Vstřikování vody do motoru, vstřikování voda-metanol

Od vynálezu spalovacího motoru automobiloví inženýři, nadšenci do rychlosti a konstruktéři závodních vozů neustále hledají způsoby, jak zvýšit výkon motoru. Jedním ze způsobů, jak zvýšit výkon, je postavit motor s velkým vnitřním objemem. Ale větší motory, které váží více a jsou výrazně dražší na výrobu a údržbu, nejsou vždy jednoznačně lepší.
Dalším způsobem, jak přidat výkon, je vytvořit motor normální velikosti, který je účinnější. Toho dosáhnete tím, že budete do spalovací komory vhánět více vzduchu. Více vzduchu umožňuje, aby se do válce dostalo více paliva, což znamená, že dojde k silnější explozi a bude dosaženo většího výkonu. Přidání kompresoru do sacího systému je skvělý způsob, jak dosáhnout zvýšeného průtoku vzduchu. V tomto článku si vysvětlíme, co jsou kompresory (také nazývané kompresory), jak fungují a čím se liší od turbodmychadel (turbopřeplňování).
Kompresor je jakékoli zařízení, které vytváří výstupní tlak nad atmosférickým tlakem. Toho jsou schopny jak kompresory, tak turbodmychadla. Turbodmychadlo je ve skutečnosti zkrácený název pro „turbodmychadlo“, jeho oficiální název.
Rozdíl mezi těmito jednotkami spočívá ve způsobu získávání energie. Turbodmychadla jsou poháněna hustým proudem výfukových plynů, které roztáčí turbínu. Kompresory pracují s využitím energie přenášené mechanicky přes řemenový nebo řetězový pohon z klikového hřídele motoru.
V další části se blíže podíváme na to, jak kompresor dělá svou práci.

Základy kompresoru
Konvenční čtyřdobý spalovací motor používá jeden ze zdvihů k vpuštění vzduchu. Tento takt lze rozdělit do tří kroků:

• Píst se pohybuje dolů
• Tím vzniká vakuum
• Vzduch pod atmosférickým tlakem je nasáván do spalovací komory

Jakmile vzduch vstoupí do motoru, musí být zkombinován s palivem, aby se vytvořil náboj – balíček potenciální energie, kterou lze přeměnit na užitečnou kinetickou energii prostřednictvím chemické reakce známé jako spalování. Zapalovací svíčka zahájí tuto reakci zapálením náboje. Jakmile palivo projde oxidační reakcí, okamžitě se uvolní velké množství energie. Síla této exploze, soustředěná nad korunou pístu, tlačí píst dolů a vytváří vratný pohyb, který se nakonec přenáší na kola.
Přivádění většího množství směsi vzduchu a paliva do náplně způsobí větší výbuchy. Ale nemůžete do motoru jen tak dát více paliva, protože ke spálení určitého množství paliva je potřeba určité množství kyslíku. Chemicky správná směs – 14 dílů vzduchu na jeden díl paliva – je velmi důležitá pro efektivní provoz motoru. Výsledkem je, že abyste spálili více paliva, budete muset dodat více vzduchu.
To je úkolem kompresoru. Kompresory zvyšují vstupní tlak motoru stlačováním vzduchu nad atmosférický tlak bez vytvoření vakua. To tlačí více vzduchu do motoru, což způsobuje vyšší tlak. S dodatečným vzduchem lze přidat více paliva, což způsobí zvýšení výkonu motoru. Kompresor přidává v průměru 46 procent výkonu a 31 procent točivého momentu. V podmínkách vysoké nadmořské výšky, kde je výkon motoru snížen kvůli skutečnosti, že vzduch má nižší hustotu a tlak, poskytuje kompresor motoru vyšší tlak vzduchu, což mu umožňuje pracovat při optimálních otáčkách.

Obr ProChargerD1SC – odstředivý kompresor

Na rozdíl od turbodmychadel, která využívají výfukové plyny k roztočení turbíny, jsou mechanické kompresory poháněny přímo od klikového hřídele motoru. Většina z nich je poháněna hnacím řemenem, který je ovinut kolem řemenice, která je spojena s hnacím kolem. Hnací kolo zase otáčí ozubeným kolem kompresoru. Rotor kompresoru může být navržen různými způsoby, ale v každém případě je jeho úkolem zachytit vzduch, stlačit vzduch do menšího prostoru a vypustit ho do sacího potrubí. Aby se vytvořil tlak vzduchu, musí se kompresor otáčet rychleji než samotný motor. Pokud je hnací ozubené kolo větší než ozubená kola kompresoru, kompresor se otáčí rychleji. Kompresory se mohou otáčet rychlostí přesahující 50,000 60,000-50,000 14,7 ot./min. Kompresor, který se točí rychlostí 50 XNUMX otáček za minutu, je schopen zvýšit tlak ze šesti na devět palců na čtvereční palec (PSI). To je další zvýšení ze šesti na devět liber na čtvereční palec. Atmosférický tlak na hladině moře je XNUMX liber na čtvereční palec, takže typickým efektem použití kompresoru je zvýšení dodávky vzduchu do motoru asi o XNUMX procent.
Jak je vzduch stlačován, stává se teplejším, což znamená, že ztrácí svou hustotu a nemůže se při explozi tolik rozpínat. To znamená, že nemůže uvolnit tolik energie, jako když zapalovací svíčka zapálí chladnější směs vzduchu a paliva. Aby kompresor pracoval s maximální účinností, musí být stlačený vzduch opouštějící kompresor před vstupem do sacího potrubí ochlazen. Za tento proces chlazení je zodpovědný mezichladič. Mezichladiče se dodávají ve dvou provedeních: vzduch-vzduch a vzduch-kapalina. Oba pracují na principu radiátoru, kde systémem trubek nebo kanálků cirkuluje chladnější vzduch nebo kapalina. Horký vzduch opouštějící kompresor vstupuje do potrubí mezichladiče a tam se ochlazuje. Snížením teploty vzduchu se zvyšuje jeho hustota, což činí náplň vstupující do spalovací komory hustší.
Dále se podíváme na různé typy kompresorů.

Rotační kompresor Kořeny
Existují tři typy kompresorů: rotační, dvoušnekový a odstředivý. Hlavním rozdílem mezi nimi je způsob přívodu vzduchu do sacího potrubí motoru. Rotační a dvoušroubové kompresory používají různé typy vačkových hřídelů, zatímco odstředivý kompresor využívá oběžné kolo, které nasává vzduch dovnitř. Zatímco všechny tyto konstrukce poskytují dodatečný výkon, výrazně se liší svou účinností. Každý z těchto typů kompresorů může být dostupný v různých velikostech, podle toho, čeho chcete dosáhnout – jednoduše zvýšit výkon vozu nebo jej připravit na závodění.
Konstrukce rotačního kompresoru je nejstarší. Bratři Philander a Francis Rootsovi patentovali svůj kompresor v roce 1860 jako stroj schopný zajistit ventilaci v dolech. V roce 1900 Gottlieb Wilhelm Daimler začlenil rotační kompresor do konstrukce automobilového motoru.

Obr Rotační kompresor

• Výrazně zvyšují hmotnost vozidla.
• Vytvářejí spíše diskrétní, přerušované proudění vzduchu než plynulé a nepřetržité.

Obr Dvojitý šroubový kompresor

Díky tomu je dvoušnekový kompresor účinnější, ale stojí více, protože šroubové rotory vyžadují během výrobního procesu další přesnost. Některé typy dvojitých šroubových kompresorů jsou umístěny nad motorem, podobně jako rotační kompresor typu Roots. Vytvářejí také hodně hluku. Stlačený vzduch opouštějící kompresor vytváří hlasitý pískavý zvuk, který musí být tlumen pomocí speciálních technik pohlcování hluku.

Odstředivý kompresor
Odstředivý kompresor je rotorové oběžné kolo, které se otáčí velmi vysokou rychlostí a tlačí vzduch do malé skříně kompresoru. Rychlost otáčení oběžného kola může dosáhnout 50,000 60,000-XNUMX XNUMX ot / min. Vzduch vstupující do střední části oběžného kola je přitahován k jeho okraji odstředivou silou. Vzduch opouští oběžné kolo vysokou rychlostí, ale pod nízkým tlakem. Difuzor je sada lopatek, které jsou stacionární kolem oběžného kola, které přeměňují vysokorychlostní nízkotlaký proud vzduchu na nízkorychlostní vysokotlaký proud vzduchu. Rychlost molekul vzduchu, které se na své dráze setkávají s lopatkami difuzoru, se snižuje, což má za následek zvýšení tlaku vzduchu.

Obr Odstředivý kompresor

Odstředivé kompresory jsou nejúčinnějším a nejběžnějším zařízením ze všech systémů nuceného zvyšování tlaku. Jsou kompaktní, lehké a namontované spíše vpředu než na motoru. Při zvyšování otáček motoru také vydávají charakteristický hvizd, což může způsobit, že náhodní kolemjdoucí na ulici otočí hlavu směrem k vašemu autu.
Monte Carlo a Mini-Cooper S jsou dva vozy, které jsou k dispozici v kompresorových verzích. K vozidlu lze dodatečně přidat kterýkoli z výše uvedených typů kompresorů. Několik společností nabízí sady obsahující všechny potřebné díly pro vlastní dovybavení automobilů kompresory. Takové úpravy jsou také nedílnou součástí kultury „fun cars“ (funny cars) a automobilů ze světa sportovních „Fuel Racing“. Někteří výrobci do svých sériových modelů aut zařazují i ​​kompresory.
Dále se seznámíme se všemi výhodami kompresoru instalovaného ve vašem autě.

Výhody kompresoru
Nejdůležitější výhodou kompresoru je zvýšení výkonu motoru měřeného v koňských silách. Přidejte kompresor do jakéhokoli běžného auta nebo nákladního auta a bude se chovat jako auto s motorem s větším vnitřním objemem nebo jen jako silnější motor. Jak ale poznat, které kompresor si vybrat – mechanický kompresor nebo turbodmychadlo? Tento problém byl vášnivě diskutován automobilovými inženýry a nadšenci, ale obecně mají mechanické kompresory oproti turbodmychadlům několik výhod. Mechanické kompresory nemají nevýhodu prodlevy motoru, což je termín používaný k popisu doby, která uplyne od okamžiku, kdy řidič sešlápne plynový pedál, dokud motor nezareaguje na tento externí vstup. Turbodmychadla jsou bohužel náchylná k jevu zpoždění, protože nějakou dobu trvá, než výfukové plyny dosáhnou rychlosti dostatečné k úplnému roztočení oběžného kola turbíny. Mechanické kompresory tuto prodlevu nemají, protože jsou poháněny přímo od klikového hřídele motoru. Některé kompresory jsou nejúčinnější při provozu při nízkých otáčkách motoru, zatímco jiné dosáhnou svého plného potenciálu až při vysokých otáčkách. Například rotační a dvoušnekové kompresory poskytují větší výkon při nízkých otáčkách. Odstředivé kompresory, které se stávají účinnějšími s rostoucí rychlostí oběžného kola, poskytují větší výkon v rozsahu vysokých otáček.
Instalace turbodmychadla vyžaduje rozsáhlou úpravu výfukového systému motoru, zatímco mechanické kompresory lze snadno přišroubovat k přední části motoru nebo k jeho horní části. Díky tomu jsou levnější na instalaci a jednodušší na obsluhu a údržbu.
A konečně, při použití kompresoru není vyžadován žádný speciální postup vypínání motoru. Ty totiž nejsou mazány motorovým olejem a lze je běžným způsobem zastavit. Aby se motorový olej ochladil, musí turbodmychadla běžet na volnoběh po dobu 30 sekund nebo déle. Vzhledem k tomu je předehřívání pro kompresory důležité, protože pracují nejúčinněji při normálních provozních teplotách motoru.
Kompresory jsou charakteristickou součástí leteckých spalovacích motorů. To dává smysl, když uvážíte, že letadla tráví většinu času ve vysokých nadmořských výškách, kde je ke spalování k dispozici podstatně méně kyslíku. Zavedení kompresorů umožnilo letadlům létat ve větších výškách bez snížení výkonu motoru.
Kompresory leteckých motorů fungují na stejném principu jako automobilové kompresory. Kompresory přijímají energii přímo z hřídele motoru a pomáhají dodávat tlakovou směs do spalovací komory.
Dále se podívejme na některé nevýhody kompresorů.

Nevýhody kompresorů
Největší nevýhodou kompresorů je také jejich definiční charakteristika: protože kompresor je poháněn klikovým hřídelem motoru, odebírá motoru několik koňských sil. Kompresor může spotřebovat až 20 procent celkového výkonu motoru. Ale protože kompresor může přidat až 46 procent výkonu, většina automobilových nadšenců se přiklání k názoru, že hazard stojí za svíčku. Kompresor dále namáhá motor, který musí být dostatečně silný, aby vydržel dodatečný impuls a větší výbuchy ve spalovací komoře. Většina výrobců to bere v úvahu a vytváří zesílené komponenty pro motory určené pro práci v tandemu s kompresorem. To auto následně prodražuje. Kompresory jsou také dražší na údržbu a většina výrobců nabízí použití prémiového vysokooktanového paliva.
Navzdory svým nevýhodám jsou kompresory stále nejhospodárnějším způsobem, jak zvýšit výkon. Kompresor dokáže zvýšit výkon o 50 až 100 procent, což z něj dělá dar z nebes pro závodní auta, vozidla převážející těžký náklad a pro řidiče, kteří chtějí ve svém voze novou dávku vzrušení.

Vstřikování vody do motoru – historie vstřikování vody do spalovacího motoru

Myšlenka vstřikování vody do spalovacích motorů byl vynalezen H. Ricardem v roce 1930, který předvedl, jak zdvojnásobit výkon motoru přiváděním vody a metanolu do motoru. První rozšířené použití vstřikování voda-metanol ve spalovacích motorech nastalo během druhé světové války.

V roce 1942 německé letectvo zvýšilo výkon stíhačky Focke-Wulf 190D-9 z 1776 2240 na 26 50 k. (+50 %), za použití vstřikování methanolu a vody v poměru XNUMX-XNUMX %.
Během 605. světové války byly hvězdicové letecké motory amerických a německých letadel vybaveny systémem vstřikování vody pro krátkodobé dodatečné spalování: letecké motory Daimler Benz řady 801 a BMW 109D pro Messerschmitt Bf 213, Junkers Jumo 1 A190 pro FockeWulf 57D, Pratt & Whitney J29 a mnoho dalších pro americké B-50. Do již připravené směsi byla přidána voda, která ji ochlazovala a spolu s ní vstoupila do spalovací komory. Při kontaktu s horkým povrchem pístu a stěnami válce se voda okamžitě proměnila v páru, která pomáhala pracovním plynům tlačit píst. Předchlazení směsi paliva a vzduchu umožnilo zvětšit její objem při vstřikování a zvýšilo účinnost spalování paliva. Voda byla později nahrazena speciální směsí MW-25, sestávající ze stejných dílů vody a metanolu, čímž se výkon motoru zvýšil o 30–99 %. Výrobci automobilů, zejména Chrysler, také používali tuto techniku ​​ke zvýšení výkonu a snížení detonace na modelech s větším objemem. Saab, společnost s kořeny v oblasti letectví, instalovala systém vstřikování vody na rychlý Saab 1980 Turbo S až do počátku XNUMX. let. S příchodem mezichladičů, které ochlazují vzduch před jeho vstřikováním do válců, ztratilo použití vody v motorech automobilů na aktuálnosti.

Systémy vstřikování vody se také používaly v 80.-90. letech ve Formuli 1 a WRC, kde byly následně předpisy zakázány.
Renault představil vstřikování vody v roce 1977. V roce 1983 Renault nainstaloval do vozů Formule 1 12litrové vodní nádrže, elektrické čerpadlo a regulátor tlaku, což vedlo k výkonu motoru cca.
600 hp a v roce 1986 byl výkon zvýšen na 870 hp. V roce 1983 Ferrari také představilo vstřikování vody jako první. Vyhráli designový šampionát. Ferrari použilo směs alkoholu a vody. Později Porsche pro zvýšení výkonu použilo vstřikování vody i ve formuli 1.
Zajímavé je, že koncem roku 2004 byl rekord na čtvrt míle vznětového motoru, který dlouho nikomu unikal, překonán dvakrát (nyní je to 7,98 sekundy) dvěma různými vozy, oba používající systém vstřikování voda-metanol. Porsche 911 vyladěné na 9ff vytvořilo nový světový rychlostní rekord pro vozy s povoleným silničním provozem – 388 km/h pomocí systému vstřikování voda-metanol. Jan Fatthauer vytvořil rekord v nejrychlejším Porsche 911 na světě se systémem vstřikování voda-metanol.
Poslední zmínku o systému vstřikování vody na globální úrovni udělalo BMW v roce 2005, plánovalo použití vstřikovacího systému ve velmi zvrácené podobě, vstřikování vody do výfukových plynů, které by energií páry roztočily malou turbínu.

V roce 2015 ale BMW představilo safety car 2015 MotoGP s klasickým systémem vstřikování vody, kdy vstřikovače stříkají vodu do sacího potrubí pod vysokým tlakem, aby ochladily horký nasávaný vzduch z dvojitých turb. BMW také oznámilo možné použití tohoto systému v civilních vozidlech. Později vydali limitovanou edici 4 vozů BMW M400 GTS, které byly vybaveny systémem vstřikování vody Bosch.

Nyní americké a anglické společnosti vyrábějí systémy vstřikování vody s metanolem pro výkonná a zpravidla přeplňovaná auta. Představují nejjednodušší systém sestávající ze zahradního čerpadla, soustavy hadic, jednoduché trysky a malého ovladače. Tyto systémy fungují, ale ne vždy spolehlivě a ne vždy dobře, proto se vstřikování vody většinou používalo jen v úzkém okruhu motorsportu a tuningu.

Někdy dochází k případům přidávání vody do sovětských nákladních vozidel, aby se snížila spotřeba paliva pomocí lékařské kapačky. Existují také zprávy o výzkumu v této oblasti Američany, Rusy, Němci a Turky. Existují důkazy, že vstřikování vody neutralizuje 60-80 % škodlivých emisí do atmosféry a zprávy o 25-30% snížení spotřeby paliva u benzínových a naftových motorů a měření o 15-20% zvýšení výkonu motoru s takovými systémy.

Vstřikování vody do motoru – obavy, mýty, obavy, přesvědčení

Myšlenka přivádět vodu do motoru způsobuje pouze smích a strach, protože ta myšlenka vstřikování vody do spalovacího motoru odporuje základním principům a postulátům, známým stereotypům. Každé dítě ví, že voda hasí oheň, každý dospělý ví, že existují dva protichůdné živly, voda a oheň, a tyto stereotypy nelze prolomit, v myslích lidí se utvářely po mnoho set let. Každý zkušený majitel vozu ví, že pokud utopíte své auto v hluboké louži, motor dostane hydraulický šok a to je děsivé. To vede k jednoduchému závěru: voda a spalovací motor jsou neslučitelné!

Také „experti“ na konstrukci a provozní principy spalovacích motorů tvrdí, že motor se vstřikováním vody:
– dostane vodní kladivo
ale objem vody dodávané do motoru se měří v jednotkách miligramů, velikost kapek není větší než 0.1 mm

teplota ve spalovací komoře dosáhne 2000 C a voda se začne měnit na páru již při 100 C a na přehřátou páru již při 200-300 C, to znamená, že ve spalovací komoře není žádná voda, zcela a okamžitě se odpaří a přejde do stavu páry

– olej se změní na emulzi

dodává se tak málo vody, že se jednoduše nemůže dostat do klikové skříně, protože téměř všechny plyny budou odstraněny ze spalovací komory při výfukovém zdvihu

– pára rozpustí olejový film a motor se zadře

voda ani pára nejsou rozpouštědla, ale benzín je skutečné rozpouštědlo, které dokonale rozpouští motorový olej a motory bez problémů jedou stovky tisíc kilometrů

Toto jsou nejčastější tvrzení skeptiků, když mluví o vstřikování vody do motoru, a všechna tato tvrzení jsou nepravdivá a nemají s nimi nic společného kromě obav a obav.

Na tuto problematiku se můžete dívat jinak, mnoho léků se vyrábí s přídavkem extrémně toxických a pro lidské zdraví smrtících složek, otázkou je pouze koncentrace těchto látek v droze, která pomáhá přežít, a jedu, který zabíjí. Pokud se tedy koncentrace vody, která je pro spalovací motor smrtelná, výrazně sníží, začne fungovat jako lék a pomůže motoru pracovat.

Proč motor potřebuje vstřikování vody a proč je voda dodávána do motoru?

Když je voda vstřikována v přesně odměřeném objemu, za předpokladu, že je voda rozstřikována v kapkách menších než 0.1 mm, motor začne pracovat jinak. Voda má obrovskou tepelnou kapacitu, při vstřikování vody do sacího potrubí ji ochlazuje a nasávaný vzduch zhušťuje, čímž se do motoru dostane více kyslíku a zcela shoří více paliva a to je přímá cesta ke zvýšení výkonu. Podle výzkumů je nárůst výkonu 10-15% u benzínových spalovacích motorů a 20-30% u dieselových motorů.

Voda vstupující do horké spalovací komory se odpařuje a zvětšuje svůj objem 1700x, tlak páry napomáhá pohybu pístů, tzn. provádět práci – točivý moment motoru se zvyšuje.

Pára dokonale čistí sací potrubí, ventily, spalovací prostor, písty, turbínu, výfuk od karbonových usazenin, ukazuje se, že se vstřikováním vody neustále omýváte motor zevnitř.

Vstřikování vody výrazně zvyšuje detonační odolnost paliva, což znamená, že lze použít levnější palivo, aniž by došlo k poškození motoru. Oktanové číslo benzínu AI-92, AI-95, AI-98 odráží úroveň detonační odolnosti a nijak se neliší. Ukazuje se, že se vstřikováním vody můžete natankovat 98. benzín místo 92. a motor výměnu ani nepostřehne, přičemž finanční přínos je zřejmý.

Použitím vstřikování vody můžete zvýšit plnicí tlak přeplňovaných motorů a získat větší výkon bez obav z rozbití motoru, protože Voda účinně snižuje teplotu výfukových plynů, což má pozitivní vliv na životnost turbíny a výfukového traktu.

Vstřikování vody umožňuje úsporu paliva, na základě všech výše uvedených skutečností se ukazuje, že řidič bude muset méně sešlápnout plynový pedál, aby akceleroval stejně rychle, což znamená, že spotřeba paliva bude neustále klesat. Podle výzkumu se spotřeba paliva snižuje o 10 až 20 % v závislosti na typu a výkonu spalovacího motoru.

Snižování škodlivých emisí, vstřikování vody do spalovacího motoru dokonale bojuje proti škodlivým emisím, což znamená, že jde o technologii šetrnou k životnímu prostředí.

Co udělá s motorem voda nebo vstřikování voda-metanol?

Výhody použití vstřikování vody:

– snížení teploty nasávaného vzduchu
– snížení teploty ve spalovací komoře
– prudké zvýšení detonační odolnosti paliva (včetně nekvalitního a nízkooktanového paliva)
— snížení škodlivých emisí o 60–80 %
— zvýšení výkonu o 15-20 % a točivého momentu o 25-30 %
– snížení spotřeby paliva
– čištění sání, spalovacího prostoru, ventilů, pístů, turbíny a zapalovacích svíček

Nevýhody použití vstřikování vody:

— náklady na systém (zaplatí se do jednoho roku od provozu vozidla)
– nutnost pravidelně doplňovat přídavnou nádrž destilovanou vodou, methanolem nebo vodou-methanolem

Při srovnání seznamu kladů a záporů má člověk rozhodně pocit „podvodu“, protože kladů je tolik a záporů je tak málo – nemožné? Je to jistě možné.

Jak funguje systém vstřikování vody?

Princip činnosti systému vstřikování vody je založen na vlastnosti obrovské tepelné kapacity vody. Pokud nastříkáte vodu a společně s nasávaným vzduchem pustíte do motoru malé kapičky vody, ochladí se vzduch vstupující do motoru i samotné sací potrubí. Existuje názor, že mikročástice vody činí směs benzínu a paliva homogennější, což zvyšuje účinnost. Když se dostanou do horké spalovací komory (300-600 C), malé kapky vody se okamžitě vypařují a mění se na páru, která čistí spalovací komoru, dno pístu a zapalovací svíčky a také „tlačí“ na píst, protože Voda expanduje při odpařování na 1700násobek svého objemu v kapalné formě. Tito. Voda vytváří ve spalovacím motoru parní efekt, který má za následek zvýšení točivého momentu motoru. Voda navíc vstupuje do chemické reakce s výfukovými plyny, což výrazně snižuje množství škodlivých emisí, v důsledku reakce vzniká CO2 a H2O.
A znovu, všechny klady a žádné zápory, a to vyvolává rozumnou otázku: proč tento magický systém ještě jeden výrobce nepoužil ve svém autě? Na tuto otázku je velmi těžké odpovědět, ale nedávná prohlášení BMW dávají naději, že moderní automobilová výroba konečně dohnala 100 let starou technologii, jako je vstřikování vody.

Vstřikování vody – úspora paliva a zvýšení výkonu?

Dosud bylo vše logicky správné a krásné. Ale čtenář může mít rozumnou otázku: odkud se berou tak fantastická data o 15-20% nárůstu výkonu a současné úspoře paliva?
Vstřikování vody do spalovacího motoru značně zvyšuje antidetonační vlastnosti paliva, což znamená, že se stejným 95m benzínem můžete zvýšit časování zapalování, což zvýší výkon. Při vstřikování směsi vody a alkoholu se zvyšuje oktanové číslo paliva vlivem vysokého oktanového čísla alkoholů (etanol, metanol, isopropanol), což má vliv i na nárůst výkonu. Za připomenutí stojí i parní efekt, který pomáhá spáleným plynům „tlačit“ na píst, a informace o zvýšení homogenity palivové směsi při vstřikování vody.
Odkud pochází účinnost paliva?
Vstřikování vody umožňuje, aby směs byla chudší, tzn. snížit množství vstřikovaného paliva a také zvýšit výkon a točivý moment, což znamená, že nemusíte sešlápnout plyn tak silně, abyste se dostali na stejnou rychlost.

LED + VODA = VODNÍ KLADIVO, rez, emulze v oleji?

Jak jsem již psal výše, v myslích lidí, kteří slyší slova ICE a voda ve stejné větě, se okamžitě vynoří mnoho fantazií. První a hlavní věc je, že při vstřikování vody je možný hydraulický šok, to je prostě nemožné, protože Z objemu paliva je do motoru vstřikováno až 25 % vody, což je 1/13 objemu nasávaného vzduchu. Za druhé je voda dodávána do motoru v zavěšeném stavu, tzn. Kapky vody jsou tak malé a lehké, že se vznášejí ve vzduchu.

Myslím, že každý viděl na myčce, jak se kolem auta tvoří vodní mlha, když je mytí vysokotlakým systémem. Stejné kapky se dostanou do motoru a nemohou mu nijak ublížit.
Druhým mýtem je, že při vstřikování vody do spalovacího motoru mohou části motoru zrezivět. Opět stojí za to zhodnotit množství vstřikované vody a to, že se voda při 100C odpařuje a ve spalovací komoře je teplota několik desítekkrát vyšší, takže rez v zásadě nemůže vznikat.

Systém vstřikování vody v motoru – jak to funguje?

Nejjednodušší systémy vstřikování vody z druhé světové války byly mechanické a pilot musel vodu dávkovat. Systémy používané k dodávání vody do karburátoru na nákladních automobilech Road of Life, aby se zvýšil počet najetých kilometrů na stejnou zásobu paliva, se skládaly z lékařského kapátka a jehly injekční stříkačky. Jednoduše řečeno, systémy byly nedokonalé a přes všechny své výhody přinášely potíže a problémy v provozu. V dobách Formule 1 a WRC byly systémy již řízené počítačem a dokázaly přesně dávkovat vodu, ale využívaly se ke zvýšení výkonu a chlazení spalovací komory. Moderní systémy vstřikování vody, které lze zakoupit, jsou také řízeny počítačem a vybaveny víceúrovňovými ochrannými systémy.

Účelem jakéhokoli systému vstřikování vody je rozprášit určité malé množství vody a dodat ji do motoru. V tomto případě musí být objem vstřikované vody dávkován s vysokou přesností a musí záviset na zatížení motoru, tzn. se neustále mění. V tom spočívá hlavní problém všech systémů – úkol přesně dávkovat objem vody vstřikované do motoru ve správný okamžik.

Každý moderní systém vstřikování vody se skládá z:
– vysokotlaké čerpadlo 5-10 bar
– trysky nebo několik vstřiků vody
— regulátor vstřikování (elektronická jednotka, která řídí čerpadlo a provádí ochranné funkce)
– nádrž na vodu nebo směs vody a alkoholu
– snímač hladiny kapaliny v nádrži
– hadice a spojovací materiál

Princip činnosti všech moderních systémů vstřikování vody je stejný – regulátor přijímá údaje o průtoku vzduchu ze snímače motoru a vypočítává množství dodávané vody, povelem regulátoru se zapne čerpadlo a čerpá tlak, tryska vstřikuje vodu. V tomto případě je tryska jednoduše objímka s velmi malým otvorem. Vše je velmi jednoduché.
Všechny tyto systémy mají dostatečný počet nevýhod, protože Vyrábějí je lidé z motorsportu a většinou pro motorsport nebo tuning, kde není cílem šetřit palivo.
Za prvé, vstřikování vody neprobíhá neustále, ale pouze ve výkonových režimech, tzn. Ovladač určuje, kdy má začít vstřikování.
Za druhé, všechny systémy jsou velmi inerciální, protože regulátor vyšle signál čerpadlu, to se zapne a začne pumpovat tlak a teprve poté tryska začne vstřikovat vodu, prodleva mezi odesláním příkazu vstřiku a samotným vstřikem může být 1 ms, což je na motor velmi dlouhé.
Standardní systém vstřikování vody, který si nyní můžete koupit, funguje takto: voda je do válců dodávána pouze při vysokých otáčkách a při vysokém zatížení.

Ve velmi drahých systémech se používá ventil, který umožňuje měnit množství vstřikované vody, ale nefunguje příliš efektivně.
Většina v současnosti vyráběných systémů může začít pracovat při 3000 otáčkách za minutu a dokonce i tehdy, s upozorněním výrobců, že mohou nastat problémy, protože. Systém neřídí množství dodávané vody, ale pouze dává příkaz k zapnutí/vypnutí čerpadla. Množství vstřikované vody je omezeno velikostí trysky, tzn. její produktivita.

Jak ale ukazuje realita, většina systémů využívá jen část výhod vstřikování vody, dokonce i BMW používá vstřikování vody sportovním způsobem, jako mezichladič, k chlazení horkého nasávaného vzduchu ze dvou turbín.
Šikovní kluci, kteří si toho hodně přečetli na internetu, vyrábějí domácí systémy vstřikování vody z kapátek a injekčních stříkaček, z čerpadel a trysek ostřikovačů a dalších improvizovaných prostředků a tyto systémy fungují. Zvyšují výkon, zlepšují odezvu motoru a šetří palivo. Ale takové systémy mají mnoho nevýhod, nejsou dostatečně účinné. V podstatě lijí do motoru podmíněně neomezené množství vody, ale nerozstřikují a i v této podobě voda ve spalovacím motoru funguje a přináší výhody.

Systém vstřikování vody JTlab

Při prostudování všech možných nabídek systémů vstřikování vody rychle dojdete k závěru, že je potřeba koupit to nejlepší, protože pouze to funguje a funguje to přesně a dobře, systém od Aquamist, který stojí 60–80 tisíc rublů, je stejný britský výrobce, který vytvořil systémy vstřikování vody pro WRC. Pravda, prim a konzervativní angličtina zůstala v 80. letech a jejich systém je konfigurován otáčením proměnných rezistorů uvnitř regulátoru, což není vůbec pohodlné, nemluvě o obecné složitosti nastavování těchto systémů.

Při prostudování všech možných nabídek systémů vstřikování vody rychle dojdete k závěru, že je potřeba koupit to nejlepší, protože pouze to funguje a funguje to přesně a dobře, systém od Aquamist, který stojí 60–80 tisíc rublů, je stejný britský výrobce, který vytvořil systémy vstřikování vody pro WRC. Pravda, prim a konzervativní angličtina zůstala v 80. letech a jejich systém je konfigurován otáčením proměnných rezistorů uvnitř regulátoru, což není vůbec pohodlné, nemluvě o obecné složitosti nastavování těchto systémů.

Po nějaké době se nám podařilo vyrobit nejjednodušší vzorek systému a otestovat jej na přeplňovaném motoru. I bez změny nastavení ECU ukázalo auto se vstřikováním vody své výhody:
– lepší reakce motoru na plynový pedál
– turbína dosáhne boost dříve a rychleji
– výfuk přestal „smradit“
— zapalovací svíčky se začaly uvolňovat již po 30 km běhu

Po změně časování zapalování a snížení množství vstřikovaného paliva se vše zlepšilo:
– tah motoru se zlepšil v celém rozsahu
– motor má dobrou odezvu ve všech otáčkách
— turbína začala dosahovat provozního tlaku o 1000 ot./min dříve
— auto se rozjede a čím vyšší jsou otáčky a rychlost, tím vyšší je trakce, nedochází k žádným propadům, máte pocit, že ho nemůžete zastavit