанию данного многофункционального девайса! Имя его АкваБуст WI-2.0 (замечания по поводу фантазии будут справедливы.)) ) Я не случайно говорю о многофункциональности. Дело в том, что разрабатывали контроллер как универсальную платформу для тюнинга и настройки, а также для интеграции с другими устройствами (действующими и перспективными), которыми можно будет дополнить функционал не тратя на это лишние деньги и не переделывая систему.
Возможности — Автоматический анализ параметров работы двигателя и расчет необходимого количества водометанола.Система работает по принципу Plug and Play (в переводе: подключи и играй). Ничего не нужно настраивать и откатывать, выбрали процентное соотношение смеси, и всё! (однако возможность тонкой нестандартной настройки под себя есть, если такая нужна, обратитесь помогу) — Система может работать как с обычным, так и непосредственным впрыском (отличия только в версии прошивки предустановленной в системе впрыска воды) — Система может заменить чип-тюнинг и сама поднять давление наддува! Вам не нужно тратиться на прошивку, чип-боксы или буст-контроллеры. Эту функцию может, по желанию, взять на себя основной контроллер впрыска воды. Можно также забеднить смесь для экономии, но тут потребуется настройка. — Система имеет управление и обратную связь по Bluetooth через Андроид, а также управление и индикацию (свет и звук) непосредственно на блоке управления. Для связи с телефона можно использовать приложение Torque Pro.
Полный размер
Как примерно это выглядит в приложении (вид можно настраивать)
— Система самодиагностики и мер безопасности. Система сама определит если в ней случится поломка, при этом уведомит Вас по средством звукового и светового сигнала, а также (если у Вашего ЭБУ или какого-либо внешнего устройства есть вход для подобных задач) отправит сигнал ЭБУ двигателя о неисправности, чтобы тот ограничил мощность, либо перешёл на другую топливную карту. — Контроль уровня смеси в баке, блокировка для предотвращения работы "на сухую". Датчик уровня смеси прогрессивный 0-100% (не лампочка низкого уровня)) ) — Так называемый PWM впрыск (как это называет Аквамист), вместо клапана используется скоростная форсунка в конце тракта впрыска, которой с очень высокой точностью дозируется объём и момент впрыска метанола. Применение форсунки вместо клапана исключает паразитный объём смеси после клапана. — Система может работать с двумя водяными форсунками в сверхскоростном режиме и с четырьмя в обычном. Для этого блок управления имеет два полных транзисторных моста (4 полумоста). Система умеет разгонять форсунки принудительными прямыми и обратными импульсами по аналогии с самыми современными ЭБУ фирмы BOSCH. Однако данная функция пригодится в основном очень серьёзным проектам, для большинства случаев достаточно одной форсунки в скоростном или двух в обычном режиме. — Система имеет свободные входы, которые можно использовать для индивидуальных целей. Например увеличить процент впрыска воды при каком-то условии (низкий уровень бензина в баке, полностью открытый дроссель и т.п.) или вообще отключить систему при каком-то условии, всё зависит от Вашей фантазии. — Система имеет свободные выходы, которые можно использовать для индивидуальных целей. Например, сообщить ЭБУ Двс о неполадке, подключить к ним показометр, индикацию, отправить сигнал в другой блок и т.д. — Система имеет интерфейс RS-485, проще говоря общую шину данных для подключения дополнительных устройств самого разного плана, например, шифт-лампы как на Формуле-1 (есть такой девайс), вплоть до того, что с помощью данных возможностей можно даже отправить смс о том, что Ваша жена загрузила топливные форсунки на 90%… ))
Комплектующие — Электронный блок управления российской разработки, заводского исполнения. Собственно то устройство, которое делает возможным все те вещи, о которых писалось выше. Блок имеет герметичный автомобильный разъём. Производитель Россия.
Полный размер
Внешний вид блока управления впрыском воды
— Насос, предназначен для работы под метанол/бензин/дистиллированную воду. Производитель Bosch Германия.
Полный размер
На изображении слева, синего цвета
— Форсунка, предназначена для работы под метанол/бензин/дистиллированную воду. Производитель Denso, где конкретно собирают непонятно. — Регулятор давления с обраткой. Производитель Tomei, Япония.
Полный размер
Регулятор давления в системе
— Датчик уровня воды/метанола
Полный размер
Прогрессивный датчик уровня из нержавеющей стали
— Бак 7.5 литра
Полный размер
Бак на 7.5 литра под воду/метанол/водометанол
— Шланги специальные Multi Fuel
Полный размер
Специальные шланги Multi Fuel
www.drive2.ru
Компания BMW вернула впрыск воды в двигатель — ДРАЙВ
Для отделения BMW M это 17-й сезон MotoGP, в котором различные «эмки» выступают в роли safety car.
Баварцы представили необычное купе M4, которое будет работать автомобилем безопасности на чемпионате MotoGP нынешнего года. Но необычным его делают не раскраска, не «люстра» на крыше и даже не большое антикрыло. Главное — у этой двухдверки нестандартный мотор, оснащённый системой впрыска воды во впускной коллектор. Такой приём при грамотном применении позволяет нарастить мощность и сократить расход топлива.
От стандартного двигателя этот отличается перекроенным впускным трактом.
Машина безопасности выступает также в роли витрины, демонстрирующей возможности персонализации «эмок». Например, тут установлены углепластиковые антикрыло, диффузор, корпуса зеркал, а также титановая выхлопная система с углеволоконными наконечниками. Подвеска также отличается от базовой версии.
Впрыск воды в ДВС был придуман ещё перед Второй мировой войной и применялся на самолётах, предназначенных для установления рекордов скорости, а потом и на истребителях. На серийных автомобилях эта технология была использована гораздо позже (см. врезку «Бонус»), встречалась она крайне редко, да так и осталась экзотикой, несмотря на некоторые её преимущества.
Впрыск воды во впускной коллектор активируется при высоких нагрузках. Распылённые форсунками мельчайшие капли тут же испаряются, заметно снижая температуру воздуха. Это повышает его плотность и позволяет «утрамбовать» в цилиндры больше заряда. Кроме того, происходят снижение пика температуры в камере сгорания и подавление детонации, что допускает увеличение давления наддува.
Всё дело в том, что без системы управления, способной корректно рассчитывать параметры смеси, впрыск воды лишь наносит вред — снижает мощность, повышает расход, увеличивает износ двигателя и способен привести даже к его поломке. Об этом иной раз забывают сторонние компании, предлагающие на рынке кит-комплекты для установки такого впрыска. Польза от их монтажа сильно зависит от продуманности реализации. А вот в заводских стенах для этой технологии наступает ренессанс: отделение BMW M заявило, что в ближайшее время начнёт оснащать ею серийные машины.
Бонус
В 1962 году фирма Oldsmobile выпустила на рынок модель F-85 Jetfire с 218-сильным турбомотором V8 3.5. Он был оборудован системой впрыска смеси метанола и воды (50/50). Спирт вместе с водой работал на снижение температуры воздуха на входе и подавление детонации. Хотя для своего времени это был очень продвинутый агрегат, надёжность его оставляла желать лучшего. К тому же Jetfire стоил ощутимо дороже 85-го с «атмосферником». Так что число проданных машин с водяным впрыском оказалось сравнительно невелико — 3765 штук. В 1978 году компания Saab выпустила модель 99 Turbo S с двухлитровым турбомотором и заводской системой впрыска воды. Она позволила поднять мощность со 145 л.с. на обычном Turbo (на фото) до 160–165 л.с. на «эске». Но такие версии были редки на фоне более массовой модификации Turbo.
www.drive.ru
повышение мощности, миф или реальность
Всем привет! Автомобильная индустрия постоянно развивается и совершенствуется. При этом далеко не все слышали или знают что-то про впрыск воды в двигатель.
Да, всем известно, что существует система охлаждения, работающая практически на воде со специальными добавками. Существует и выхлопная система, в которой иногда бывает так, что вода капает из трубы. Но все же говорить о том, что в мотор специально подается вода с целью повышения эффективности его работоспособности, приходится. Как бы странно это ни звучало.
Но давайте рассмотрим этот вопрос более подробно. Узнаем, зачем и кто это делает, почему добавление пара или воды может давать какие-то преимущества, и как обстоят дела в современном автомобильном мире.
Как это работает
Имея в распоряжении дизельный или бензиновый мотор, традиционный инжекторный атмосферный или даже турбомотор, мало кому в голову придет намеренно подавать в цилиндры воды.
Скептики скажут, что подача в карбюратор или любой другой мотор воды приведет только к гидроудару.
Но тут важно понимать один нюанс. Есть такое понятие как гидроудар, обусловленный попаданием большого количества жидкости в мотор через впускной тракт. Такое может происходить при проезде глубокой лужи. Но существуют системы, которые можно даже собрать своими руками на Ардуино или купить через Алиэкспресс, которые осуществляют небольшой впрыск специальной смеси. Подобные разработки получили более широкое применение именно в машинах повышенной мощности. Для обычных моторов внутреннего сгорания они вряд ли подойдут. А вот поставить на газотурбинный агрегат можно.
Водяной впрыск используется с целью повышения эффективности мотора и его характеристик. Получить дополнительную мощность можно разными способами, в зависимости от того, какая именно система будет использоваться.
Обычно на впускной коллектор устанавливается специальная форсунка. Говоря про воду, многие лукавят. По факту выполняется подача смеси из воды и метанола. Она перемешивается с топливовоздушной смесью.
Не все понимают, почему применяется сочетание воды и спирта. Эта смесь имеет достаточно низкую температуру замерзания. Плюс это сочетание позволяет получить жидкость с лучшим эффектом рассеивания. То есть можно создать равномерную смесь и параллельно снизить температуру на участке впускного коллектора. Мелкие капли охлаждают смесь, за счет этого повышается степень сжатия, снижается скорость сгорания смеси внутри цилиндров, параллельно снижая вероятность такого эффекта как детонация.
Дополнительно падение температурных показателей положительно воздействует на протекающие внутри камеры сгорания химические процессы, падает уровень вредных выбросов из выхлопной системы.
Обратная сторона
Помимо очевидных и рассмотренных преимуществ, у таких систем есть и свои недостатки.
Это далеко не идеальная система, что и отразилось во многом на ее активном применении.
В результате работы образуются отработавшие газы. В них наблюдается повышенная концентрация углеводородов, которые не сгорают. Это негативно влияет на показатели расхода топлива. Если скорость маленькая, либо дроссельная заслонка открыта полностью, наблюдается нестабильная работа силового агрегата. К числу главных причин такого поведения относят неравномерное распределение находящихся в цилиндрах жидкостей. В некоторых цилиндрах обязательно будет появляться чрезмерно бедная смесь.
Эта проблема решается. Для этого можно поставить индивидуальную форсунку на каждый из цилиндров, которые будут находиться под управлением компьютера.
Важно понимать, что при добавлении смеси требуется использовать строго дистиллированную воду.
Если добавлять простую воду, непременно внутри камеры сгорания образуется нагар, ресурс снизится, мотор выйдет из строя раньше срока.
Ситуация в наше время
Не буду вдаваться в подробности, но скажу, что разработки водяной системы для повышения эффективности двигателя начались еще в начале 20 века, но наиболее широкое распространения получила во время Второй мировой. Система применялась для самолета и вертолета, участвующих в боевых действиях со стороны Германии и США.
Автомобиль Porsche 911, поставивший в 2005 году рекорд скорости среди машин, допущенных к эксплуатации по обычным дорогам, используя системы водяного впрыска разогнался до 388 километров в час. Затем про систему на некоторое время забыли, интерес к ней упал. Но в 2015 году специалисты из БМВ снова к ней вернулись. Только теперь агрегаты на газу (водометановой смеси) применялись с целью понизить расход топлива, а не увеличить мощность. Первой машиной оказался пейскар на базе BMW M4, который был частью мотогонок серии MotoGP.
Специалисты из БМВ использовали несколько интересных идей. Одна из них заключалась в том, что при работе системы кондиционирования салона образующийся конденсат попадал в специальный бак. Так решалась проблема добычи воды для смеси. В итоге экономия бензина упала на 8% в сравнении с обычным двигателем.
Возможность установки на собственный автомобиль
Подобная схема на основе воды и спирта может быть использована практически на любом автомобиле, включая ВАЗ.
В сети появилось множество умельцев, которые разработали самодельные системы. Причем порой в их состав входят обычные капельницы и шприцы, применяемые в медицине.
Самодельные системы, давая больше мощности и увеличивая крутящий момент, по факту параллельно заливают воду в коллектор. Последствия очевидные. Это неравномерное распределение воды по цилиндрам. В некоторых случаях есть все шансы получить солидный гидроудар.
Поставив подобную систему, не удивляйтесь, если машина начнет заводиться и глохнуть, если в какой-то момент начнется активный перегрев двигателя, либо спустя время после монтажа водяного впрыска вы услышите стук клапанов. Все это вполне возможно при неправильном монтаже и использовании самодельных узлов. Да и заводские разработки ставить все равно рискованно, если мотор изначально не адаптирован под работу с водяным впрыском.
Чтобы не рисковать, есть смысл приобрести готовый комплект. Он состоит из специального насоса, блока управления, бачка для воды и форсунок. Наиболее дорогостоящие разработки дополнительно имеют в составе клапан, который отвечает за контроль количества воды и следит за давлением.
Водяная система (спирт и вода) по факту достаточно редкое и необычное явление в наше время. Есть ли перспективы у такой разработки, вопрос достаточно спорный. Оставляйте свои отзывы, если лично сталкивались с системами впрыска воды в мотор, и делитесь впечатлениями о них.
Подписывайтесь, оставляйте комментарии, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждении темы!
pricep-vlg.ru
Впрыск воды в двигатель!? Ecomax
Бывалые автомобилисты наверняка помнят о удачных и неудачных попытках впрыска воды в двигатель. Это обусловлено отсутствием «умных» систем управления и технологий, которые бы оптимизировали подачу воды и параметров двигателя.
Система впрыска воды Ecomax! система экономии топлива построена на базе современных технологий с использованием микро ЭВМ и представляет собой законченное устройство, которое устанавливается на автомобиль.
Использование микро ЭВМ делает систему водного инжектора простой в эксплуатации и достичь максимальной эффективности. Так же, применение микро ЭВМ позволяет точно рассчитывать и дозировать необходимое количество воды, топлива, которое зависит от режимов работы двигателя, его температуры, частоты вращения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки и т.д.
Настройка системы "Ecomax-2" производится при помощи персонального компьютера. Все необходимое для настройки поставляется в комплекте. Большая часть параметров и настроек доступна для регулировки на электронном блоке управления Ecomax.
Система "Ecomax-2" имеет возможность непосредственно производить коррекцию времени впрыска топливных форсунок по таблицам (картам), записаных в блоке "Ecomax-2". Для нормальной работы ЭБУ автомобиля, сигнал лямбда зонда эмулируется.
Система Ecomax-3 отличается от Ecomax-2 отслутствием дисплея и меньшими габаритами. Цена одинаковая.
Система водного инжектора позволяет вам:
✔ увеличить мощность двигателя, возможность дополнительного форсирования двигателя*;
✔ снизить расход топлива - экономия до 30% **;
✔ устранить детонацию;
✔ снизить ударные нагрузки на кривошипно-поршневую группу;
✔ устранить нагар в камере сгорания;
✔ возможность использования бензина с более низким октановым числом;
✔ возможность изменения параметров чип тюнинга без перепрошивки блока управления автомобиля даже не опытному пользователю в процессе эксплуатации ;
✔ отображение расхода топлива на блоке управления;
✔ Программное обеспечение в комплекте.
Карта (таблица) впрыска топлива или воды
Запись параметров двигателя на график
Настройка эмулятора лямбда зонда
Принцип работы системы
Из ёмкости вода поступает на насос с фильтром, затем, под высоким давлением - на инжекционную форсунку. Форсунка устанавливается на впускном коллекторе таким образом, чтобы создать мелкодисперсную смесь воды и воздуха. Насос и форсунка получают управляющие сигналы с блока управления, мозгом которого является микро ЭВМ. Микро ЭВМ рассчитывает порцию воды индивидуально для каждого такта двигателя. Микро ЭВМ оперирует математическими выражениями, в которые подставляются значения, полученные от датчиков и значения, которые были заложены в память при наладке системы.
Если устройство установлено на двигатель с инжекторным впрыском топлива, блок управления получает и обрабатывает сигналы управления, поступающие с форсунок, дозирующих подачу топлива. Блок управления так же получает и обрабатывает сигналы от датчиков температуры двигателя и наличия воды в бачке. Управляющие сигналы, выработанные блоком управления, поступают на насос и форсунку, отвечающую за подачу воды. А так же, вырабатываются сигналы, влияющие на подачу топлива, чем и достигается максимальная эффективность системы.
Максимальная эффективность системы достигается за счет непосредственной коррекции времени впрыска топлива. Для того, что бы компьютер автомобиля нормально воспринимал вмешательство, сигнал лямбда – зонда формируется блоком Ecomax-2.
Если устройство установлено на двигатель с карбюратором, блок управления обрабатывает сигналы от катушки зажигания, датчика температуры, датчика положения дроссельной заслонки, датчика наличия воды. Для наиболее эффективной работы устройства совместно с карбюратором, необходимо произвести настройку карбюратора (необходимо уменьшить подачу топлива). Управляющие сигналы, выработанные блоком управления, поступают на насос и форсунку, отвечающую за подачу воды.
Схема подключения "Ecomax-2" на инжекторе
Часто задаваемые вопросы
Вопрос
Ответ
Почему увеличивается мощность?
У нас есть несколько ответов:
1. За счет подавление дедонации;
2. Система может использоваться для значительного увеличения давления наддува с целью подавить детонацию и сжечьб больше топлива для увеличения мощности.
3. Вода попадает через форсунку во впускной коллектор под давлением в виде мельчайших капель воды. Далее, продвигаясь по впускному коллектору, вода смешивается с распыленным топливом. При этом, топливо обволакивает микро капли воды (представьте ведро с водой в которое добавили несколько капель топлива – топливо окажется на поверхности).
В цилиндре, по команде свечи зажигания, смесь воспламеняется (представьте ведро с водой, на поверхности которого плавает бензин, попробуйте поднести спичку к этому ведру, бензин загорится). Горение – это химическая реакция окисления топлива кислородом, который содержится в воздухе. В ходе этой реакции высвобождается большое количество тепла и газа, который толкает поршень (пиковая температура горения в цилиндре – 20000С). В нашем случае, процесс горения (окисления топлива) происходит на поверхности микро капель воды, вследствие чего, вода превращается в пар. Этот процесс несколько охлаждает камеру сгорания, препятствуя детонации. Таким образом, препятствуя детонации, можно сжечь больше топлива и получить большую мощность.
Кроме того, обволакивая микро капли воды, площадь поверхности топлива значительно увеличивается, что отражается на полноте сгорания в лучшую сторону.
Почему можно ездить на обедненных смесях?
Потому, что при использовании воды пропадает детонация, (как известно, обеднение топливной смеси провоцирует детонацию). Получаемый пар занимает дополнительный объём, площадь поверхности топлива увеличивается за счет того, что топливо обволакивает микро капли воды и это приводит к более полному сгоранию топлива.
Будет ли ржаветь двигатель?
Нет, не будет, так как вода подаётся только на горячем двигателе. Попадая на горячие поверхности двигателя, вода быстро испаряется, всасывается в цилиндры, а оттуда выбрасывается в атмосферу.
На хоостых оборотах вода не впрыскивается.
Известно ли вам, что в бензине содержится некоторое количество воды. Тем не менее, двигатели проходят сотни тысяч километров без ржавчины. Например, такая же ситуация и с обычным спиртом 96% , в котором содержится 4% воды. Получить спирт 100% сложно и если его поместить в открытой ёмкости – «идеальный» спирт сразу впитает в себя атмосферную влагу, которая и займёт 4% объёма спирта. Разница спирта и бензина состоит в том, что при превышении критического соотношения вода/спирт (бензин) вода растворяется в спирте и не растворяется в бензине, поэтому автомобилисты панически боятся воды в баке.
Знаете ли вы, что при полном удалении воды из бензина – бензин перестаёт гореть! Но это не относится к той воде, которая содержится в виде взвесей в баке.
Знаете ли вы, что в результате дожигания топлива в катализаторах современных автомобилей образуется вода? Наверняка Вы обращали внимание, как льется вода из глушителей иномарок...
Возможен ли гидро удар?
Всем известно, что вода – это несжимаемая жидкость. И если большое количество воды попадает в цилиндр, происходит гидроудар и разрушение двигателя.
В нашем случае вода попадает в цилиндр в виде микро капель, которые занимают объём не более 1/20 от объёма воздуха и камеры сгорания. Воздух, в свою очередь может сжиматься в очень большом диапазоне. Таким образом, впрыск воды не может привести к гидро удару.
За счет чего впрыск воды помогает охлаждать двигатель?
Вода имеет большую теплоёмкость, поэтому, превращаясь в пар, вода поглощает часть тепловой энергии, которая образовывается в двигателе.
За счет чего получается экономия?
Большой эффект экономии и увеличения мощности можно получить при предрасположености двигателя к детонациии (большинство отечественных авто), увеличении степени сжетия, увеличении давления наддува, при использовании забеднённых топливных смесей и низкооктановых бензинов.
Экономический эффект достигается за счет обеднения топливной смеси, возможность езды на низкооктановых бензинах.
В инжекторных двигателях обеднение топливной смеси происходит следующим образом: система управления инжекторных двигателей (ЭБУ) представляет собой автоматизированую самообучающуюся систему управления, которая анализирует внешние воздействия и по заданному алгоритму определяет нужное количество топлива и формирует управляющие сигналы для форсунок. Если на автомобиле установлена система «Ecomax - 2», впрыск топлива корректируется блоком надлежащим образом. Это позволяет корректировать качество смеси в большем диапазоне и получить больший эффект.
В карбюраторных двигателях обеднение смеси производится путем замены главного жиклёра на жиклёр с меньшим сечением.
Почему можно ездить на низкооктановом бензине?
Потому, что основное отличие между 95-м и 80-м бензинами состоит в основном, в детонационной стойкости, а впрыск воды полностью подавляет детонацию. По калорийности бензины практически не отличаются.
Какие процессы протекают в камере сгорания с водой?
В камере сгорания вода превращается в пар, способствующий равномерному распределению смеси по объему камеры и более полному сгоранию.
При температуре выше 800о С происходит взаимодействие сажистых остатков топлива с водяным паром и при этом выделяется водород:
С + Н2О = СО2 + Н2.
При температуре выше 1000оС происходит термохимический процесс взаимодействия водяного пара и углеводородного топлива с выделением водорода:
CmHm + mh3O + Q = mCO + (m + 0,5 n)h3.
При температуре выше 2500оС происходит термический процесс разложения воды на водород и кислород:
h3O _>h3+0.5 O2
Весь выделяемый водород сжигается, как топливо. В результате разности температуры кипения воды и углеводородного топлива при нагреве внутренняя часть капли - вода - превращается в пар, в то время как оболочка капли, состоящая из топлива, продолжает оставаться в жидком состоянии. Именно в это время капля взрывается. Производится дополнительное дробление топлива с помощью так называемых микровзрывов. Это наиболее характерная особенность горения эмульсии, способствующая более полному сгоранию и улучшению экономических показателей двигателя.
Угол опережения зажигания увеличивается. Если на обычном топливе он равен 16о до верхней мертвой точки, то при соотношении 60% топлива и 40% воды он должен быть уже 25о.
Некоторые заметки
Новый автомобиль BMW с серийным впрыском воды
1. Максимальная эффективность впрыска воды достигается при обеднении топливной смеси вплоть до 50% (при правильной настройке соотношения воздух/топливо/вода) в зависимости от совокупности факторов.
2. Максимальный вращающий момент можно получить при соотношении воздуха и топлива 13,2:1 на атмосферном двигателе. На турбированном двигателе топливную смесь обычно делают более богатой.
3. Впрыск воды – для форсирования двигателя наиболее эффективен в соотношении 50/50 спирт/вода (или метанол) и воды. (По рекомендациям зарубежных коллег).
4. Впрыск воды требует установки более раннего угла зажигания (на 2о – 4о) по сравнению с обычным режимом работы двигателя. В инжекторных двигателях установка угла зажигания производится автоматически.
5. Чрезмерное опережение угла опережения зажигания вызовет падение мощности и перегрев двигателя.
6. Качество распыления водной смеси имеет непосредственное отношение к эффективности системы. Более мелкие капли охлаждают камеру сгорания лучше и более равномерно.
7. Впрыск воды позволяет работать при более высоких степенях сжатия без детонации на низкооктановом топливе. Более высокая степень сжатия увеличивает вращающий момент и КПД двигателя.
8. Охлаждение потенциальных горячих точек в камере сгорания устраняет калильное зажигание, которое является наиболее разрушительной формой неконтролируемого горения в камере сгорания.
Скачать инструкцию для "Ecomax-2"
sdsauto.com
Сравнительный анализ возможностей и конструкции современных систем впрыска воды для двигателей.
После подробного описания возможностей нашей системы впрыска воды JTlab Basic и обьявления предзаказа с ценами стало понятно, что 95% людей не совсем понимают чем отличается наша система от западных аналогов и почему наша система дороже некоторых западных систем, которые обладают "аналогичными" функциями. Слово аналогичными в кавычках не с проста, дело в том, что наша система кардинально отличается от всех выпускаемых на данный момент систем впрыска воды / метанола.
Чтобы наглядно показать разницу, преимущества и недостатки систем впрыска воды, проведем их подробный сравнительный анализ. Все данные для статьи были взяты с сайтов производителей, из руководств по эксплуатации и форумов.
Вступление
Чтобы все понимали о чем идет речь, определим основные задачи системы впрыска воды в принципе. Система впрыска воды в ДВС должна:
- подавать в двигатель воду в мелкодисперсном виде, чем меньше капли и чем равномернее и точнее происходит подача, тем выше эффект от впрыска воды в двигатель
- быть надежной, т.к. в ином случае можно повредить двигатель или его части
- иметь систему защиты, чтобы не вывести двигатель из строя, а так же чтобы предотвратить поломку самой системы
- иметь возможность регулировки обьема подаваемой воды в зависимости от нагрузки на двигатель
- иметь возможность настройки параметров работы системы и контроля за ее состоянием
Это базовые принципы, мы не берем в расчет такие вещи как удобство использования, цену, сложность в установке, настройке и прочее.
Системы впрыска воды, мировые производители
На сегодняшний день в мире не так много производителей систем впрыска воды, а производителей качественных систем и того меньше. Основными игроками в этой сфере являются британская компания Aquamist, считается мировым лидером в сфере систем впрыска воды и американская AEM.
Система впрыска воды - это достаточно сложная система, с механической точки зрения, т.к. в ней большое число деталей, работающих под достаточно высоким давлением, при этом достаточно сложная и с точки зрения электроники, требующая подключения к ДВС, сбору данных и контролю параметров работы самой системы, расчету обьема подаваемой воды. При этом всем высок риск повреждения двигателя в случае сбоя в работе системы или поломки, которая может привести к гидроудару ДВС (для примера). Поэтому не так много компаний берутся за производство таких систем, не так просто сделать надежную систему с большим количеством механических и электронных компонентов, к которым предьявляются очень высокие требования по качеству и надежности. Огромной проблемой является сама вода или спирт, это весьма агрессивные и коррозионно-активные вещества, что усложняет конструкцию и приводит к росту стоимости системы.
Сравнение систем впрыска воды JTlab Basic, Aquamist HFS-4, AEM 30-3300
Механическая часть
Насос системы впрыска воды
Насос - это основа любой системы впрыска воды, именно насос создает необходимое давление и подает необходимый обьем жидкости в двигатель. От надежности и ресурса насоса зависит надежность всей системы и двигателя, т.к. если насос выйдет из строя в неподходящий момент двигатель может получить серьезные повреждения.
Практически все мировые производители систем впрыска воды используют американскую мембранную помпу высокого давления Aquatec DDP 5800, никто этого не скрывает и это известно всем, просто Aquatec насосит логотип производителя системы впрыска воды и помпа Aquatec превращается в AEM или Aquamist и т.д. Рассмотрим подробнее помпу Aquatec DDP 5800, паспорт помпы выложен на сайте производителя http://www.aquatec.com/documents/downloads/5800%20Series%2012VDC%201.0%20GPM.pdf. В паспорте указано, что для защиты помпы она имеет термовыключатель, который отключает помпу при 63°C, производитель даже создал график на котором показано, что помпа отключается примерно через 70 минут непрерывной работы, при этом насосу требуется около 30 минут, чтобы работоспособность восстановилась. В описании этого продукта на сайте производителя указано, что большинство моделей этой серии не созданы для непрерывной работы. Сама помпа представляет из себя мембранную помпу, подобные используют в системах полива, очистки воды, в дорожной технике, системах для подачи напитков и проч. Как видно из сферы применения насос в указанных системах не является ответственной деталью, которая работает постоянно, если перестанет работать полив или прекратится подача напитков или вода перестанет фильтроваться ничего страшного не произойдет.
В инструкциях и AEM и Aquamist указано, что применение концентрации спирта более 50% может привести к преждевременному износу насоса и выходу его из строя. Этому есть большое количество подтверждений на форумах, где владельцы удивляются почему система потекла и сломалась после использования чистого спирта.
На сайте Aquamist указано, что насос имеет термовыключатель и нет никакой возможности для его полноценного охлаждения, так же указано, что износ мембраны насоса неизбежен и чем выше рабочее давление, тем выше износ, что приводит к снижению производительности насоса и износу подшипников.
Но никто из производителей не указывает, что частенько эти помпы текут, а это приводит к попаданию воды или спирта в электрическую часть насоса, что приводит к еще более скорому износу подшипников или замыканию и выходу помпы из строя. Посмотрев сообщения на форумах можно утверждать, что насос работает без проблем в течении 2х лет, а дальше как повезет.
Так же стоит отметить, что насос Aquatec DDP 5800 не предназначен для эксплуатации на улице, а это значит, что Вы должны устанавливать его в салоне автомобиля, без вариантов. В подкапотном отсеке такой насос нельзя устанавливать, т.к. помимо отсутствующей защиты от влаги, он имеет тремовыключатель, который при температуре 63С отключит насос, а летом в подкапотном пространстве температура легко может достигать значений 80-100С, о чем Aquamist предупреждает в инструкции. Те кто рискуют повесить насос в моторном отсеке получают преждевременный выход насоса из строя.
В системе JTlab Basic используется специальный шестеренный насос высокого давления из нержавеющей стали, который предназначен для постоянной продолжительной работы при высоком давлении до 12 бар, насос не имеет изнашивающихся резиновых или иных деталей и имеет высокий ресурс. Насос JTlab допускает установку в подкапотном пространстве, не имеет термовыключателей, а самое главное - не имеет прямой связи между насосной частью и электрической, что исключает возможность протечки и преждевременного износа или поломки. Так же наш насос допускает замерзание воды внутри насосной части при температуре до -10С. Насос JTlab без проблем может перекачивать чистую воду и чистый спирт, а так же их смеси в любых концентрациях без ограничений по времени эксплуатации этих жидкостей.
Фитинги и шланги
В подавляющем большинстве систем впрыска воды используются дешевые пневматические нейлоновые трубки, такие трубки могут выдерживать достаточно высокое давление при температурах 20-40С, но с ростом температуры прочность нейлона снижается и уже при 100С пневматическая нейлоновая трубка может выдержать только 35% от номинального давления. Более того, при использовании воды, производители таких трубок устанавливают максимальную рабочую температуру в +70С. Долговременной эксплуатации данных трубок при температуре более +80С не допускается. Даже в комментариях к системам Aquamist производитель пишет, что рекомендуется замена нейлоновой трубки на PTFE, чтобы избежать проблем с высокой температурой в моторном отсеке, но такая трубка более чем в два раза дороже. Еще одним минусом пластиковых трубок с толщиной стенки 0.75мм является ограничение по радиусу изгиба и возможность "сломать" трубку, изменив тем самым внутреннее сечение.
В большинстве систем впрыска воды используются пневматические пластиковые быстросборные фитинги типа "push-in", давление они держат, но надежным и ресурсным такое соединение не назовешь. Температура эксплуатации таких фитингов до +70С, к тому же они предназначены только для пневматики. Компания Aquamist производит латунные фитинги, которые зажимают пластиковую трубку, что создает намного более надежное соединение и в плане герметичности и в плане ресурса, произошло это после огромного количества сообщений о том, что пластиковые фитинги "push-in" текут, особенно при использовании смеси вода/спирт с содержанием спирта более 50%. Из-за таких фитингов даже сгорело несколько автомобилей (к слову, метанол очень горючая жидкость).
В системе JTlab Basic используются резиновые армированные шланги с рабочим давлением 16 бар, температура эксплуатации -60С - 120С, устойчивые к воздействию спиртов, масел и топлива. Резиновый шланг имеет превосходную гибкость и высокий эксплуатационный ресурс. Такие шланги можно эксплуатировать в моторном отсеке автомобиля много лет.
Все фитинги и соединения имеющие контакт с жидкостью в системе JTlab Basic изготовлены из нержавеющей стали, что гарантирует отсутствие проблем с надежностью и прочностью. Наши фитинги имеют резьбовое соединение с деталями и особую конструкцию, гарантирующую надежное соединение и уплотнение деталей и шлангов. Шланг на фитингах крепится посредством специальных обжимных муфт, гарантирующих надежное соединение.
Форсунки
Форсунки во всех системах впрыска воды представляют из себя обычную заглушку с небольшим отверстием определенного диаметра, вода под давлением проходя через небольшое отверстие разбрызгивается, превращаясь в небольшие капли. Конструкция простая и надежная, а главное дешевая, но она имеет и недостатки. Необходимо понимать, что диаметр отверстия определяет минимальную и максимальную пропускную способность форсунки, это значит, что большая форсунка не сможет подать очень мало воды, а маленькая не сможет подать очень много воды. Поэтому приходится подбирать размер форсунок и менять их если обьем подачи нужно значительно увеличить или уменьшить. Так же диаметр отверстия в форсунке определяет размер капли, чем больше отверстие тем больше погрешность и тем больше размер капель (помним, что капли нам нужны минимального размера). Это накладывает определенные ограничения на конструкцию систем, но главное очень сильно влияет на качество и равномерность подачи воды, а так же на качество распыления воды. Благодаря простоте конструкции форсунки возникает проблема, когда вода самотеком может попадать в двигатель по действием разряжения, это актуально для простых систем без обратного клапана.
В системах Aquamist применяются обычные форсунки типа "заглушка с отверстием" и электромагнитный клапан, который позволяет дозировать подачу воды за счет ШИМ сигналов (коротких импульсов на открытие / закрытие), это немного улучшает ситуацию с точностью обьема подачи и его регулировкой, но необходимость подбора размера форсунки по производительности сохраняется, так же необходимо понимать, что форсунки придется менять если мощность увеличится. В системах Aquamist ШИМ регулирование используется больше для поддержания заданного обьема подачи, т.е. возможности такого принципа регулирования используются на 50%, если не меньше. Из-за разницы в диаметрах отверстий от 0,4 до 1,2мм возникает разница в размере капель между самой большой и самой маленькой форсунками, а это снижает качество распыла. Так же погрешность в обьеме подачи возникает из-за удаленности электромагнитного клапана от самих форсунок, а если их несколько, то погрешность начинает увеличиваться в разы. Из-за удаленности клапана от форсунки возникает задержка между моментом, когда контроллер подал сигнал на подачу и моментом, когда вода фактически начинает подаваться.
В системе впрыска воды JTlab Basic используются электромагнитные форсунки, которые позволяют идеально точно дозировать подачу воды, минимально возможный обьем подачи 0,01мл, а максимально возможный 500мл в минуту (максимальный обьем подачи системы может быть увеличен). Наиболее важной особенностью такого решения является одинаковый размер капли при любом обьеме подачи равный 0.1мм , это гарантирует максимальное качество и равномерность потока вода / воздух. Более того, высокую точность подачи воды гарантирует, то что вода под постоянным давлением находится непосредственно перед форсункой, что исключает погрешности и задержки. Измеренная погрешность фактической подачи воды менее 1% от расчетной. Использование двух форсунок с независимым управлением позволяет повысить надежность, в случае выхода из строя одной форсунки впрыск воды не прекратится, что снижает риск серьезного повреждения двигателя. Форсунки системы впрыска воды JTlab Basic могут применяться для впрыска чистой воды, чистого спирта и их смесей в любых пропорциях.
Регулятор давления
В большинстве систем впрыска воды давление ограничивается возможностями насоса или скоростью его вращения. В системе Aquamist давление ограничено клапаном встроенным в насос, о качестве такого решения сложно судить, т.к. давление в системе не контролируется и реальных данных о давлении нет. Стоит отметить, что давление в системе может меняться в зависимости от состава смеси вода / спирт, температуры, расхода воды через насос, напряжения питания и других. Если давление в системе не постоянно, то возникает ошибка в расчете обьема подаваемой в ДВС воды, а это принципиально важно, особенно для систем с подачей ШИМ регулированием.
В системе впрыска воды JTlab Basic используется регулятор давления из нержавеющей стали. Регулятор устанавливается на насос и поддерживает постоянное давление в системе. Вторым элементом системы контроля за давлением является электронный датчик давления, который постоянно передает контроллеру данные о давлении в системе. За счет этого возможно очень точно рассчитать обьем подачи воды в двигатель.
Электрическая часть систем впрыска воды
Проводка
От качества исполнения электрической части системы впрыска воды зависит надежность системы, а так же безопасность двигателя и самой системы.
Т.к. большинство систем впрыска воды создавались для гоночных автомобилей и т.к. большая часть компонентов системы должны быть установлены в салоне автомобиля, то производители не уделяют особого внимания качеству проводки и разьемов. В системах Aquamist большую часть разьемов составляют сетевые разьемы типа RJ - такие используются для подключения стационарных телефонов и компьютеров к сетям, они не предназначены для использования в автомобиле, они не являются герметичными, стабильность их контакта при вибрациях неизвестно, как и стойкость к агрессивным жидкостям и высоким температурам. В системах AEM применяются разьемы питания компьютеров Molex, но они тоже не имеют никакого отношения к автомобилям. Если смотреть грубо ничего страшного в этом нет, но если учесть, что от качества соединений и их надежности зависит исправность двигателя ситуация меняется кардинально.
В системе JTlab Basic применяются автомобильные провода и автомобильные разьемы, часть разьемов, которые устанавливаются в подкапотном пространстве - герметичные. Автомобильные разьемы гарантируют надежное соединение и стабильный контакт при вибрациях, материал их корпуса устойчив к агрессивным жидкостям и температурам, все это позволяет гарантировать надежную работу системы в течении многих лет даже при ежедневном использовании.
Контроллер системы впрыска воды
Контроллер - это мозг системы впрыска воды, самые простые системы работают вообще без контроллера в режиме включено / выключено, т.е. либо льем воду либо нет. Более развитые системы имеют контроллер, который может линейно увеличивать подачу воды в зависимости от сигнала МАР сенсора или сигнала загрузки форсунок. Наиболее совершенные системы позволяют настраивать прогрессию подачи воды по карте впрыска воды, этот метод позволяет подавать различный обьем воды при разных нагрузках на двигатель.
Управление обьемом подачи воды
На схеме выше Вы можете видеть графическое изображение возможностей подачи воды системами впрыска воды Aquamist / AEM / JTlab Basic. Стоит отметить, что системы Aquamist и AEM могут подавать воду только с возрастающей прогрессией, в то время как JTlab Basic позволяет независимо изменять обьем подачи при различной нагрузке на двигатель.
В системах впрыска воды AEM и Aquamist реализован один из самых простых методов управления системой, Вы можете установить точку начала впрыска и точку максимального обьема подачи, между этими точками система выстраивает линейную прогрессию подачи на увеличение обьема подачи. Внутри этой линейной зависимости можно увеличивать или уменьшать обьем подачи, но прогрессия всегда линейная и возрастающая.
В системе впрыска воды JTlab применен принцип карт впрыска воды, это значит, что пользователь может задавать возрастающую или убывающую прогрессию обьема подачи на 5ти независимых участках нагрузки на двигатель. Чтобы было понятнее, далеко не каждому двигателю нужно очень много воды на высоких оборотах, например большому атмосферному V8 не нужно много воды в зоне 5000-6000 об/мин, т.е. для получения максимального эффекта от впрыска воды необходимо снижать обьем подачи в этом диапазоне, при этом в зоне 1000-5000 об/мин необходимо плавно увеличивать обьем подачи, для нашего контроллера это не является проблемой. Более того, контроллер JTlab Basic поддерживает 2 карты впрыска, которые можно переключать в режиме реального времени нажатием одной кнопки, а значит можно изменить всю настройку системы нажатием одной кнопки, например для перехода на экономичный режим или для перехода на смесь спирта с водой. Система карт впрыска - оригинальная разработка JTlab, не имеющая аналогов в мире на данный момент. (речь идет про системы впрыска воды)
Так же наличие дифференциального датчика давления позволяет точно рассчитать обьем подаваемой воды в двигатель. Контроллер постоянно отслеживает давление в системе и случае превышения или снижения давления предупреждает пользователя о проблеме. Давление в системе не контролирует больше ни одна система впрыска воды в мире, хотя давление - основной рабочий параметр системы.
Удобство использования
Удобство использования выходит на первый план, если систему впрыска воды планируется установить на гражданский автомобиль (не спортивный) для ежедневного использования.
Система впрыска воды AEM имеет небольшой контроллер с парой ручек для настройки и контролирует только критический уровень воды в баке, зажигая светодиод при низком уровне. Параметры впрыска удобно менять, но больше контроллер ничего не умеет. Грубо он выполняет одну задачу - подавать воду или не подавать.
Система впрыска воды Aquamist имеет более развитый контроллер, который имеет собственный прибор контроля параметров, а именно обьем подачи (определяется по датчику потока), так же на приборе пара светодиодов: активации впрыска и критического уровня топлива.Так же контроллер Aquamist имеет реле защитного режима, которое может управлять boost соленоидом или подавать сигнал ЭБУ для переключения карт. Настройка системы производится внутри блока основного контроллера с помощью пайки перемычек, а так же при помощи вращения переменных резисторов отверткой, которые могут изменить параметры обьема подачи воды.
Система впрыска воды JTlab Basic имеет внешний графический OLED дисплей 1.3" с кнопками управления и настройки системы. На дисплей постоянно выводятся параметры работы системы, настройка системы так же производится при помощи внешнего дисплея. На в главном окне дисплея отражаются :
- уровень в баке (0% / 25% / 50% / 100%)
- давление в системе
- активная карта впрыска
- активная точка впрыска
- обьем подаваемой воды
- температура на впуске (в случае подключения датчика)
Настройки системы всегда можно оперативно изменить и они будут сохранены в энергонезависимой памяти. Внешний светодиодный и звуковой индикатор, подключаемый к контроллеру JTlab Basic позволит быстро оценить состояние системы и предупредит пользователя в случае аварии, такое решение позволит установить систему скрыто. Так же в контроллер встроен Bluetooth модуль, который позволит управлять системой через приложение для смартфона.
Одним из основных преимуществ системы JTlab Basic является применение современных процессоров в контроллере и дисплее, это значит, что система не ограничена данным набором функций, а может развиваться и улучшаться, могут появляться новые возможности и функции, которые будут доступны всем пользователям, для их получения достаточно загрузить новую прошивку. Так же возможно создание индивидуальных прошивок со специальными функциями для систем с особым применением. В приложении так же будет возможность обновления прошивки Вашего устройства. Для примера, совсем недавно мы добавили функцию активации впрыска воды только после прогрева двигателя, чтобы автомобили с электродросселем не испытывали проблем при запуске в мороз.
Применение системы впрыска воды на гражданском автомобиле
Системы впрыска воды пришли из мира автоспорта и даже сегодня большинство производителей систем впрыска воды используют аскетичные спортивные принципы. Для изменения настройки системы впрыска воды Aquamist необходимо вооружиться отверткой и извлекать контроллер из недр автомобиля и открывать его, AEM открыто указывает, что их система не предназначена для применения на дорогах общего пользования. Для настойки этих систем нужны специальные знания и навыки, они просто не создавались для применения в гражданских целях. При этом всем впрыск воды приносит большую пользу двигателю внутреннего сгорания, владельцу автомобиля и даже экологии. Мы пошли другим путем и изначально создавали систему для использования в обычном городском автомобиле, мы упростили и адаптировали настройку системы для обычного человека, улучшили возможности контроля за состоянием системы, значительно повысили надежность и ресурс системы, а так же не забыли о безопасности двигателя и самой системы. Можно честно сказать, мы создали систему впрыска воды, которой сможет пользоваться каждый день обычный водитель обычного автомобиля. Это совсем не значит, что нельзя поставить систему Aquamist или AEM в обычный автомобиль и ездить на нем каждый день, конечно можно и они будут работать, но их эксплуатация будет требовать особого контроля и исполнения большого числа условий, чтобы эти системы работали достаточно надежно.
Сравнительная таблица основных возможностей систем Aquamist / AEM / JTlab Basic
Для тех кто не любит читать длинные тексты с большим количеством терминов, мы сделали сравнительную таблицу, в которой указаны основные особенности и возможности систем впрыска воды Aquamist / AEM / JTlab Basic.
Вы можете оформить заявку на предзаказ системы JTlab Basic Там же Вы можете уточнить комплектацию выбранной версии системы и точную стоимость. Оформив заказ на сайте, нажимая кнопку "купить" Вы всего лишь оставляете свои контактные данные и заявку о желании приобрести систему по предзаказу.
На фото: Messerschmitt Bf-109 
На фото: ИЛ-2 
На фото: Oldsmobile F-85 Jetfire Hardtop Coupe 1963
На фото: Renault RE40 '1983
На фото: BMW M4 Coupé MotoGP Safety Car (F82) '2015
