Метанол впрыск для чего

Впрыск водо метанола

Впрыск водо метанола

Чаще всего система устанавливается на бензиновый турбодвигатель. При повышении количества воздуха, который попадает в мотор, повышается и его мощность. А чем холоднее этот воздух, тем будет выше его плотность, а также выше количество кислорода. Также можно вычислить снижение температуры при испарении жидкости.
Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего
Для примера можно взять компрессорный мотор самолета. Двигатель такого самолета работает на изооктане. Для сгорания изооктана требуется 25 атомов кислорода на 94 азота. Опустив сложные расчеты, получается, что при испарении топлива температура понижается на 20 градусов.
Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего
Рассчитываемые типы двигателей самолетов применяют систему впрыска топлива, используемую для охлаждения горючей смеси, которая впрыскивает 25% воды от массы топлива. Понижение температуры составляет уже 40 градусов. Что является очень хорошим показателем.

Также можно рассчитать и прирост мощности. Напомним, что при снижении температуры, плотность воздушного заряда возрастает. Кроме того, увеличивается и количество молекул кислорода, что способствует увеличению мощности мотора.
Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего
Стоит отметить, что представленные результаты расчетов системы впрыска воды являются абсолютно реальными. Системы впрыска воды начали использовать достаточно давно. Впервые серийным выпуском автомобилей с системой впрыска воды занялась компания SAAB, которая стала известной благодаря производству самолетов. Система впрыска воды разрабатывалась для повышения экономичности двигателя на высоких скоростях. Ее использование позволило снизить расход топлива на 30%.
Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего
Этот пример позволяет понять, насколько повышается мощность мотора при охлаждении топлива с воздухом, если применять эту систему на двигателях, оснащенных распределенным впрыском топлива. Однако сейчас на автомобилях устанавливаются моторы с прямым впрыском. То есть топливо поступает напрямую в камеру сгорания, когда воздух уже сжат. В таких двигателях отсутствует фаза охлаждения воздушного заряда во впускном тракте. Следовательно, применение системы впрыска воды на таких моторах будет более продуктивным.

Система впрыска воды вызывает серьезный интерес у специалистов и автолюбителей. Далее мы рассмотрим несложную схему впрыска воды. Данную схему можно сделать сложнее, дополняя ее защитными механизмами. Помимо этого, рассмотрим инновационные виды впрыска воды. Этот вопрос начнется с изучения теоретических сведений, после чего можно перейти и к практическим тестированиям разных систем.
Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего
Автолюбителей в первую очередь интересует вопрос снижения расхода топлива. В нашей стране показатель отношения расхода топлива к мощности автомобиля называется удельным расходом топлива. Именно этот показатель является основным показателем топливной эффективности мотора.

Напомним, что эффективность впрыска жидкости объясняется поглощением тепла при ее переходе в газообразное состояние. Для повышения эффективности использования системы следует добиться оптимального распыления. Эффективность поглощения тепла зависит от размера капель воды, ведь чем они меньше, тем быстрее перейдут в газообразное состояние.
Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего
Чтобы добиться оптимального качества распыления воды, следует создать максимально высокое и в то же время безопасное давление в системе. Для этих целей применяются водяные наносы, которые позволяют поддержать давление 8-13,8 бар. Самыми популярными являются водяные наносы компании Aquatec.

Такие наносы оснащены перепускным клапаном, которые можно отрегулировать и настроить в зависимости от требуемого давления. Чаще всего наносы настраиваются на максимальное давление, которые позволяет выполнять самое эффективное распыление. Однако существуют исключения, например, компания Aquamist устанавливает его только 160 PSI.

Еще одной важной деталью системы является форсунка, которая регулирует распыление жидкости. Рекомендуется выбирать форсунки в зависимости от типа и объема двигателя. При покупке сопел отделки необходимо установить их таким образом, чтобы система была надежна и не протекала. Для этого можно дополнительно снабдить систему водяным соленоидом. Его можно приобрести через интернет, либо в специальном магазине. Дополнительно следует выбрать обратный клапан, который будет надежно выполнять защитную функцию и подойдет к данной системе.

Довольно часто возникает необходимость дополнительного изготовления переходника. Если у вас нет возможности, желания и времени покупать все отдельные элементы системы впрыска воды, можно приобрести их комплектом. Многие производители продают в комплекте сопла, обратный клапан, держатель и фильтр. Тогда все элементы оптимально подойдут.

Самая простая схема впрыска воды выглядит следующим образом. В нее входит реле, выключатель, который подключается к реле давления. Для включения системы впрыска достаточно запустить двигатель и включить ее. После достижения необходимого уровня давления откроется соленоид, и система запустится.

Например, если вы хотите, чтобы впрыск воды начинался, когда давление достигнет показателя в 1 бар, то необходимо соответственно настроить систему. После его достижения реле давления замыкает цель, и система начинает работать.

Дополнительно можно установить лампочку на панели, которая загорится при малом количестве воды в баке.

Источник

Впрыск вода, метанол

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

В этом посте речь пойдет о впрыске смеси воды и метанола в впускной коллектор двигателя. Для чего это нужно я постараюсь объяснить и привести некоторые расчеты и практическое применение системы в подтверждение. Многим покажется скучным из за обилия формул и расчетов, хотя мат. часть можно и пропустить. Сразу стоит отметить, что впрыск смеси вода/метанол имеет свое значение не во всех случаях и подойдет не каждому, так как любое вмешательство во впуск требует точной настройки и наличие стендов и приборов для сравнения характеристик двигателя. Многие конторы предлагают готовые системы впрыска воды и подтверждают её необходимость своими якобы исследованиями. Существуют некоторые разновидности и особенности этих систем, но принцип действия у них один, а это подача смеси из воды и метанола в определенных соотношениях под высоким давление через распыляющие форсунки в впускной коллектор. По заявлениям производителей такие системы понижают температуру топливо воздушной смеси поступающую в камеру сгорания, добавляя мощность двигателю.

И так, давайте разберемся. Все производители систем впрыска В/М (вода/метанол) заявляют, что при установке их продукции, у Вас будет падение температуры 50-200 градусов на впуске.

Примерно эти заявления выглядит так (они у всех, как под копирку, одно и то же)

DevilsOwns Benefits Include:

Increase horsepower safely by 10-15%.
Lower air temperatures by 50-200+ degrees.
Decrease cylinder temperatures up to 300 degrees.
Reduce the effects of heat soak in warmer climates.
Allows you to safely run more boost and timing.
Reduces carbon and helps maintain a clean combustion chamber.
Increases octane at user programmable boost levels.

Но вот, как у них это получается, так об этом информации нет. К с счастью, на сайте AQUAMIST, А ЭТО ПРИЗНАНЫЙ ЛИДЕР, я нашел расчеты на примере 2.0 литрового турбо мотора. Давайте посмотрим на это повнимательнее. Самое главное, что все формулы, расчеты верные.

Таблица изменения температуры воздуха в зависимости от эффективности компрессора.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Для нашего примера, я стрелкой указал, что при температуре 25С, бусте (избыточном давлении) 1 бар и эффективности компрессора 65% температура поднимется с 25С до 124С. Это так, все верно (проверил)

Следующая диаграмма показывает изменение плотности (Density) воздуха в зависимости от падения температуры (Temperature drop C). Именно на столько Аквамист и собирается, в своем примере понизить температуру сжатого воздуха после компрессора, используя впрыск В/М (вода/ метанол). Изменение плотности, это увеличение поступаемого кислорода в КС (камеры сгорания) и как следствие – повышение мощности.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Кому интересно, для этого использовалось следующее уравнение:

Проверил, все верно.

Как я уже говорил, в своем примере они используют 2.0 литра турбо мотор с эффективностью компрессора 65% (мощность 200 сил). Следующая диаграмма поможет нам определить расход воздуха необходимый для этого, при надуве 1 бар. Он равняется 8.64 кг/мин

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Расчеты не указаны, но я проверил, все верно. Кому интересно, я так думаю они использовали следующее уравнение:

Wa=HP*A/F*BSFC/60
Wa = AirFlow (actual) (lb/min) – расход воздуха
A/F = AFR – топливо воздушная смесь. Возьмем 12.5 (максимальная мощность)
HP = мощность (200 сил)
BSFC – Brake Specific Fuel consumption. (Удельный расход топлива — равен отношению расхода топлива (на единицу расстояния или времени) к мощности) – Пусть будет 0.46 (это нормально для бензина)
Wa=200*12.5/0.46/60= 19.166 lb/min
Теперь переведем в Кг/сек – 19.166* 0.007559=0.144 кг/сек

Или — 0.144кг/сек *60 мин = 8.64 кг/мин.
Проверил, все верно.

Теперь можно смело переходить к самому расчету эффективности системы впрыска вода метанол.

Для этого они предлагают установить форсунку, жиклер (injection Nozzle) размером 250 г/сек.
Кому скучно, переходите сразу к моим комментариям

EQUATION USED: MaCpT1 + MwHf = MaCpT3 + MwHg
T1=124C, T2=25C, T3=final Cp=Specific heat of air=1.005
Ma=mass of air/s, Mw=mass of water/s,
Hf=Enthalpy of sat liquid, Hg=Enthalpy of sat vapour
(obtained from steam tables)
Air mass=8.64/60 = 0.144Kg/s. We need to guess the final temperature of the mixture to look up tables:
Let T3=(T1+T2)/2 =74.5°C. say 75°C.
From the steam tables:
Hg @75°C = 2635.3 kJ/kg Saturated vapour
Hf @25°C= 105kJ/Kg Saturated liquid

re-arrange the equation:
MaCp(T1-T3)= Mw(Hg-Hf)
to:
T3= 124-(2635.3-105)/(0.144*1.005)Mw = 17547Mw
Substitute Mw to obtain final temperature:

For Mw=0.00333Kg/s (200ml/min): T3=124-57.91=66.09°C
For Mw=0.00417kg/s (250ml/min): T3=124-73.12=50.88°C
For Mw=0.00500kg/s (300ml/min): T3=124-87.74=36.27°C

Да все на 100% верно, при использовании жиклера 250 мл/мин температура понизится с 124 С до 50С (на 73С). Все как в начале и планировали.

Ну, а теперь самое интересное. Вы спросите меня, а в чем подвох?

2. В данном примере использовалась не смесь вода/метанол, а чистая вода. Почему? Да опять, для того, чтобы использовать удельный коэффициент теплоты парообразования равный 2530 (удельная энтальпия пара при 75С – удельная энтальпия жидкой воды НО ПРИ 25С). А это значение более чем в 2 раза выше, чем у метанола. Да вообще, на земле вода вторая в списке с этими характеристиками (если не изменяет память, профессор поправит)

3. Я не поленился и посчитал, какой процент воды по отношению к бензину получился. Так вот здесь очень интересно. При использовании жиклера 250 г/мин это составит — 37%, а при 300 г/мин — 44%. Т.е. на один килограмм бензина — 370 грамм или — 440 грамм воды.

Я не имею против Аквамиста ничего, это лидер, бесспорно. Они доказали это, их системы успешно использовались в ралли на машинах WRC. Но все производители, в один голос заявляют, что процент смеси вода/метанол (не чистой воды) не должен быть более 25%. Я послал запрос в Аквамист и получил ответ с рекомендациями. 100% вода – 10%-15%, смесь 50/50 вода/метанол – 15%-20%, 100% метанол – до 25% от массы бензина.

Далее, вот привожу информацию от другого производителя (переводить не буду, а то профессору не нравится моя терминология, да и уже устал писать)

in alcohol injection systems with larger nozzles, it is easy to go overboard with too much water (more than 10-15% of total fuel), contaminate the oil and cause damage to the engine.

А теперь я Вам приведу расчеты в реальном мире. Возьмем сток 2.0 турбо ФОРД фокус. У которого установлен интеркулер вода/воздух (эффективность 85%), надув максимальный 0.9 бара и посмотрим, что будет, если просто установить и ни чего не делать, пользуясь рекомендациями 50/50 смесь вода/метанол и 20% от массы бензина.

При температура 25С на улице, после интеркулера будет 37,5С. Падение температуры составит 28 градусов при установке системы вода/метанол. Конечно температура упадет на столько не в системе впуска после интеркулера, а в большей степени в КС. Вот такая разница, между рекламой и …

Ниже приведу пример практического применения системы, нарытого на просторах интернета.

Тест водно-метанолового впрыска

Для тестов был выбран впрыск метанола от SnowPerformance:
Stage 1 Boost Cooler™

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Вот один из этих замеров:

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Сразу скажу что абсолютные цифры мощности я обсуждать не буду. Нашей целью было определение есть ли прирост от впрыска и в каком % отношении, а спорить о % потерь в трансмиссии и т.п. можно до бесконечности. Проценты же прироста от впрыска метанола никогда не врут.

После того как мы зафиксировали рез-т в 396-400лс без впрыска, мы активировали впрыск. Смесь с

11.5 сразу прыгнула на 10.0-10.5 а мощность просела сил на 30:

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

В итоге на 1.3 бар мы пришли к лучшему результату на смеси 12.0 и углах на 2гр раньше от того с чего мы начинали без впрыска. При этом до детонации у нас еще было минимум 3-4 гр запаса. Без впрыска запаса уже неыбло вообще. Средний прирост на 1.3 бар в итоге составил около 15лс и 25Нм. Т.е. около 4%.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

После этого мы попробывали увеличить наддув до 1.6 бар. Вот тут картина стала интереснее. Без метанола мощность была порядка 435лс,
а с метанолом 460лс:

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Т.е. прирост уже порядка 6%. Опять же при значительно большей детонационной стойкости.

Отсюда напрашивается вывод что влияние впрыска тем больше чем выше наддув/горячее воздух идущий в цилиндры и чем больше приходилось откатывать углы/смесь от оптимальных что бы избежать детонации.

Т.е. на моторах с большими эффективными турбинами, невысоким наддувом и большими интеркулерами эффект от впрыска может стремиться к нулю.
Если же система работает почти на пределе турбины/интеркулера то впрыск может давать очень ощутимый результат.

И еще. тесты проводились ночью при температуре 20С на машине которая перед заездами проезжала по трассе и продувала подкапотное пространство и интеркулер. Впускной коллектор был чуть теплый. В ситуации чемпионата на Чайке когда машины стоят на 38гр жаре под солнцем, а впускной коллектор по компу показывает 75С воздуха внутри эффект может быть еще больше чем полученный нами вчера.

Поэтому десяток комплектов впрыска мы завезем и на наши машины его поставим. Не столько ради +5% мощности сколько за безопасность на чемпионатах ездить на обычном бензине и не бояться летней жары.

По поводу прогрессивных контроллеров. в наших случаях я в них смысла не вижу. По крайней мере на машинах с нормальными интеркулерами. Мы будем програмировать включение впрыска только на полной нагрузке 1.3-1.6 бар, а это довольно узкий диапазон что бы в нем еще играть производительностью впрыска. Ниже 1.3, когда турбина мало греет воздух и кулера хватает с головой, особого смысла лить метанол я не вижу.

Если же это компрессорный мотор в котором вообще нет кулера и воздух постоянно горячий, то там пожалуй это полезно. Но у нас в работе таких машин нет и не планируется. Поэтому Заказываем простые Stage 1 киты.

Надеюсь эта информация будет кому-то полезна.

Источник

Зачем моторам спортивных машин нужна водка

Над двигателями внутреннего сгорания проводилось немало экспериментов по улучшению их производительности. Одной из таких успешных идей является система впрыска водометанола. Как же она устроена?

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Что такое система впрыска водометанола

Система впрыска водометанола – это процесс, благодаря которому можно удвоить мощность двигателя, посредством подачи воды и метанола в блок цилиндров.

Многие скажут: «Зачем мне добавлять воду в двигатель, если там находится огонь?». Ведь огонь и вода несовместимы и приведут только к поломке двигателя, то есть к гидроудару, ржавчине, превращения масла в эмульсию и т.д. Но на самом деле, это ошибочное утверждение.

Итак, дадим объяснение этому большому «зачем?». Как мы знаем, вода имеет высокое значение теплоёмкости, и когда смесь распыляется мелкими каплями размером менее 0,1 мм. двигатель начинает работать интенсивнее. При впрыске водометанола во впускной коллектор происходит охлаждение и его и воздуха, который становится плотнее. Всё это ведёт к тому, что в силовой агрегат попадает больше кислорода и соответственно повышается мощность.

После этого водометанол попадает в камеру сгорания и испаряется, при этом увеличиваясь в объёме, что создаёт высокое давление для поршней, которые начинают крутиться быстрее, повышая крутящий момент.

Вода увеличивает октановое число топлива и снижает детонацию. Кстати говоря, смесь воды и метанола впрыскивается в соотношении 50/50.

В турбированных спортивных двигателях водометанол может и улучшать работу наддува, поскольку смесь снизит температуру выхлопных газов, а как мы знаем, турбины подсоединены именно к выхлопным трубам. Не очень горячий воздух продлит ресурс турбин и увеличит давление наддува.

Какие преимущества даёт система впрыска водометанольной смеси

Исходя из выше перечисленных свойств водометанола, можно составить ряд преимуществ этой системы:

Два небольших минуса технологии – это: высокая стоимость и необходимость часто заливать новую смесь в бачок.

Чем заменяют водометанольную смесь

Водометанол иногда заменяют этанолом или водкой. Октановое число у этанола и метанола примерно одинаковы (около 108-109), но этанол хуже охлаждает воздух в двигателе. Этанол агрессивно относится к топливной системе, и со временем может повредить некоторые части. Но, всё равно, на нём снимают гораздо больше мощности на спортивных машинах.

Примером того, кто применяет водку в топливной системе, является дрифт легенда RDS соревнований в России – Гоча Чивчян. Если вы о нём не слышали, рекомендуем узнать подробнее его биографию в автоспорте.

В одном из интервью в Японии он рассказал, что заливает водку в водометанольную систему на своём Nissan Silvia, мощностью 600л.с. Объясняя это тем, что в России бензин плохой, и ему приходится это делать, чтобы температура выхлопа была нормальной.

Таким образом, водометанольная система является одной из актуальных для спортивных автомобилей. Установить её легко, гораздо сложнее правильно настроить и это требует мастерства. А если вы смелый, можете использовать те же принципы, что и Гоча.

Источник

Вода-метанол, детальное изучение.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чегоМетанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Цель этой статьи – разобраться для чего используется система впрыска воды, какие виды бывают, что лучше лить (вода, вода/метанол, водка – русский вариант), на каких двигателях лучше всего использовать (бензиновый, LPG — газ, дизельный).

Многих наверное может насторожить само понятие – лить воду в мотор. Не надо этого боятся. Не важно, какой вид топлива – бензин, газ, дизель, этанол или метанол – все это углеводороды. Для лучшего понимания давайте разберемся, что такое идеально сгорание и что получается на выходе.

Воздух состоит из 78.09% азота, 20.95% кислорода и 0.96% других газов. В двигатель мы подаем воздух и топливо, сжимаем и зажигаем. Когда смесь горит, атомы водорода и углерода отдельно друг от друга начинают искать атомы кислорода, чтобы с ними соединиться “пожать им руки”. 2 атома водорода находят 1 атом кислорода и образуют воду 2Н + 1О= Н2О. Один атом углерода начинает дружить с двумя атомами кислорода — 1С +2О = СО2 и образуется углекислый газ.

В идеальном случае азот не вступает в реакцию с другими атомами и выходит из выхлопной трубы в виде N2. Идеальное сгорание смеси образует только СО2 и Н2О, но в реальности воздух и топливо смешиваются не совсем равномерно (но это не относится к нашей теме). Главное это то, что вода является продуктом распада и не надо ее боятся, она всегда есть и будет в ДВС при использовании углеводородного топлива.

Теперь пришло время рассмотреть каким же образом установка системы впрыска воды или вода/метанола может улучшить характеристики двигателя (повысит его мощность, снизит расход топлива). Не буду сильно Вас нагружать формулами из раздела физики о термодинамики, но принцип понять необходимо. Давайте представим, что вы находитесь летом на пляже под лучами палящего солнца и вдруг на вашу кожу попадают маленькие капельки воды. Вы сразу почувствуете резкий холод, но это не из-за того что вода холодная, а по причине того, что когда жидкость переходит в газообразное состояние она в этот момент поглощает большое количество тепла.

Разные жидкости поглощают различное количества тепла, как много ответ найдём в ниже приведенной таблице.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Вообще эта таблица из учебника “Internal Combustion Engine Fundamentals” очень полезная. В ней указаны основные характеристики различных углеводородных видов топлива. В Данный момент нас интересует столбец под названием Heat of Vaporization (kJ/kg) — Удельная теплота парообразования.

Для примера – у бензина (gasoline) теплота парообразования 307 kJ/kg, а у метанола 1147 kJ/kg – в 3.74 раза больше. Так как вода не является топливом, поэтому ее и нет в этой таблице. Для информации у воды удельная теплота парообразования – 2350 kJ/kg, в 7,65 раз больше чем у бензина и более чем в 2 раза выше удельной теплоты парообразования метанола.

Из выше сказанного следует, что вода в разы имеет лучшие показатели в плане охлаждения.
Установка системы впрыска воды отлично работает на всех видах двигателях, но выполняет различные задачи в зависимости от типа двигателя (Отто или Дизель) и конечно от вида подачи топлива.
Для начала давайте рассмотрим самый популярный пример (для России) – бензиновый (Отто) турбо двигатель. Чем больше массы воздуха поступает в ДВС тем больше мощность на выходе. Чем холоднее поступающий воздух, тем выше плотность и соответственно масса воздуха и количество молекул кислорода. Пока не будем рассматривать вопрос детонации (меньше температура – меньше шансов для возникновения детонации), а просто давайте рассчитаем степень понижения температуры при испарении.

В качестве примера рассмотрим что-то посерьезней. Возьмем реальный компрессорный двигатель с самолета, который имеет 900 Киловатт при 3600 об/мин. В качестве основного компонента топлива (углеводорода) используется изооктан С8Н18. Рассчитаем, как сильно понизится температура при испарении топлива

Хочу заметить, это реальный расчет для системы впрыска воды, которая применяется в самолетном двигателе. Раньше уже писал, что эта система с успехом использовалась еще во времена второй мировой войны. Если обратится к примерам использования впрыска воды на серийных автомобилях, так этим занималась компания SAAB (кстати, если кто не знает, имя и репутацию эта компания заработала как производитель самолетов). Цель была повысить экономичность на высоких скоростях и при акселерации. Результаты были не плохи – 20- 30% экономии топлива.

Данный пример хорошо показывает, на сколько поднимется мощность двигателя за счет охлаждения топливно-воздушной смеси при использовании системы впрыска воды на двигателях с распределенным впрыском топлива. Но сейчас наступила эра двигателей с непосредственным, прямым впрыском топлива (Gasoline Direct Injection GDI) где топливо подается непосредственно в камеру сгорания в момент, когда воздух уже сжат и фаза охлаждения воздушного заряда во впускном тракте отсутствует. Следовательно, использование системы впрыска воды на таких двигателях будет еще более эффективна.

Тот факт, что бензин при испарении забирает тепло и охлаждает, используется на турбо двигателях для борьбы с самовозгоранием смеси при сжатии, калильным зажиганием и детонаций. Стоит отметить, что на двигателях Gasoline Direct Injection GDI самовозгорание смеси при сжатии и калильное зажигание физически просто невозможно. Поэтому такие ДВС имеют более высокую степень сжатия и работают на более высоком бусте и очень бедных смесях.

Большая ошибка многих специалистов по установке газового оборудования на бензиновые двигателя использовать принцип настройки, как на классическим топливе чем богаче смесь, тем безопаснее. Нет, это в корни не правильно – чем беднее, тем безопаснее т.к. топливо подается уже в виде газа и при смешивании с воздухом смесь не охлаждается. И вот здесь использование системы впрыска воды (особенно на турбо моторах) будет очень полезно.

Один из самых эффективных способов безопасного увеличение мощности на дизельных моторах – установка системы впрыска воды, но в отличие от бензиновых двигателей обязательна перенастройка ЭБУ. Дизельные двигателя работают на очень бедных смесях более 20/1 – поэтому и экономичны. Поднять мощность на них проще простого – добавить топлива, обогатить смесь и все, главное вовремя остановится, пока не взорвался двигатель или не будет проблем с турбиной из-за высокого ЕГТ. Если на дизельном моторе вы просто поднимете буст то мощность понизится т.к. смесь станет еще беднее и как следствие упадет температура в КС и ЕГТ. Поэтому увеличение наддува, и всех модернизаций в системе впуска по улучшению подачи воздуха используется при тюнинге дизельных двигателей – для охлаждения двигателя. Получается ситуация обратная бензиновому двигателю, где топливом охлаждают.

Современный дизельный двигатель имеет степень сжатия 17 — 19 и работает на избыточном давлении более 1.5 бар и к тому же используют турбо нагнетатель с изменяемой геометрией – который очень не любить высокую температуру выхлопных газов ЕГТ. Использование впрыска воды позволяет значительно понизить ЕГТ и как следствие безопасно увеличить подачу топлива для повышения мощности.

Эффект использования системы впрыска воды или смеси вода/метанол (в дальнейшем буду использовать только выражение впрыск воды) вызван тем, что когда жидкость переходит в газообразное состояние она в этот момент поглощает большое количество тепла. И вот здесь, главным является добиться очень хорошего распыления. Это же очевидно, что чем меньше размер капель, тем легче молекулы воды при встрече с молекулами воздуха (стенок системы впуска, впускных клапанов, камеры сгорания, поршней) перейдут в газообразное состояние и поглотят тепло. За счет чего получается такое распыление (лучше, чем распыление скажем у тех же топливных форсунок) рассмотрим немного позже, а пока предлагаю взглянуть на принципиальную схему.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

В данном насосе встроен регулируемый перепускной клапан (BYPASS), который вы можете настроить на необходимое вам давление (но не более 200 PSI или 13.8 Bar). В большинстве случаев производители систем впрыска воды используют насосы, настроенные на максимальное давление 200 PSI (чем выше давление, тем конечно лучше распыление). Но есть и исключение, к примеру, всем хорошо знакомый производитель Aquamist использует давление 160 PSI, правда у них есть на то причина (об этом поговорим позже).

Те, кто желает сэкономить пару долларов, покупают насос фирмы Shurflo (P/N — ¬8009-543-236) можно купить на ebay, но я бы лично не делал этого т.к. максимальное давление данного насоса всего 60 PSI.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Если вы приобретете форсунки отдельно, то Вам необходимо позаботится и о том, что бы система не протекала и во избежание возможного в таком случае гидроудара – необходимо установить в систему водяной соленоид

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Он работает в режиме Вкл/Выкл. Включается вместе с насосом и выключается (смотри схему подключения). Приобрести можно на Ebay или в том же McMaster.com — P/N 7876K12 – цена около 40 долларов.

Также возможно подобрать подходящий обратный клапан, выполняющий данную защитную функцию

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

После этого сопло устанавливается перед дроссельной заслонкой, часто приходится изготавливать переходник, если нет возможности монтажа в сток систему.

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Если нет времени, желания в покупке форсунок, обратного клапана и соленоида по отдельности, в таком случае есть возможность покупки комплектов у основных производителей систем впрыска воды. Многие из них продают сразу держатель, фильтр, обратный клапан и несколько сопл в комплекте. Выглядит это так. По мне так это отличное решение

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Теперь предлагаю вернутся к разбору основной схемы простейшей системы впрыска воды. Там есть реле (можно купить в любом авто магазине). Контакт 86 идет к замку зажигания, 85 – главный выключатель (устанавливается в салоне автомобиля), и он же подключается к реле давления. Чтобы система заработала необходимо включить зажигание, основной выключатель, а также последнее условие – достижение заранее выставленного давления (буст) при котором начнет работать насос и откроется соленоид.

Принцип работы реле давления показан на схеме

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Одним из самых популярных и не дорогих настраивающихся на определенное давление реле — является продукция фирмы NASON

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Цена в пределах 20 баксов и широкий выбор

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

К примеру, мы запланировали, что впрыск воды будет включатся при достижении избыточного давления 1 бар (14,5 PSI) покупаем реле SQ-2, настраиваем на 14.5 PSI и при достижении данного давления реле давления выполняет последнее условие, для основного реле (Электра цепь замыкается).

Ну и последнее, что бы я добавил для простейшей системы впрыска воды – защиту, на случай если закончится вода в баке. Для этого можно установить свич в бак, который замыкается при малом количестве жидкости

Метанол впрыск для чего. Смотреть фото Метанол впрыск для чего. Смотреть картинку Метанол впрыск для чего. Картинка про Метанол впрыск для чего. Фото Метанол впрыск для чего

Далее в зависимости от ваших пожеланий можно вывести лампочку, в салон автомобиля сигнализирующую о том, что бак уже пустой. Или как вариант, через дополнительное реле отключить соленоид, управляющий актуатор вестгейта турбины и тем самым автоматически будет убираться буст при недостатке воды в баке системы впрыска воды. Начало темы Впрыск вода, метанол

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *