Ίσως οι κινητήρες εσωτερικής καύσηςΦτάνουν στις τελευταίες δεκαετίες τους, αλλά οι κατασκευαστές δεν τα παρατάνε. Αξιοποιούν στο έπακρο αυτήν την τεχνολογία, βελτιστοποιώντας τη σχεδίαση του κινητήρα για μεγαλύτερη απόδοση και οικονομία. Πρόσφατα αναφέρθηκε Καινοτομία της Nissanπου επινόησε. Τώρα η Bosch μοιράστηκε τα επιτεύγματά της. Η γερμανική εταιρεία παρουσίασε το σύστημα έγχυσης νερού WaterBoost για εύκολη τροποποίηση των υπαρχόντων κινητήρων εσωτερικής καύσης.

Ακόμη και ο πιο προηγμένος κινητήρας εσωτερικής καύσης σπαταλά περίπου το ένα πέμπτο του καυσίμου του. Για παράδειγμα, δαπανάται για το σύστημα ψύξης του κινητήρα. ΣΕ σύγχρονους κινητήρεςλίγο επιπλέον καύσιμο εγχέεται στον θάλαμο καύσης όχι για καύση, αλλά για εξάτμισηαπό τα τοιχώματα, λόγω των οποίων ο κινητήρας ψύχεται.

Η Bosch προτείνει την τροποποίηση του συστήματος ψεκασμού καυσίμου: χρήση νερού αντί βενζίνης κατά την ψύξη του θαλάμου. Δηλαδή, η ουσία της τεχνολογίας WaterBoost είναι αυτή υψηλή ταχύτηταστον κινητήρα ενεργοποιείται αντλία νερού, το οποίο εγχέει λίγο νερό στο θάλαμο καύσης λίγο πριν ανάψει το μείγμα καυσίμου.

Απαιτείται πολύ λίγο νερό: χρειάζονται μερικές εκατοντάδες χιλιοστόλιτρα ανά 100 km. Επομένως, μια μικρή δεξαμενή νερού θα πρέπει να γεμίζεται με απεσταγμένο νερό κάθε μερικές χιλιάδες χιλιόμετρα, κάτι που δεν θα είναι ακριβό για τους περισσότερους οδηγούς. Είναι ακόμη ωραίο: όταν το γεμίζετε με νερό, ξέρετε ότι αυτό το νερό θα χρησιμοποιηθεί αντί για βενζίνη (κατά την ψύξη).

Και αν τελειώσει το νερό στο ρεζερβουάρ, είναι επίσης εντάξει, εκτός από το ότι η ροπή θα μειωθεί ελαφρώς και η κατανάλωση καυσίμου θα αυξηθεί κατά μερικά τοις εκατό.

Όπως έχουν δείξει τα πειράματα της Bosch, τέτοια απλή τροποποίησημπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά αρκετά τοις εκατό (έως και 13%) χωρίς απώλεια ισχύος και ροπής. Η εξοικονόμηση είναι δυνατή όταν ο κινητήρας υπερθερμαίνεται το πολύ υψηλή ταχύτητα: Για παράδειγμα, όταν επιταχύνετε δυνατά ή οδηγείτε σε αυτοκινητόδρομο με υψηλές ταχύτητες.

Εκτός από την εξοικονόμηση βενζίνης, η εξάτμιση του νερού ψύχει επίσης τον κινητήρα καλύτερα από την εξάτμιση της βενζίνης.

Πως επιπλέον μπόνουςστην οικονομία καυσίμου - Οι εκπομπές CO 2 μειώνονται κατά 4%, έτσι ώστε ο κινητήρας να περάσει ευκολότερα τη δοκιμή συμμόρφωσης με αυστηρά περιβαλλοντικά πρότυπα που ισχύουν για τους σύγχρονους βενζινοκινητήρες.

Η πιο αποτελεσματική εφαρμογή της έγχυσης νερού θα είναι για συμπαγείς τρικύλινδρους και τετρακύλινδρους κινητήρες. Με άλλα λόγια, ακριβώς για εκείνους τους κινητήρες που χρησιμοποιούνται στα πιο δημοφιλή σύγχρονα αυτοκίνηταμεσαίο μέγεθος.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Εκτός από την εξοικονόμηση καυσίμου, το WaterBoost μπορεί να προσθέσει έως και 5% ισχύ σε υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες. Το γεγονός είναι ότι η προσθήκη νερού κορεστεί με οξυγόνο τον εισερχόμενο αέρα από τον στρόβιλο και αυξάνει τον ρυθμό καύσης του μείγματος, επιτρέποντάς σας να βελτιστοποιήσετε τον χρονισμό ανάφλεξης - τη γωνία περιστροφής του στρόφαλου από τη στιγμή που αρχίζει να γίνεται η τάση εφαρμόζεται στο μπουζί για να σπάσει το διάκενο του σπινθήρα μέχρι το έμβολο να φτάσει στο ανώτερο νεκρό σημείο.

Η ιδέα της προώθησης ανάφλεξης είναι να αναφλεγεί το εύφλεκτο μείγμα εκ των προτέρων, πριν το έμβολο φτάσει στο κορυφαίο νεκρό σημείο. Στο κάνοντας τη σωστή επιλογήστιγμή ανάφλεξης, η πίεση αερίου φτάνει στη μέγιστη τιμή της μετά από περίπου 10-12 μοίρες περιστροφής στροφαλοφόρος άξωναφού περάσει το έμβολο κορυφαίοι νεκροίσημεία.

Αλλάζοντας το χρονισμό ανάφλεξης και τροποποιώντας τις ρυθμίσεις χρονισμού ανάφλεξης, οι μηχανικοί μπορούν να πιέσουν λίγο περισσότερη ισχύ ισχυρούς κινητήρεςμε υπερσυμπιεστή, ακόμα και σε σπορ αυτοκίνητα.

Το πρώτο αυτοκίνητο που θα διαθέτει τεχνολογία ψεκασμού νερού WaterBoost θα είναι η BMW M4 GTS με εξακύλινδρο turbo κινητήρα.

BMW M4 GTS. Φωτογραφία: BMW Group

Σχετικά με την εισαγωγή του WaterBoost σε αυτοκίνητα μεσαίου μεγέθους κατηγορία τιμήςκαμία πληροφορία ακόμα.

Η Bosch έχει μεγάλη εμπειρία στην αυτοκινητοβιομηχανία. Ήταν η Bosch που εφηύρε το ασφαλές σύστημαπυροκρότηση μίγμα αέρα-καυσίμου ICE από magneto. Αυτό το σύστημα ανάφλεξης χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα στα αυτοκίνητα. Πριν από αυτή την εφεύρεση, το μείγμα στον κινητήρα εσωτερικής καύσης αναφλεγόταν μέσω σωλήνων πυράκτωσης Daimler με ανοιχτή φλόγα.

Η Bosch παράγει όχι μόνο συστήματα ανάφλεξης, μίζες, αλλά και πολλά άλλα εξαρτήματα αυτοκινήτου. Για παράδειγμα, πρόσφατα ξεκίνησε τη μαζική παραγωγή ηλεκτροκινητήρων για αγωνιστικά καρτ.

Ηλεκτροκινητήρας Bosch για αγωνιστικά καρτ. Φωτογραφία: Bosch

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες είναι το μέλλον, αλλά οι κινητήρες εσωτερικής καύσης δεν πρόκειται να τα παρατήσουν χωρίς μάχη.

«Η έγχυση νερού μας δείχνει ότι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης έχουν ακόμα μερικά κόλπα κάτω από το καπό», δήλωσε ο Δρ. Rolf Bulander, Πρόεδρος της Bosch Mobility Solutions και μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Robert Bosch GmbH.

Πολλοί οδηγοί θέλουν να αυξήσουν την ισχύ του κινητήρα τους χωρίς σημαντικές παρεμβάσεις στη σχεδίασή του. Μία από τις επιλογές για την αύξηση της ισχύος είναι, αλλά αυτός ο συντονισμός δεν είναι δυνατός σε όλους μονάδες ισχύος. Ένας άλλος συνηθισμένος τρόπος για να αυξήσετε τη ροπή του κινητήρα είναι η έγχυση νερού στο μίγμα αέρα-καυσίμου. Κάντε αλλαγές σχεδιασμού στον κινητήρα για να εξασφαλίσετε τη λειτουργία παρόμοιο σύστημα, μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας χωρίς ειδικά προβλήματα. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε πώς να το κάνουμε αυτό, καθώς και ποια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα έχει μια τέτοια λύση.

Πίνακας περιεχομένων:

Τι κάνει η έγχυση νερού σε έναν κινητήρα;

Το σύστημα έγχυσης νερού στον κινητήρα έχει μεταφερθεί στο αυτοκινητοβιομηχανίααπό τη βιομηχανία αεροσκαφών. Στα μέσα του 20ου αιώνα, οι αμερικανικοί και γερμανικοί κινητήρες αεροσκαφών χρησιμοποιούσαν ένα σύστημα έγχυσης νερού σε συνδυασμό με μεθανόλη στο μείγμα εργασίας για να αυξήσουν την ισχύ. Πιο κοντά στις αρχές του 21ου αιώνα, αυτό το σύστημα άρχισε να χρησιμοποιείται ενεργά κινητήρες αυτοκινήτωνεσωτερικής καύσης σε αγωνιστικά αυτοκίνητα.

Το σύστημα ψεκασμού νερού κινητήρα υποθέτει ότι το νερό θα εισέλθει στην πολλαπλή εισαγωγής μέσω ενός ξεχωριστού ακροφυσίου. Δηλαδή, το μείγμα αέρα-καυσίμου που εισέρχεται στους κυλίνδρους δεν θα αποτελείται από βενζίνη και αέρα, αλλά από βενζίνη, αέρα και νερό.

Η προσθήκη νερού στο μείγμα αέρα-καυσίμου μειώνει τη θερμοκρασία του και αυξάνει το βάρος του. Εκ τούτου υγρό εργασίαςτο βαρύτερο μπαίνει στον κύλινδρο και συμπιέζεται καλύτερα πριν από τη διαδικασία παροχής σπινθήρα και ανάφλεξης. Αυτό αυξάνει την ισχύ του κινητήρα ενώ μειώνει την πιθανότητα έκρηξης του καυσίμου, καθώς και τη θερμοκρασία στο θάλαμο καύσης και την ποσότητα των τοξικών ουσιών στα καυσαέρια.

Αλλά το σύστημα έγχυσης νερού στον κινητήρα έχει επίσης μειονεκτήματα, τα οποία αξίζει επίσης να γνωρίζετε πριν το εγκαταστήσετε:

• Ανομοιόμορφη κατανομή νερού στους κυλίνδρους. Αυτό οδηγεί αμέσως σε μια σειρά από μειονεκτήματα, για παράδειγμα, μείωση της ταχύτητας επιτάχυνσης του αυτοκινήτου και ασταθής εργασίακινητήρα όταν είναι πλήρως ανοιχτό ρυθμιστική βαλβίδα. Όταν η ταχύτητα του στροφαλοφόρου άξονα είναι χαμηλή, ο κινητήρας μπορεί να γίνει θαμπό.
• Χρησιμοποιώντας απεσταγμένο νερό. Το σύστημα ψεκασμού νερού κινητήρα δεν θα είναι αποτελεσματικό εάν χρησιμοποιείται κανονικό νερό. Για αυτό θα πρέπει να αγοράσετε απεσταγμένο νερό, αυτό θα αποφύγει τον σχηματισμό υπερβολικών εναποθέσεων από ακαθαρσίες στον κινητήρα του αυτοκινήτου.
• Δυσκολίες κατά την εργασία σε χειμερινή ώρατης χρονιάς. Το χειμώνα, το νερό παγώνει, επομένως αυτό το σύστημα δεν συνιστάται για χρήση σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλον. Όταν κάνει λίγο πιο κρύο, μπορείτε να προσθέσετε αλκοόλ στο νερό για να αποφύγετε το πάγωμα, αλλά σε πολύ κρύο καιρό το σύστημα θα πρέπει να απενεργοποιηθεί εντελώς.

Φτιάξτο μόνος σου έγχυση νερού στον κινητήρα

Το σύστημα έγχυσης νερού στον κινητήρα μπορεί να εφαρμοστεί τόσο σε καρμπυρατέρ όσο και σε κινητήρας ψεκασμού. Ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να αγοράσετε έτοιμα κιτ για την εγκατάσταση του συστήματος και στη συνέχεια να τα εφαρμόσετε. Το κύριο μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η υψηλή τιμή. Το κόστος ενός κιτ για τη δημιουργία συστήματος έγχυσης νερού σε έναν κινητήρα ξεκινά από 150 χιλιάδες ρούβλια και με την εγκατάσταση η τιμή είναι ακόμη υψηλότερη.

Το κιτ για τη δημιουργία συστήματος έγχυσης νερού στον κινητήρα περιλαμβάνει: δεξαμενή νερού, ακροφύσια, συσκευή δοσομέτρησης ακριβής ποσότητανερό, σωλήνες, σωλήνες, αντλία, συνδετήρες και άλλα στοιχεία απαραίτητα για την εγκατάσταση.

Μπορείτε να κάνετε έγχυση νερού στον κινητήρα μόνοι σας ελάχιστο κόστος. Ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα, η μέθοδος ρύθμισης θα διαφέρει ελαφρώς.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια δεξαμενή κανονικού πλυντηρίου ως δεξαμενή για την πλήρωση του νερού στο εν λόγω σύστημα. ανεμοθώρακας, τοποθετώντας το δεύτερο κάτω από την κουκούλα. ΣΕ σε αυτήν την περίπτωσηένας εγχυτήρας με ακροφύσιο ψεκασμού είναι εγκατεστημένος στην πολλαπλή εισαγωγής πίσω από τον εγχυτήρα ή το καρμπυρατέρ. Στην καμπίνα είναι εγκατεστημένη μια ηλεκτρική αντλία 12 V, η οποία παρέχει νερό στο ακροφύσιο.

Αξίζει να σημειωθεί ότι απλούστερο σύστημαμπορεί να εφαρμοστεί στις κινητήρας καρμπυρατέρ. Εδώ μπορείτε να αφαιρέσετε το ακροφύσιο χρησιμοποιώντας τα διαθέσιμα εργαλεία. Στην έξοδο της αντλίας, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα κανονικό παιχνίδι από μια ιατρική σύριγγα. Μια βελόνα κάνει μια διάτρηση στον ελαστικό σωλήνα του ρυθμιστή χρονισμού ανάφλεξης, μετά την οποία στερεώνεται σε αυτή τη θέση, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας στεγανωτικό.

Σημείωση: Όλα τα απαραίτητα στοιχεία για την εφαρμογή ενός συστήματος παροχής νερού μπορούν να συνδεθούν χρησιμοποιώντας συνηθισμένους ιατρικούς σταγονομετρικούς σωλήνες.

Η κύρια δυσκολία δημιουργίας ενός συστήματος έγχυσης νερού σε έναν κινητήρα με τα χέρια σας εκφράζεται σωστή ρύθμισηηλεκτρική αντλία. Πρέπει να ρυθμιστεί με τέτοιο τρόπο ώστε το απεσταγμένο νερό να παρέχεται σε αναλογία περίπου 1 προς 10, σε σχέση με τον παρεχόμενο αέρα.

Σημαντικό: Οι εσφαλμένες ρυθμίσεις του συστήματος μπορεί να οδηγήσουν στην παροχή μεγάλης ποσότητας νερού στους κυλίνδρους, κάτι που μπορεί να προκαλέσει.

Συμβουλές για τη χρήση του συστήματος ψεκασμού νερού κινητήρα

Κατά κανόνα, μόνος σου εγκατεστημένο σύστημασημαίνει ότι ο οδηγός είναι χειροκίνητη λειτουργίαελέγχει την παροχή νερού στο μείγμα εργασίας χρησιμοποιώντας το διακόπτη για άντληση στην καμπίνα. Έτσι, είναι δυνατό να επιτευχθεί αύξηση της ισχύος του κινητήρα σε υψηλότερες στροφές κινητήρα.

Σε κινητήρες αυτοκινήτων με φυσική αναπνοή, το σύστημα έγχυσης νερού δεν θα προσφέρει μεγάλη αύξηση της ισχύος, αλλά θα μειώσει μόνο την πιθανότητα έκρηξης. Ενώ στους υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες, εάν εγκαταστήσετε έγχυση νερού στον στροβιλοσυμπιεστή, μπορείτε να επιτύχετε σημαντική μείωση της θερμοκρασίας του μείγματος εργασίας, γεγονός που θα οδηγήσει σε αύξηση της ισχύος.

Αν θέλεις να πετύχεις μεγαλύτερη αποτελεσματικότητααπό το σύστημα έγχυσης νερού στον κινητήρα, είναι καλύτερο να γεμίζετε όχι με καθαρό απεσταγμένο νερό, αλλά με ένα μείγμα νερού και αλκοόλης (50 έως 50). Αυτό το μείγμα θα επιτρέψει μια πιο σημαντική αύξηση της ροπής.

Πριν προχωρήσουμε απευθείας στο θέμα του ίδιου του άρθρου, θα ήθελα να σας υπενθυμίσω ότι αυτό είναι ήδη το 4ο μέρος και χωρίς να διαβάσετε τα προηγούμενα 3, δεν θα είναι όλα απολύτως ξεκάθαρα.

Και έτσι, BMW 330D E90 245 HP, 520 Nm - τα χαρακτηριστικά που δηλώνει ο κατασκευαστής. Στην πραγματικότητα αυτό είναι αλήθεια. Πολλές εταιρείες δέκτη υπόσχονται επαναβαθμονόμηση του αρχικού κινητήρα ECU έως 300 l/s και ροπή 600 Nm. Θα ήθελα πολύ να δω ένα αυτοκίνητο με τέτοιες επιδόσεις, το οποίο μετά το συντονισμό έχει ήδη διανύσει μερικές δεκάδες χιλιάδες χιλιόμετρα.

Αν μιλάμε γιαπερίπου τον ίδιο κινητήρα, αλλά σε μια BMW X6 30D θα το πιστεύω ακόμα, αλλά όχι σε ένα αυτοκίνητο της σειράς 3. Ναι, οι κινητήρες είναι οι ίδιοι, αλλά το σύστημα ψύξης είναι εντελώς διαφορετικό, και αυτό ακριβώς είναι αδυναμία BMW 330D.

Η ισχύς χρειάζεται όχι μόνο στο γράφημα που λαμβάνεται υπό ιδανικές συνθήκες, αλλά και σε πιο δύσκολες συνθήκες. Για παράδειγμα, μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα. Σας προτείνω να δείτε το αποτέλεσμα της μέτρησης

Μετρήθηκε στην 4η ταχύτητα, θερμοκρασία 32 μοίρες και τελικά 220 l/s, ροπή 528 NM. Το κυριότερο, όπως θυμάστε από δημοσιεύματα για κινητήρες ντίζελ, είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων EGT. Σε απόθεμα, σε αυτόν τον κινητήρα φτάνει τις 730 μοίρες (βλ. γράφημα). Η ασφαλής αύξηση της ροπής σε αυτό το μηχάνημα δεν είναι πρόβλημα, αλλά η διατήρηση της μετά τις 2800 σ.α.λ. χωρίς υπερθέρμανση του κινητήρα δεν μπορεί να λυθεί μέσω λογισμικού. Όπως μπορείτε να δείτε στο γράφημα, στο σημείο των 3000 rpm, η ισχύς από τους τροχούς είναι ίση με 165 δυνάμεις. Προτείνω να δούμε ζωντανά πώς αλλάζει η ισχύς σε αυτό το σημείο όταν κρατιέται μόνο για 15 δευτερόλεπτα,

Η ισχύς πέφτει από 185 ίππους στα 160 l/s, η θερμοκρασία του κινητήρα φτάνει τους 112 βαθμούς, το EGT είναι πάνω από 700. Το πρόγραμμα ελέγχου κινητήρα είναι πολύ έξυπνο, δεν θα επιτρέψει στον κινητήρα να πεθάνει τόσο εύκολα, αλλά ως αποτέλεσμα η ισχύς θα είναι πολύ, πολύ σοβαρά αποκομμένο. Συγγνώμη - είναι απόθεμα, μπορείτε να φανταστείτε τι θα συμβεί με το υλικολογισμικό συντονισμού.

Και έτσι, το πρόβλημα έχει εντοπιστεί, ήρθε η ώρα να προχωρήσουμε απλούς τρόπουςλύσεις. Για το σκοπό αυτό εγκαταστάθηκε σύστημα έγχυσης νερού. Στην πρώτη δοκιμή, το νερό τροφοδοτήθηκε προοδευτικά με μέγιστη ταχύτητα 100 γραμμαρίων/λεπτό. Μόλις 100 χιλιοστόλιτρα ανά λεπτό συνηθισμένου νερού H2O. Ας δούμε το αποτέλεσμα

232 l/s, ροπή 531 Nm, μέγιστη αξίαΗ EGT ήταν 685 μοίρες. Ναι, τώρα υπάρχει ένα μεγάλο απόθεμα για αύξηση της ισχύος σε ασφαλή λειτουργία.

Το αποτέλεσμα μιλάει από μόνο του - 242 l/s και ροπή 544 Nm. Η θερμοκρασία EGT στο αποκορύφωμά της ήταν 704 βαθμοί.

Μια μικρή θεωρητική παρέκκλιση. Η παροχή νερού, εκτός από την ψύξη του εισερχόμενου αέρα, μειώνει σημαντικά τη θερμοκρασία στο θάλαμο καύσης και στο EGT. Στη δοκιμή 2, η θερμοκρασία EGT, αν και σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι στην έκδοση αποστράγγισης, είναι υψηλότερη από τη δοκιμή 1, όπου η παροχή νερού ήταν μόνο 100 ml/min. Ο λόγος είναι ότι η ECU του κινητήρα έχει αναγνωρίσει ότι οι θερμοκρασίες του ψυκτικού, του κινητήρα, του καταλύτη κ.λπ. όχι τόσο μεγάλο και έβαλα καύσιμο μόνος μου. Ή πιο συγκεκριμένα, σταμάτησε να κάνει αμυντικές προσαρμογές.

Όπως θυμάστε, η αύξηση της ισχύος σε έναν κινητήρα ντίζελ είναι πολύ απλή, απλά προσθέστε καύσιμο. Και φυσικά, είναι ακόμα πιο εύκολο σε αυτήν την επιλογή να συντομεύσετε τη ζωή σας μηχανή πετρελαίουκαι τουρμπίνες. Για την αποφυγή προβλημάτων, είναι πάντα απαραίτητο να βρεθεί μια ισορροπία μεταξύ της ισχύος και της θερμοκρασίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης και του EGT.

Προτείνω να το ξαναδούμε ζωντανά, δοκιμή στις 3000 στροφές, αλλά με έγχυση νερού

Όπως φαίνεται από το βίντεο, η ισχύς όχι μόνο αυξήθηκε στα 195 l/s από τους τροχούς, αλλά κράτησε περισσότερο και στο τέλος έπεσε στα 172 l/s, και όχι όπως στη στοκ έκδοση στα 160. Το μέγιστο EGT τιμή ήταν 680 μοίρες. Η θερμοκρασία του κινητήρα ήταν επίσης 10 βαθμούς χαμηλότερη στο μέγιστο (102*C).

Ας προχωρήσουμε στη δοκιμή 3. Τώρα χρησιμοποιήσαμε όχι νερό, αλλά 50/50 νερό/μεθανόλη. Ας δούμε το αποτέλεσμα

Η μεθανόλη είναι ήδη καύσιμο και φυσικά περιέχει ενέργεια, σε αντίθεση με το νερό. Αντίστοιχα, όχι μόνο η ισχύς αυξήθηκε στα 248 l/s και η ροπή στα 568 Nm, αλλά και η θερμοκρασία EGT αυξήθηκε σημαντικά (740*C).

Η χρήση της μεθανόλης ως μέσο για την αύξηση της ισχύος σε κινητήρες ντίζελ, μου φαίνεται, δεν είναι την σωστή κατεύθυνση. Η προσθήκη άνω του 50% μεθανόλης μπορεί να οδηγήσει σε έκρηξη, και γιατί δεν είναι ευκολότερο να αυξηθεί απλώς η παροχή φυσικού καυσίμου μέσω του κλασικού «τσιπ συντονισμού». Αλλά η έγχυση νερού ανοίγει νέες δυνατότητες και διευρύνει σημαντικά τα όρια περιορίζοντας την ασφαλή αύξηση της ροπής και μέγιστη ισχύς. Η εξαίρεση είναι ο χειμώνας, όταν είναι απλά απαραίτητο να προστεθεί τουλάχιστον 20% μεθανόλη για να λυθεί το πρόβλημα της κατάψυξης του νερού.
SUV που σκαρφαλώνουν σε βουνά, σε λάσπη κ.λπ. αντιμετωπίζετε σοβαρή καταπόνηση στον κινητήρα λόγω προβλημάτων ψύξης. Η χρήση της έγχυσης νερού λύνει ριζικά αυτό το πρόβλημα.

Αν υπάρχει ενδιαφέρον, τότε σε επόμενη ανάρτηση, θα σας δείξω το παράδειγμα της ίδιας BMW, κατευθείαν διαδικτυακή διαδικασίααύξηση της ισχύος και πόσο απλοποιείται αυτή η εργασία με την έγχυση μικρής ποσότητας νερού. Ο στόχος δεν είναι η κατασκευή ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου ντίζελ, αλλά η ασφαλής, σημαντική βελτίωση της απόδοσης ενός κινητήρα ντίζελ και ταυτόχρονα ο ανεφοδιασμός ενός μικρού βαρελιού νερού όχι συχνότερα από τον τυπικό ανεφοδιασμό με καύσιμο κατά τη διάρκεια της πολύ δραστήριας οδήγησης.

Προσφέρω επίσης ένα συγκριτικό γράφημα με όλες τις παραπάνω μετρήσεις.

Και το τελευταίο που θα ήθελα να πω θετικό για τα συστήματα έγχυσης νερού (νερό/μεθανόλη). Το λάδι έχει πολλές λειτουργίες, και μία από αυτές είναι ο καθαρισμός του κινητήρα εσωτερικής καύσης από διάφορα ιζήματα. Η έγχυση νερού/μεθανόλης εκτελεί αυτή τη λειτουργία τέλεια, πράγμα που σημαίνει ότι το λάδι σας θα διαρκέσει περισσότερο. Η οξείδωση του λαδιού είναι κύριος λόγοςΤο γεγονός ότι όταν ο κινητήρας λειτουργεί, τα μέρη του και το σύστημα λίπανσής του μολύνονται με διάφορα είδη εναποθέσεων άνθρακα Η μείωση της θερμοκρασίας του κινητήρα έχει επίσης πολύ θετική επίδραση στη διαδικασία οξείδωσης του λαδιού του κινητήρα.

Μεταξύ άλλων, οι εναποθέσεις άνθρακα στον κινητήρα επιδεινώνουν σημαντικά την απόδοση του κινητήρα. Θα δώσω ένα παράδειγμα - μετά από όλες τις μετρήσεις, δοκιμές σε μια BMW με έγχυση νερού και νερό/μεθανόλη, και ήταν αρκετά, στο τέλος κάναμε την τελευταία μέτρηση, πάλι στραγγίσιμο. Σας προτείνω να δείτε το αποτέλεσμα

Οι συνθήκες παρέμειναν οι ίδιες. Όπως λένε - "σκεφτείτε μόνοι σας, αποφασίστε μόνοι σας".

Η φράση "έγχυση νερού στους κυλίνδρους" ακούγεται γελοία, γιατί κάθε ιδιοκτήτης αυτοκινήτου γνωρίζει πολύ καλά ότι η είσοδος αυτού του υγρού στον κινητήρα απειλεί το σφυρί νερού και την αστοχία της μονάδας ισχύος.Ωστόσο, αυτή η επιλογή για την ενίσχυση του κινητήρα χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία στο πρώτο μισό του περασμένου αιώνα.

Είναι αλήθεια ότι ο αρχικός στόχος των μηχανικών δεν ήταν να αυξήσουν την ισχύ του κινητήρα εσωτερικής καύσης, αλλά να καταπολεμήσουν την έκρηξη του μίγματος καυσίμου-αέρα στους κυλίνδρους.

Η επίδραση της παρουσίας νερού στη σύνθεση ενός εύφλεκτου μείγματος

Όπως ήδη αναφέρθηκε, η έγχυση νερού χρησιμοποιήθηκε αρχικά για την καταπολέμηση της έκρηξης. Ωστόσο, κατά κανόνα, χρησιμοποιήθηκε διάλυμα νερού και μεθυλικής αλκοόλης σε διάφορες αναλογίες. Πειραματικά βρέθηκε ότι η βέλτιστη αναλογία είναι 50/50. Η ίδια η λύση παίζει το ρόλο ενός αντικρουστικού πρόσθετου και η ενίσχυση του κινητήρα ήταν αρχικά παρενέργεια, κάτι που δεν έγινε αμέσως γνωστό. Επιπλέον, το νερό είναι αντιοξειδωτικό και εμποδίζει τον σχηματισμό κοιτάσματα άνθρακασε θαλάμους καύσης.

Τι συμβαίνει στους θαλάμους καύσης κατά την έγχυση; υδατικό διάλυμαμεθανόλη;

1. Το νερό έχει υψηλή θερμοχωρητικότητα, η οποία μειώνει σημαντικά τη θερμοκρασία στους κυλίνδρους της μηχανής εσωτερικής καύσης.
2. Από περισσότερο κρύος αέραςείναι πολύ πιο εύκολο να συμπιεστεί, δαπανάται σημαντικά λιγότερη ενέργεια κατά τη διάρκεια της διαδρομής συμπίεσης, δηλαδή αυξάνεται η απόδοση του κινητήρα.
3. Επιπλέον, καθίσταται δυνατή η διοχέτευση περισσότερου αέρα στους κυλίνδρους και το νερό, εξατμιζόμενο, δημιουργεί πρόσθετη πίεση, αυξάνοντας την αναλογία συμπίεσης.
4. Το υγρό εισέρχεται στους κυλίνδρους σε κατάσταση ψεκασμού και περιβάλλεται αμέσως από σωματίδια βενζίνης, με αποτέλεσμα το μείγμα εργασίας να γίνεται πιο ομοιογενές, να γεμίζει καλά όλο τον διαθέσιμο χώρο και να καίγεται πιο ομοιόμορφα. Αυτό παρέχει πρόσθετη αύξηση στην απόδοση και μειώνει την πιθανότητα έκρηξης. Έτσι, η ισχύς του κινητήρα εσωτερικής καύσης αυξάνεται κατά περίπου 10%.

Όσον αφορά τη μεθυλική αλκοόλη, η διαδικασία καύσης της συμβαίνει με χαμηλότερο ρυθμό από τη βενζίνη, επομένως η αύξηση της πίεσης στους κυλίνδρους προχωρά πιο ομαλά και η μέγιστη τιμή επιτυγχάνεται αργότερα. Το αποτέλεσμα είναι αυξημένη ροπή και ισχύς.

Ιδανικά, η μεγαλύτερη ποσότητα νερού θα πρέπει να εγχέεται στην κορυφή της ροπής. Η αναλογία νερού και αέρα πρέπει να είναι μεταξύ 1/10 και 1/14. Με λιγότερο αέρα, το μείγμα εργασίας δεν θα καεί εντελώς, κάτι που θα υποδεικνύεται με «πυροβολισμούς» στον σιγαστήρα και εάν υπάρχει έλλειψη νερού, μπορεί να προκληθεί έκρηξη.

Μια σύντομη εκδρομή στην ιστορία

Για τα αυτοκίνητα του πρώτου μισού του εικοστού αιώνα, η ισχύς του κινητήρα εσωτερικής καύσης δεν είχε αποφασιστικής σημασίας. Σε αντίθεση με τους σχεδιαστές αυτοκινήτων, οι μηχανικοί αεροσκαφών πάλεψαν σχεδόν για όλους ιπποδύναμη. Για το λόγο αυτό, η έγχυση νερού, ή μάλλον το μείγμα του με μεθανόλη, σε μαζικές ποσότητες χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στα αεροπλάνα όταν λειτουργία κινητήρα εσωτερικής καύσηςσε λειτουργία μετάκαυσης.

Πρωτοπόρος σε αυτόν τον τομέα ήταν το γερμανικό Messerschmitt Bf.109 G-6 (“Gustav”). Σε αυτό το μαχητικό, η παραγωγή του οποίου ξεκίνησε το φθινόπωρο του 1942, άρχισε να εγκαθίσταται το σύστημα MW 50 (από την Metanol-Wasser), ο αριθμός που δείχνει το ποσοστό μεθυλικής αλκοόλης. Υπήρχαν άλλα συστήματα: MW 0, MW 30, MW 75 ακόμα και MW 100, που εγχέει καθαρή μεθανόλη. Ωστόσο, η πρακτική έχει δείξει ότι η καλύτερη ώθηση στον κινητήρα εσωτερικής καύσης επιτυγχάνεται με έγχυση διαλύματος αλκοόλης 50%.

Αν μιλάμε για συγκεκριμένα στοιχεία, ο κινητήρας αυτού του Messer σε μετακαυστήρα χωρίς έγχυση μεθανόλης σε υψόμετρο 1 km ανέπτυξε ισχύ 1575 ίππων. s., και το συμπεριλαμβανόμενο σύστημα MW 50 πρόσθεσε άλλους 225 ίππους. Με. (η συνολική ισχύς αυξήθηκε στους 1800 ίππους). Σαν άποτέλεσμα μέγιστη ταχύτητααεροσκάφη αυξήθηκαν κατά περίπου 40 km/h, γεγονός που έδωσε μεγάλο πλεονέκτημαστη μάχη.

Η έγχυση νερού έχει βρει την εφαρμογή της και στην αμερικανική αεροπορία. Οι Σοβιετικοί μηχανικοί δεν προχώρησαν περισσότερο από τα πρωτότυπα. Περαιτέρω, με την έλευση μηχανές αεροσκάφουςερώτηση σχετικά με την ανάγκη έγχυσης νερού εμβολοφόρους κινητήρεςαεροσκάφος εσωτερικής καύσης εξαφανίστηκε από μόνο του.

Πώς λειτουργεί ένα σύστημα έγχυσης νερού;

Η αρχή της λειτουργίας του είναι απλή: ένα ακροφύσιο είναι εγκατεστημένο στην πολλαπλή εισαγωγής του κινητήρα μέσω του οποίου ρέει νερό. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, συμβαίνει το εξής: πρώτα, ένα μείγμα καυσίμου-αέρα εισέρχεται στην πολλαπλή εισαγωγής και στη συνέχεια εγχέεται νερό, το οποίο ψύχει το μείγμα καυσίμου-αέρα που εισέρχεται στους κυλίνδρους.

Λόγω του γεγονότος ότι τα σωματίδια βενζίνης περιβάλλουν μικροσταγονίδια νερού, κλάσμα μάζαςτου καυσίμου αυξάνεται, και λόγω του υγρού που δεν εξατμίζεται, ο βαθμός συμπίεσης στους θαλάμους καύσης αυξάνεται. Ο ρυθμός καύσης της βενζίνης αναμεμειγμένης με νερό πέφτει σημαντικά, επομένως δεν μπορούν να προκύψουν συνθήκες που να ευνοούν την έκρηξη του μίγματος εργασίας.

Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η αλλαγμένη σύνθεση του μείγματος εργασίας στους κυλίνδρους του κινητήρα επηρεάζει τη σύνθεση των καυσαερίων. Έτσι, η συγκέντρωση του άνθρακα και των οξειδίων του αζώτου μειώνεται σημαντικά, αλλά η αναλογία των υδρογονανθράκων αυξάνεται.

Αναγκασμένος έτσι Μέθοδος ICEΜπορεί να είναι ασταθής από καιρό σε καιρό. Αυτό συμβαίνει συχνότερα όταν οδηγείτε με χαμηλές ταχύτητες με το γκάζι ορθάνοιχτο. Ο λόγος είναι ότι το σύστημα έγχυσης δεν έχει ρυθμιστεί σωστά, με αποτέλεσμα να εισέρχεται υπερβολική ή ανεπαρκής ποσότητα υγρού στην πολλαπλή εισαγωγής.

Εάν το σύστημα κατασκευάζεται και εγκατασταθεί μόνος σας, θα πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά την κατάλληλη αντλία και ακροφύσιο. Μόνο σε αυτή την περίπτωση:

• η έγχυση νερού στην πολλαπλή εισαγωγής θα είναι σταθερή.
• το υγρό θα παρέχεται σε λεπτή ψεκασμένη μορφή.

Η ανησυχία της Bosch εισήγαγε ένα σύστημα στο οποίο το νερό εγχέεται στους θαλάμους καύσης του κινητήρα μαζί με τη βενζίνη. Κάτι πολύ οικείο, έτσι δεν είναι; Αλλά ας καταλάβουμε τι δίνει και τι προοπτικές μπορεί να έχει μια τέτοια τεχνολογία.

Αξίζει να ξεκινήσετε με το γεγονός ότι η ίδια η ιδέα της προσθήκης μικρής ποσότητας νερού στον θάλαμο καύσης μαζί με καύσιμο δεν είναι πολύ, πολύ νέα. Πριν από περίπου εκατό χρόνια (!) ένα τέτοιο σύστημα αναπτύχθηκε και περιγράφηκε από την άποψη των φυσικών διεργασιών από τον Άγγλο μηχανικό Hopkinson, ο οποίος το δοκίμασε σε μεγάλες βιομηχανικοί κινητήρες. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, γερμανικά και αμερικανικά αεροσκάφη εξοπλίστηκαν με πρόσθετη έγχυση στους κυλίνδρους νερού αναμεμειγμένου σε ίσα μέρη με μεθανόλη. Παρόμοιες εξελίξεις πραγματοποιήθηκαν στην ΕΣΣΔ, αλλά σύντομα η αεροπορία άρχισε να μεταβαίνει ώθηση τζετκαι ξέχασαν την έγχυση νερού.

Ωστόσο, η ιδέα επιλέχθηκε από αυτοκινητιστές, επαγγελματίες σχεδιαστές και αυτοδίδακτους εφευρέτες. Αυτό που τράβηξε τους πάντες ήταν ότι το νερό στον θάλαμο καύσης παρέχει πρόσθετη ψύξη, ενώ το μείγμα βενζίνης, αέρα και ψεκασμένου νερού καίγεται πιο αργά από το συνηθισμένο, γεγονός που αποφεύγει την έκρηξη. Στο καλύτερη ψύξηκινητήρα και μειώνοντας τον κίνδυνο έκρηξης, ο χρονισμός ανάφλεξης δεν ρυθμίζεται «προς τα πίσω» (κάτι που γίνεται αυτόματα για να αποφευχθεί η έκρηξη). Η γωνία προώθησης παραμένει στην πιο αποδοτική θέση όσον αφορά την παροχή ισχύος. Στην πράξη, αυτό αντικατοπτρίζεται στη βελτιωμένη δυναμική του κινητήρα (λόγω της αυξημένης ροπής) και στην οικονομία καυσίμου.

Κιτ για συστήματα έγχυσης νερού, μεθανόλης ή μείγματος αυτών για αυτοεγκατάσταση

Μέχρι τώρα διαφορετικά σχέδιαΈχει δημιουργηθεί μια μεγάλη ποικιλία συστημάτων έγχυσης νερού. Αναπτύχθηκαν από αυτοκινητοβιομηχανίες, κατασκευαστικές εταιρείες και ονειρεύτηκαν σε γκαράζ από εύχρηστους ερασιτέχνες. Συγκεκριμένα, η Renault εισήγαγε ένα σύστημα έγχυσης νερού το 1977, το οποίο χρησιμοποίησε σε μονοθέσια της Formula 1 τη δεκαετία του '80, αλλά στη συνέχεια το εγκατέλειψε. Η έγχυση νερού χρησιμοποιήθηκε επίσης σε αγωνιστικές μοτοσυκλέτες - τέτοια συστήματα εγκατέστησαν οι Harley-Davidson, Suzuki, BMW, Honda, Kawasaki.

Σήμερα, στους πόρους του Διαδικτύου δεν είναι δύσκολο να βρείτε ένα επώνυμο βιομηχανικό κιτ με ειδική δεξαμενή, αντλία, ακροφύσια ψεκασμού και ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Η τιμή του τεύχους είναι κατά μέσο όρο από 50 έως 150 χιλιάδες ρούβλια. (Κατάλληλο για έγχυση μεθανόλης, παρεμπιπτόντως). Και αντίθετα, δεν χρειάζεται να ξοδέψετε καθόλου δεκάρα - παρακολουθήστε βίντεο blogs όπου οι εφευρέτες γκαράζ θα σας δείξουν και θα σας πουν πώς να κάνετε έγχυση νερού (ή οτιδήποτε άλλο) χρησιμοποιώντας ένα πλαστικό μπουκάλι, ένα σταγονόμετρο και μια βελόνα σύριγγας.

Και τώρα σε αυτό το γήπεδο, οργωμένο από όλους και από όλους, η Bosch αποφάσισε να παίξει. Η γερμανική εταιρεία παρουσίασε την έκδοση του συστήματος, η οποία αναπτύχθηκε για υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες με άμεσο ψεκασμό.

Δομικά, το σύστημα «νερού» της Bosch είναι κοντά σε ένα συμβατικό κατανεμημένη ένεσηκαι αποτελείται από μπεκ, αντλία, δεξαμενή νερού και ηλεκτρονική μονάδαδιαχείριση. Στους σωλήνες ενσωματώνονται μπεκ πολλαπλή εισαγωγήςμπροστά από τις βαλβίδες. Μόλις βαλβίδα εισαγωγήςΑνοίγει, ο εγχυτήρας απελευθερώνει ένα μέρος λεπτώς ψεκασμένου νερού, το οποίο, μαζί με τον αέρα, τραβιέται στον θάλαμο καύσης. Μετά λειτουργεί μπεκ ψεκασμού καυσίμουκαι μετά όλα ακολουθούν τον κανονικό κύκλο ενός τετράχρονου κινητήρα.

Δουλειά Συστήματα BoschΈγχυση νερού: πρώτα έγχυση νερού, μετά καύσιμο και ανάφλεξη του μείγματος

Σύμφωνα με τους ειδικούς Γερμανική ανησυχία, αυτό το σύστημαΙδιαίτερα αποτελεσματικό όταν επιταχύνετε γρήγορα ή ενώ οδηγείτε στον δρόμο ταχείας κυκλοφορίας, εξοικονομώντας έως και 13% στη βενζίνη. Η εξοικονόμηση καυσίμου θα είναι ιδιαίτερα αισθητή σε μικρά τρία και τετρακύλινδρους κινητήρες. Η κατανάλωση αποσταγμένου νερού είναι μικρότερη από ένα λίτρο ανά 100 χιλιόμετρα. Εάν τελειώσει η παροχή του αποστάγματος, ο κινητήρας θα συνεχίσει να λειτουργεί κανονικά. Η έγχυση νερού δεν είναι ένα ζωτικό σύστημα και χρησιμεύει απλώς στη βελτίωση της απόδοσης.

Τώρα το σύστημα ψεκασμού νερού της Bosch δοκιμάζεται σε σπορ αυτοκίνητο BMW M4 GTS με υπερτροφοδοτούμενο εξακύλινδρος κινητήρας. Όπως δείχνουν οι δοκιμές, η τεχνολογία της γερμανικής ανησυχίας μπορεί να βελτιώσει τη δυναμική του αυτοκινήτου και να εξοικονομήσει περίπου 4% των καυσίμων.

«Η έγχυση νερού μπορεί να δώσει σε κάθε turbo κινητήρα μια επιπλέον ώθηση», λέει ο Stefan Seibert, πρόεδρος τμήματος Συστήματα Βενζίνης Robert Bosch GmbH.

Ο Δρ Rolf Bulander, Μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Robert Bosch GmbH και Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου της επιχειρηματικής περιοχής Mobility Solutions, επαναλαμβάνει αυτό, λέγοντας: «Το σύστημα έγχυσης νερού μας δείχνει ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης έχει ακόμα κάποια κόλπα. το μανίκι του.»

Ποιο είναι το αποτέλεσμα;

Η έγχυση νερού αποδεικνύεται μια πολύ ανθεκτική ιδέα. Μεταξύ των ερασιτεχνών αυτοκινητιστών υπάρχουν οπαδοί που υπερασπίζονται ένθερμα τα πλεονεκτήματα της «ένεσης νερού». Από καιρό σε καιρό, οι σχεδιαστές θυμούνται επίσης το νερό, βελτιώνοντας το σύστημα καθώς αναπτύσσεται η τεχνολογία. Αν και, φαίνεται, όλα είναι ξεκάθαρα εδώ: το κέρδος σε ισχύ και απόδοση είναι αρκετά μικρό, αλλά ο σχεδιασμός του αυτοκινήτου γίνεται πιο περίπλοκος και ένα άλλο υγρό πλήρωσης. Στο θερμοκρασία κάτω από το μηδέντο νερό παγώνει και το σύστημα δεν λειτουργεί. Έτσι, οι προοπτικές για τη μαζική εισαγωγή της έγχυσης νερού παραμένουν ακόμη αμφίβολες και ασαφείς.