Może silniki wewnętrzne spalanie Docierają do ostatnich dziesięcioleci, ale producenci się nie poddają. Wykorzystują w pełni tę technologię, optymalizując konstrukcję silnika w celu uzyskania większej wydajności i oszczędności. Ostatnio było o tym głośno Innowacja Nissana kto wynalazł . Teraz Bosch podzielił się swoimi osiągnięciami. Niemiecka firma wprowadziła na rynek system wtrysku wody WaterBoost umożliwiający łatwą modyfikację istniejących silników spalinowych.

Nawet najbardziej zaawansowany silnik spalinowy marnuje około jednej piątej paliwa. Na przykład wydaje się go na układ chłodzenia silnika. W nowoczesne silniki trochę dodatkowego paliwa jest wtryskiwany do komory spalania nie w celu spalania, ale w celu odparowanie ze ścian, dzięki czemu silnik jest chłodzony.

Bosch sugeruje modyfikację układu wtrysku paliwa: użycie wody zamiast benzyny do chłodzenia komory. Oznacza to, że na tym polega istota technologii WaterBoost wysoka prędkość w silniku jest aktywowany pompa wodna, który wstrzykuje niewielką ilość wody do komory spalania na krótko przed zapaleniem mieszanki paliwowej.

Zużycie wody jest bardzo małe: na 100 km potrzeba kilkuset mililitrów. Dlatego mały zbiornik na wodę trzeba będzie co kilka tysięcy kilometrów napełniać wodą destylowaną, co dla większości kierowców nie będzie kosztowne. To nawet miłe: kiedy napełnisz go wodą, wiesz, że ta woda będzie używana zamiast benzyny (podczas chłodzenia).

A jeśli skończy się woda w zbiorniku, to też będzie ok, z tą różnicą, że moment obrotowy nieznacznie spadnie, a zużycie paliwa wzrośnie o kilka procent.

Jak wykazały eksperymenty Boscha, np prosta modyfikacja może zmniejszyć zużycie paliwa o kilka procent (nawet o 13%) bez utraty mocy i momentu obrotowego. Oszczędności są możliwe w przypadku maksymalnego przegrzania silnika wysoka prędkość: Na przykład podczas gwałtownego przyspieszania lub jazdy po autostradzie z dużą prędkością.

Oprócz oszczędności benzyny odparowanie wody chłodzi również silnik lepiej niż odparowanie benzyny.

Jak dodatkowy bonus na oszczędność paliwa - emisja CO 2 zostaje obniżona o 4%, dzięki czemu silnikowi łatwiej będzie przejść test na zgodność z rygorystycznymi normami środowiskowymi, jakie obowiązują nowoczesne silniki benzynowe.

Najbardziej efektywne zastosowanie wtrysku wody będzie dotyczyło kompaktowych silników trzy- i czterocylindrowych. Innymi słowy, właśnie dla tych silników, które są stosowane w najpopularniejszych nowoczesne samochodyśredni rozmiar.

Ale to nie wszystko. Oprócz oszczędności paliwa, WaterBoost może zwiększyć moc silników z turbodoładowaniem nawet o 5%. Faktem jest, że dodatek wody nasyca wtryskiwane powietrze z turbiny tlenem i zwiększa szybkość spalania mieszanki, co pozwala zoptymalizować czas zapłonu - kąt obrotu korby od momentu, w którym zaczyna pojawiać się napięcie nałożony na świecę zapłonową w celu rozbicia iskiernika, aż tłok osiągnie górny martwy punkt.

Ideą wyprzedzenia zapłonu jest wcześniejsze zapalenie mieszanki palnej, zanim tłok osiągnie górny martwy punkt. Na dokonanie właściwego wyboru zapłonu, ciśnienie gazu osiąga wartość maksymalną po około 10-12 stopniach obrotu wał korbowy po przejściu tłoka top martwy zwrotnica.

Zmieniając czas zapłonu i dostosowując ustawienia czasu zapłonu, inżynierowie mogą wycisnąć nieco więcej mocy z równowagi mocne silniki z turbosprężarką, nawet w samochodach sportowych.

Pierwszym samochodem wyposażonym w technologię wtrysku wody WaterBoost będzie BMW M4 GTS z sześciocylindrowym silnikiem turbo.

BMW M4 GTS. Zdjęcie: Grupa BMW

O wprowadzeniu WaterBoost w samochodach średniej wielkości kategoria cenowa jeszcze żadnych informacji.

Bosch posiada bogate doświadczenie w branży motoryzacyjnej. To Bosch wynalazł bezpieczny system detonacja mieszanka paliwowo-powietrzna ICE od magneto. Ten układ zapłonowy jest nadal używany w samochodach. Przed tym wynalazkiem mieszaninę w silniku spalinowym zapalano za pomocą jarzeniówek Daimlera otwartym płomieniem.

Bosch produkuje nie tylko układy zapłonowe, rozruszniki, ale także wiele innych podzespołów motoryzacyjnych. Przykładowo niedawno uruchomiła masową produkcję silników elektrycznych do gokartów wyścigowych.

Silnik elektryczny Bosch do gokartów wyścigowych. Zdjęcie: Bosch

Silniki elektryczne to przyszłość, ale silniki spalinowe nie poddadzą się bez walki.

„Nasz wtrysk wody pokazuje, że silniki spalinowe mają jeszcze kilka trików pod maską” – powiedział dr Rolf Bulander, prezes Bosch Mobility Solutions i członek zarządu Robert Bosch GmbH.

Wielu kierowcom zależy na zwiększeniu mocy swojego silnika bez większych ingerencji w jego konstrukcję. Jedną z opcji zwiększenia mocy jest, ale takie dostrojenie nie jest możliwe we wszystkich jednostki napędowe. Innym powszechnym sposobem na zwiększenie momentu obrotowego silnika jest wtryskiwanie wody do silnika mieszanka paliwowo-powietrzna. Wprowadź zmiany konstrukcyjne w silniku, aby zapewnić jego działanie podobny system, możesz to zrobić sam bez specjalne problemy. W tym artykule zastanowimy się, jak to zrobić, a także jakie zalety i wady ma takie rozwiązanie.

Spis treści:

Do czego służy wtrysk wody do silnika?

Przeniesiono układ wtrysku wody do silnika Branża motoryzacyjna z przemysłu lotniczego. W połowie XX wieku w amerykańskich i niemieckich silnikach lotniczych stosowano układ wtrysku wody z metanolem do mieszanki roboczej w celu zwiększenia mocy. Bliżej początków XXI wieku zaczęto aktywnie wykorzystywać ten system silniki samochodowe spalanie wewnętrzne w samochodach wyścigowych.

Układ wtrysku wody do silnika zakłada, że ​​woda dostanie się do kolektora dolotowego przez oddzielną dyszę. Oznacza to, że mieszanka paliwowo-powietrzna wchodząca do cylindrów nie będzie składać się z benzyny i powietrza, ale z benzyny, powietrza i wody.

Dodanie wody do mieszanki paliwowo-powietrznej obniża jej temperaturę i zwiększa jej masę. A tym samym Działający płyn cięższy dostaje się do cylindra i jest lepiej sprężony przed dostarczeniem iskry i procesem zapłonu. Zwiększa to moc silnika, zmniejszając jednocześnie prawdopodobieństwo detonacji paliwa, a także obniżając temperaturę w komorze spalania i ilość substancji toksycznych w spalinach.

Ale układ wtrysku wody do silnika ma również wady, o których warto wiedzieć przed jego montażem:

• Nierównomierny rozkład wody w cylindrach. Prowadzi to natychmiast do szeregu wad, na przykład zmniejszenia prędkości przyspieszania samochodu i niestabilna praca silnik po całkowitym otwarciu zawór przepustnicy. Gdy prędkość obrotowa silnika jest niska, silnik może się stępić;
• Używanie wody destylowanej. Układ wtrysku wody do silnika nie będzie skuteczny w przypadku stosowania zwykłej wody. W tym celu będziesz musiał kupić wodę destylowaną, zapobiegnie to tworzeniu się nadmiernych osadów z zanieczyszczeń w silniku samochodu;
• Trudności w pracy zimowy czas roku. Zimą woda zamarza, dlatego nie zaleca się stosowania tego systemu w niskich temperaturach środowisko. Gdy zrobi się nieco zimniej, możesz dodać do wody alkohol, aby zapobiec zamarznięciu, ale przy bardzo zimnej pogodzie system będzie musiał zostać całkowicie wyłączony.

Zrób to sam wtrysk wody do silnika

Układ wtrysku wody do silnika można zastosować zarówno na gaźniku, jak i silnik wtryskowy. Najłatwiej to zrobić, kupując gotowe zestawy do montażu systemu, a następnie je wdrażając. Główną wadą tej metody jest wysoka cena. Koszt zestawu do stworzenia układu wtrysku wody do silnika zaczyna się od 150 tysięcy rubli, a wraz z instalacją cena jest jeszcze wyższa.

Zestaw do wykonania układu wtrysku wody do silnika zawiera: zbiornik na wodę, dysze, urządzenie dozujące dokładna ilość woda, rury, węże, pompa, łączniki i inne elementy niezbędne do montażu.

Możesz sam wpompować wodę do silnika minimalne koszty. W zależności od rodzaju silnika sposób strojenia będzie się nieznacznie różnić.

Można użyć zwykłego zbiornika spryskiwacza jako zbiornika do napełniania wody w danym systemie. przednia szyba, instalując drugi pod maską. W w tym przypadku wtryskiwacz z dyszą natryskową montowany jest w kolektorze dolotowym za wtryskiwaczem lub gaźnikiem. W kabinie zainstalowana jest pompa elektryczna 12 V, która dostarcza wodę do dyszy.

Warto to zauważyć prostszy system można wdrożyć na silnik gaźnik. Tutaj możesz wyeliminować dyszę za pomocą dostępnych narzędzi. Na wylocie pompy można zainstalować zwykłą grę ze strzykawki medycznej. Igła nakłuwa gumową rurkę regulatora czasu zapłonu, po czym zabezpiecza ją w tej pozycji np. za pomocą uszczelniacza.

Uwaga: Wszystkie elementy niezbędne do realizacji instalacji wodociągowej można podłączyć za pomocą zwykłych rurek z zakraplaczem medycznym.

Główna trudność w stworzeniu układu wtrysku wody do silnika własnymi rękami wyraża się w prawidłowe ustawienie pompa elektryczna. Należy to tak wyregulować, aby woda destylowana była dostarczana w proporcji około 1 do 10 w stosunku do dostarczanego powietrza.

Ważne: Nieprawidłowe ustawienia systemu mogą spowodować dostarczenie dużej ilości wody do cylindrów, co może być przyczyną.

Wskazówki dotyczące korzystania z układu wtrysku wody w silniku

Z reguły samodzielnie zainstalowanego systemu oznacza, że ​​kierowca jest tryb ręczny steruje dopływem wody do mieszanki roboczej za pomocą przełącznika pompowania w kabinie. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie wzrostu mocy silnika przy wyższych prędkościach obrotowych silnika.

W wolnossących silnikach samochodowych układ wtrysku wody nie zapewni dużego wzrostu mocy, a jedynie zmniejszy prawdopodobieństwo detonacji. Natomiast w silnikach z turbodoładowaniem, jeśli zainstalujesz wtrysk wody do turbosprężarki, możesz osiągnąć znaczny spadek temperatury roboczej mieszanki, co doprowadzi do wzrostu mocy.

Jeśli chcesz osiągnąć większa wydajność z układu wtrysku wody do silnika lepiej nie napełniać czystą wodą destylowaną, ale mieszaniną wody i alkoholu (50 do 50). Taka mieszanka pozwoli na bardziej znaczący wzrost momentu obrotowego.

Zanim przejdę bezpośrednio do tematu samego artykułu, przypominam, że to już 4 część i bez przeczytania 3 poprzednich nie wszystko będzie do końca jasne.

I tak BMW 330D E90 245 KM, 520 Nm - parametry deklarowane przez producenta. W rzeczywistości jest to prawdą. Wiele firm zajmujących się tunerami obiecuje ponowną kalibrację oryginalnego ECU silnika do 300 l/s i momentu obrotowego 600 Nm. Bardzo chciałbym zobaczyć samochód o takich osiągach, który po tuningu przejechał już kilkadziesiąt tysięcy kilometrów.

Jeśli mówimy o o dokładnie tym samym silniku, ale w BMW X6 30D nadal w to uwierzę, ale nie w samochodzie serii 3. Tak, silniki są te same, ale układ chłodzenia jest zupełnie inny i dokładnie tak jest słabość BMW 330D.

Moc potrzebna jest nie tylko na wykresie uzyskanym w warunkach idealnych, ale także w warunkach trudniejszych. Na przykład w gorący letni dzień. Sugeruję przyjrzeć się wynikowi pomiaru

Zmierzone na 4 biegu, temperatura 32 stopnie i docelowo 220 l/s, moment obrotowy 528 NM. Najważniejszą rzeczą, jak pamiętacie z postów o silnikach Diesla, jest temperatura spalin EGT. Na stanie na tym silniku osiąga 730 stopni (patrz wykres). Bezpieczne podniesienie momentu obrotowego na tej maszynie nie stanowi problemu, jednak utrzymanie go po 2800 obr/min bez przegrzania silnika nie da się rozwiązać programowo. Jak widać na wykresie, w momencie 3000 obr/min moc z kół wynosi 165 sił. Proponuję zobaczyć na żywo jak zmienia się moc w tym momencie przy trzymaniu tylko przez 15 sekund,

Moc ze 185 koni spada do 160 l/s, temperatura silnika dochodzi do 112 stopni, EGT przekracza 700. Program sterowania silnikiem jest bardzo mądry, nie pozwoli tak łatwo zgasnąć silnikowi, ale w efekcie zasilanie zostanie bardzo, bardzo poważnie odcięte. Przepraszamy - to stock, możesz sobie wyobrazić, co się stanie z oprogramowaniem tuningowym.

Problem został zidentyfikowany, czas działać dalej proste sposoby rozwiązania. W tym celu zainstalowano system wtrysku wody. W pierwszym teście wodę stopniowo dostarczano z maksymalną szybkością 100 gramów/minutę. Tylko 100 mililitrów na minutę zwykłej wody H2O. Spójrzmy na wynik

232 l/s, moment obrotowy 531 Nm, maksymalna wartość EGT wynosił 685 stopni. Tak, teraz jest duża rezerwa na zwiększenie mocy w trybie awaryjnym.

Wynik mówi sam za siebie – 242 l/s i moment obrotowy 544 Nm. Temperatura EGT w szczytowym momencie wyniosła 704 stopnie.

Mała dygresja teoretyczna. Doprowadzenie wody oprócz chłodzenia napływającego powietrza znacznie obniża temperaturę w komorze spalania i EGT. W teście 2 temperatura EGT, choć znacznie niższa niż w wersji drenażowej, jest wyższa niż w teście 1, gdzie dopływ wody wynosił zaledwie 100 ml/min. Powodem jest to, że ECU silnika rozpoznało, że temperatury płynu chłodzącego, silnika, katalizatora itp. nie tak duży i sam dolałem paliwa. A dokładniej, przestał dokonywać zmian w defensywie.

Jak pamiętacie zwiększenie mocy silnika diesla jest bardzo proste, wystarczy dolać paliwa. I oczywiście w tej opcji jeszcze łatwiej jest skrócić swoje życie silnik wysokoprężny i turbiny. Aby uniknąć problemów, zawsze należy znaleźć równowagę pomiędzy mocą i temperaturami silnika spalinowego i EGT.

Proponuję obejrzeć jeszcze raz na żywo, test na 3000 obr/min, ale z wtryskiem wody

Jak widać na filmie moc nie tylko wzrosła do 195 l/s z kół, ale także wytrzymywała dłużej i ostatecznie spadła do 172 l/s, a nie jak w wersji seryjnej do 160. Maksymalny EGT wartość wynosiła 680 stopni. Temperatura silnika była również o 10 stopni niższa w szczytowym momencie (102*C).

Przejdźmy do testu 3. Teraz nie używaliśmy wody, ale 50/50 woda/metanol. Spójrzmy na wynik

Metanol jest już paliwem i naturalnie zawiera energię, w przeciwieństwie do samej wody. W związku z tym nie tylko moc wzrosła do 248 l/s, a moment obrotowy wyniósł 568 Nm, ale także znacznie wzrosła temperatura EGT (740*C).

Zastosowanie metanolu jako środka zwiększającego moc silniki Diesla wydaje mi się, że nie właściwy kierunek. Dodanie więcej niż 50% metanolu może doprowadzić do detonacji, a dlaczego w ogóle nie byłoby łatwiej zwiększyć podaż rodzimego paliwa poprzez klasyczny „chip tuning”? Ale wtrysk wody otwiera nowe możliwości i znacznie rozszerza granice ograniczające bezpieczny wzrost momentu obrotowego i maksymalna moc. Wyjątkiem jest zima, kiedy wystarczy dodać co najmniej 20% metanolu, aby rozwiązać problem zamarzania wody.
SUV-y, które wspinają się po górach, błocie itp. doświadczają poważnych naprężeń w silniku z powodu problemów z chłodzeniem. Zastosowanie wtrysku wody radykalnie rozwiązuje ten problem.

Jeśli będzie zainteresowanie, to w następnym poście pokażę bezpośrednio przykład tego samego BMW proces online wzrostu mocy i o ile upraszcza to zadanie przy wtrysku niewielkiej ilości wody. Celem nie jest zbudowanie wyścigowego samochodu z silnikiem Diesla, ale bezpieczne, znaczne poprawienie osiągów silnika Diesla, a jednocześnie tankowanie małej beczki z wodą nie częściej niż standardowe tankowanie podczas bardzo aktywnej jazdy.

Oferuję również wykres porównawczy ze wszystkimi powyższymi pomiarami.

I ostatnia rzecz, którą chciałbym pozytywnie powiedzieć o układach wtrysku wody (woda/metanol). Olej spełnia wiele funkcji, a jedną z nich jest oczyszczanie silnika spalinowego z różnorodnych osadów. Wtrysk wody/metanolu spełnia tę funkcję doskonale, co oznacza, że ​​olej będzie służył dłużej. Utlenianie oleju jest główny powód fakt, że podczas pracy silnika jego części i układ smarowania ulegają zanieczyszczeniu różnego rodzaju osadami węglowymi. Obniżenie temperatury silnika ma również bardzo pozytywny wpływ na proces utleniania oleju silnikowego.

Między innymi osady węgla w silniku znacznie pogarszają jego osiągi. Podam przykład - po wszystkich pomiarach, testach w BMW z wodą i wtryskiem wody/metanolu, a było ich całkiem sporo, na koniec zrobiliśmy ostatni pomiar, znowu spust. Sugeruję przyjrzeć się wynikowi

Warunki pozostały takie same. Jak to mówią – „myśl samodzielnie, decyduj sam”.

Sformułowanie „wtryskiwanie wody do cylindrów” brzmi absurdalnie, ponieważ każdy właściciel samochodu doskonale wie, że przedostanie się tego płynu do silnika grozi uderzeniem wodnym i awarią jednostki napędowej. Niemniej jednak tę opcję doładowania silnika z powodzeniem zastosowano już w pierwszej połowie ubiegłego wieku.

To prawda, że ​​​​początkowym celem inżynierów nie było zwiększenie mocy silnika spalinowego, ale przeciwdziałanie detonacji mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrach.

Wpływ obecności wody w składzie mieszaniny palnej

Jak już wspomniano, pierwotnie do zwalczania detonacji stosowano wtrysk wody. Z reguły jednak stosowano roztwór wody i alkoholu metylowego w różnych proporcjach. Eksperymentalnie stwierdzono, że optymalny stosunek wynosi 50/50. Sam roztwór pełnił rolę dodatku przeciwstukowego i początkowo służył do doładowania silnika efekt uboczny, o czym nie od razu było wiadomo. Ponadto woda jest przeciwutleniaczem i zapobiega tworzeniu się osadów złoża węgla w komorach spalania.

Co dzieje się w komorach spalania podczas wtrysku? roztwór wodny metanol?

1. Woda ma dużą pojemność cieplną, co znacznie obniża temperaturę w cylindrach silnika spalinowego.
2. Od więcej zimne powietrze znacznie łatwiej jest sprężać, podczas suwu sprężania zużywa się znacznie mniej energii, tj. wzrasta wydajność silnika.
3. Ponadto staje się możliwe wtłaczanie większej ilości powietrza do cylindrów, a odparowująca woda wytwarza dodatkowe ciśnienie, zwiększając stopień sprężania.
4. Ciecz dostaje się do cylindrów w postaci atomizacji i natychmiast zostaje otoczona cząsteczkami benzyny, w wyniku czego mieszanina robocza staje się bardziej jednorodna, dobrze wypełnia całą dostępną przestrzeń i pali się bardziej równomiernie. Zapewnia to dodatkowy wzrost efektywności i zmniejsza prawdopodobieństwo detonacji. Tym samym moc silnika spalinowego wzrasta o około 10%.

Jeśli chodzi o alkohol metylowy, jego spalanie przebiega z mniejszą prędkością niż benzyny, dlatego wzrost ciśnienia w cylindrach przebiega płynniej, a wartość maksymalną osiąga się później. Rezultatem jest zwiększony moment obrotowy i moc.

W idealnym przypadku największą ilość wody należy wtryskiwać w momencie szczytowego momentu obrotowego. Stosunek wody i powietrza powinien wynosić od 1/10 do 1/14. Przy mniejszej ilości powietrza mieszanka robocza nie spali się całkowicie, co będzie sygnalizowane „strzałami” w tłumiku, a w przypadku braku wody może nastąpić detonacja.

Krótka wycieczka do historii

W samochodach z pierwszej połowy XX wieku nie było mocy silnika spalinowego decydujące znaczenie. W przeciwieństwie do projektantów samochodów, inżynierowie samolotów walczyli o prawie każde konie mechaniczne. Z tego powodu po raz pierwszy w samolotach zastosowano wtrysk wody, a właściwie jej mieszaniny z metanolem w ilościach masowych pracę silnika spalinowego w trybie dopalacza.

Pionierem w tej dziedzinie był niemiecki Messerschmitt Bf.109 G-6 („Gustav”). To właśnie na tym myśliwcu, którego produkcję rozpoczęto jesienią 1942 roku, zaczęto instalować system MW 50 (od Metanol-Wasser), którego liczba wskazywała procentową zawartość alkoholu metylowego. Istniały inne systemy: MW 0, MW 30, MW 75, a nawet MW 100, które wtryskiwały czysty metanol. Praktyka pokazała jednak, że najlepsze doładowanie silnika spalinowego uzyskuje się wtryskując 50% roztwór alkoholu.

Jeśli mówimy o konkretnych liczbach, silnik tego Messera w dopalaczu bez wtrysku metanolu na wysokości 1 km rozwijał moc 1575 KM. s., a dołączony system MW 50 dodał kolejne 225 KM. Z. (całkowita moc wzrosła do 1800 KM). W rezultacie maksymalna prędkość samolot wzrósł o około 40 km/h, co dało duża zaleta w bitwie.

Wtryskiwanie wody znalazło zastosowanie także w lotnictwie amerykańskim. Radzieccy inżynierowie nie posunęli się dalej niż prototypy. Dalej, wraz z nadejściem silniki odrzutowe pytanie o konieczność dopompowania wody silniki tłokowe samolot spalinowy zniknął sam.

Jak działa system wtrysku wody?

Zasada jego działania jest prosta: w kolektorze dolotowym silnika zamontowana jest dysza, przez którą przepływa woda. Podczas pracy silnika następuje: najpierw mieszanka paliwowo-powietrzna dostaje się do kolektora dolotowego, następnie wtryskiwana jest tam woda, która chłodzi mieszankę paliwowo-powietrzną wchodzącą do cylindrów.

Dzięki temu, że cząsteczki benzyny otaczają mikrokropelki wody, ułamek masowy paliwa wzrasta, a ze względu na nieodparowaną ciecz zwiększa się stopień sprężania w komorach spalania. Szybkość spalania benzyny zmieszanej z wodą znacznie spada, dlatego nie mogą powstać warunki sprzyjające detonacji mieszanki roboczej.

Należy pamiętać, że zmieniony skład mieszanki roboczej w cylindrach silnika wpływa na skład spalin. Zatem stężenie tlenków węgla i azotu znacznie maleje, ale wzrasta udział węglowodorów.

Zmuszony w ten sposób Metoda ICE Od czasu do czasu może działać niestabilnie. Dzieje się tak najczęściej podczas jazdy z małą prędkością przy szeroko otwartej przepustnicy. Powodem jest nieprawidłowa konfiguracja układu wtryskowego, co skutkuje nadmierną lub niewystarczającą ilością płynu przedostającego się do kolektora dolotowego.

Jeśli system jest produkowany i instalowany samodzielnie, należy dokładnie wybrać odpowiednią pompę i dyszę. Tylko w tym przypadku:

• wtrysk wody do kolektora dolotowego będzie stabilny;
• płyn będzie dostarczany w formie drobno rozpylonej.

Koncern Bosch wprowadził system, w którym do komór spalania silnika wtryskiwana jest woda wraz z benzyną. Coś bardzo znajomego, prawda? Ale mimo to zastanówmy się, co daje i jakie perspektywy może mieć taka technologia.

Warto zacząć od tego, że sam pomysł dodania niewielkiej ilości wody do komory spalania wraz z paliwem nie jest bardzo, bardzo nowy. Około sto lat temu (!) taki układ opracował i opisał z punktu widzenia procesów fizycznych angielski inżynier Hopkinson, który przetestował go na dużych silniki przemysłowe. Podczas II wojny światowej samoloty niemieckie i amerykańskie wyposażono w dodatkowy wtrysk do cylindrów wody zmieszanej w równych proporcjach z metanolem. Podobne zmiany przeprowadzono w ZSRR, ale wkrótce lotnictwo zaczęło się przestawiać ciąg odrzutowy i zapomnieli o wtrysku wody.

Pomysł podchwycili jednak kierowcy, zarówno profesjonalni projektanci, jak i wynalazcy-samouki. To, co przyciągnęło wszystkich, to woda, którą zapewnia komora spalania dodatkowe chłodzenie, natomiast mieszanina benzyny, powietrza i drobno rozpylonej wody pali się wolniej niż zwykle, co pozwala uniknąć detonacji. Na lepsze chłodzenie silnika i zmniejszając ryzyko detonacji, moment zapłonu nie jest regulowany „wstecznie” (co odbywa się automatycznie, aby uniknąć detonacji). Kąt wyprzedzenia pozostaje w najbardziej efektywnym położeniu pod względem dostarczania mocy. W praktyce przekłada się to na poprawę dynamiki silnika (dzięki zwiększonemu momentowi obrotowemu) i oszczędności paliwa.

Zestawy do układów wtryskowych wody, metanolu lub ich mieszaniny do samodzielnego montażu

Do tego czasu różne projekty Stworzono ogromną różnorodność systemów wtrysku wody. Zostały opracowane przez producentów samochodów, firmy produkcyjne i wymyślone w garażach przez zręcznych amatorów. W szczególności Renault wprowadziło w 1977 roku układ wtrysku wody, który stosował w samochodach Formuły 1 w latach 80., ale potem go porzucił. Wtrysk wody stosowano także w motocyklach wyścigowych – takie systemy montowały firmy Harley-Davidson, Suzuki, BMW, Honda, Kawasaki.

Obecnie w zasobach Internetu nie jest trudno znaleźć markowy zestaw przemysłowy ze specjalnym zbiornikiem, pompą, dyszami i elektroniczną jednostką sterującą. Cena emisji wynosi średnio od 50 do 150 tysięcy rubli. (Nawiasem mówiąc, nadaje się do wstrzykiwania metanolu). Wręcz przeciwnie, nie musisz wcale wydawać ani grosza - obejrzyj blogi wideo, na których garażowi wynalazcy pokażą i powiedzą, jak wstrzykiwać wodę (lub cokolwiek innego) za pomocą plastikowej butelki, rurki z zakraplaczem i igły strzykawki.

A teraz na tym polu, zaoranym przez wszystkich, Bosch postanowił się pobawić. Niemiecki koncern zaprezentował swoją wersję systemu, która została opracowana dla silników z turbodoładowaniem i bezpośrednim wtryskiem paliwa.

Strukturalnie system „wodny” Bosch jest zbliżony do konwencjonalnego wtrysk rozproszony i składa się z wtryskiwaczy, pompy, zbiornika na wodę i jednostka elektroniczna kierownictwo. Wtryskiwacze są wbudowane w rury kolektor dolotowy przed zaworami. Jak tylko zawór wlotowy otwiera się, wtryskiwacz uwalnia porcję drobno rozpylonej wody, która wraz z powietrzem zasysana jest do komory spalania. Wtedy to działa wtrysk paliwa a potem wszystko przebiega według normalnego cyklu silnika 4-suwowego.

Stanowisko Systemy Boscha Wtrysk wody: najpierw wtryskiwana jest woda, następnie paliwo i zapalanie mieszanki

Według ekspertów niemiecki koncern, ten system Szczególnie skuteczny przy szybkim przyspieszaniu lub podczas jazdy po drodze ekspresowej, pozwala zaoszczędzić do 13% na benzynie. Oszczędność paliwa będzie szczególnie zauważalna w małych trzy- i silniki czterocylindrowe. Zużycie wody destylowanej wynosi mniej niż jeden litr na 100 kilometrów. Jeżeli zapas destylatu się wyczerpie, silnik będzie kontynuował normalną pracę. Wtrysk wody nie jest systemem istotnym i służy jedynie poprawie wydajności.

Teraz system wtrysku wody Bosch jest testowany w samochodzie sportowym BMW M4 GTS z turbodoładowaniem sześciocylindrowy silnik. Jak pokazują testy, technologia niemieckiego koncernu może poprawić dynamikę samochodu i zaoszczędzić około 4% paliwa.

„Wtrysk wody może zapewnić dodatkowe wzmocnienie każdemu silnikowi z turbodoładowaniem” – mówi Stefan Seibert, prezes oddziału Systemy benzynowe Roberta Boscha GmbH.

Dr Rolf Bulander, członek zarządu Robert Bosch GmbH i prezes zarządu obszaru biznesowego Mobility Solutions, powtarza to, mówiąc: „Nasz system wtrysku wody pokazuje, że silnik spalinowy wciąż ma przed sobą pewne sztuczki jego rękaw.

Jaki jest wynik?

Wtrysk wody okazuje się być bardzo odpornym pomysłem. Wśród amatorskich kierowców są zwolennicy, którzy zaciekle bronią zalet „wtrysku wody”. Projektanci od czasu do czasu pamiętają także o wodzie, udoskonalając system w miarę rozwoju technologii. Chociaż wydawałoby się, że tutaj wszystko jest jasne: przyrost mocy i wydajności jest dość niewielki, ale konstrukcja samochodu staje się bardziej skomplikowana i pojawia się kolejna płyn do napełniania. Na temperatura poniżej zera woda zamarza i system nie działa. Zatem perspektywy masowego wprowadzenia wtrysku wody nadal pozostają wątpliwe i niejasne.