Рецепт коктейля Топливный впрыск

Впрыск воды в топливную смесь

Горючее всегда дорожало. Автомобиль – роскошь. Бензин – дефицит. В те времена машины ходили даже на воде. Капельницы ставили…

Эту историю нам поведал человек, выросший в СССР. Экономили и в то время. Что уж сказать о сегодняшних ценах.

Теория

Впрыск воды в топливную смесь двигателей внутреннего сгорания использовался для дополнительного охлаждения двигателя и временного повышения его характеристик (форсажа). Впрыск воды (чаще — смеси 50% воды и 50% спирта) получил широкое распространение во время Второй мировой войны на истребителях при работе на форсажных режимах.

Вода или смесь впрыскивается во впускной коллектор в определенных пропорциях к топливовоздушной смеси (обычно от 12,5% до 25%) и потоком увлекается в камеры сгорания. Обеспечивает уменьшение детонационного порога по причине большой теплоемкости воды, которая охлаждает рабочую смесь и разогретые детали двигателя. В результате возникает возможность использовать топливо с более низким октановым числом, уменьшается термическая нагрузка на детали двигателя. Также впрыск воды позволяет повысить степень сжатия без возникновения детонации, использовать турбину или приводной нагнетатель (которые также во время своей работы повышают степень сжатия).

Из относительно современных автомобилей система впрыска воды использовалась на турбированном Saab 99 Turbo. После появления «интеркулеров» подобные системы по сути потеряли смысл, но до сих пор широко предлагаются за границей на вторичном рынке автозапчастей и тюнинг-китов. Некоторый интерес к системам впрыска воды возникает в последнее время также в связи с потенциальной возможностью снижения вредных выбросов и экономией топлива.

Практика

Все эксперименты на ваш страх и риск. Далее – истории и опыт других людей.

* Расход у моего «пятака» 10 л/100 км в смешанном режиме — вроде все так и должно быть, но так как езжу я довольно часто, а сейчас у меня отпуск, на бензине надо поэкономить. И вот я решил отцовским способом уменьшить расход топлива за счет подачи воды в карбюратор через капельницу во впускной коллектор. Все вроде бы хорошо, расход уменьшился — 8.5/100. Но есть одно «но»! Когда машина холодная, она при переключении на повышенную (2) передачу — начинает чуть подергиваться, и расход намного увеличивается, но когда прогрета — все отлично.

* Конечно — не на воде, а с добавкой воды в распыленном виде в топливную смесь. Все реально работает, расход воды (3 л на 300 км) регулируется колесиком медицинской капельницы. Никто не замечал, что в дождь и туман машина лучше тянет? Здесь туман сделан искуственно…

* Полгода езжу, полет нормальный. В туман же все ездят, и движку от этого ничего не делается. К тому же, на поршнях нет никакого нагара — будто с завода (светил фонариком в отверстие свечного колодца). Масло чистое, по трассе пробовал — 150кмч идет, расход не сильно растет.

* Еще в советские времена в журнале «За рулем» была опубликована такая установка, только более простая, на «Ниве» — связана как-то с картерными газами и «воздуханом». Большая экономия топлива и мягкая работа двигателя. Кстати, сам замечал, что в дождь двигатель мягче работает, правда, на ваз-2105.

Мнений – сотни. Золотой середины – нет. Пробовать – страшно. Данная тема остается мифом и одновременно вызовом. В скором времени мы вернемся к этой теме…

Устанавливаем впрыск воды в двигатель своими руками. Чего стоит такая заморочка?

Любителей повышения мощности и скоростей впрыск воды в двигатель, своими руками установленный, интересует в последние годы довольно сильно, как способ реализации своих планов. Повышается приемистость движков, их КПД в контексте рационального использования топливной смеси, охлаждения мотора.

В результате, таким способом технически грамотно впрыскивая воду в работающий механизм, можно добиться конкретных результатов, и весьма неплохих, и в плане экологическом (но обычно, главная задача все-таки – увеличение мощности). В общем, преимуществ масса – остается попробовать реализовать заманчивую идею!

Впрыск воды в двигатель, сделанный своими руками, привлекателен уже тем, что не у всех найдется $2000 (а то и больше) на покупку фирменной установки. К тому же давно (еще во времена второй мировой при больших расходах на бензин для армейских целей) было установлено, что такая фишка позволяет сэкономить до 20% топлива. При нынешних ценах на него это существенный фактор! Да плюс еще и значительная часть деталей мотора служит дольше, чем даже задумано конструкторами. А увеличение форсажа на треть выглядит весьма заманчиво, даже для начинающих водителей.

Содержание

Принцип действия впрыска

Теоретически конструкция впрысковой системы предельно проста: в коллекторе впуска делается водная форсунка, которая распыляет эту жидкость в топливную смесь. Вода в этой системе действует двояко. Во-первых, она охлаждает бензин. А даже из школьного курса физики известно, что на обеспечение мощности тратится максимум 45% топлива. Остальным количеством в нашем случае, грубо говоря, мы обогреваем улицу.

При таком дополнительном охлаждении бензин используется уже процентов на 70. Параллельно, мгновенно испаряясь при контакте с раскаленными цилиндрами и поршнями, вода в виде пара создает дополнительную толчковую силу, которая энергичнее выталкивает поршень.

Между прочим, идея отнюдь не нова. Ее осмыслил и описал некий англичанин Хопкинс около века назад. А вторая мировая, как уже было сказано, дала толчок активному использованию впрыска в авиации как американцами, так и немцами.

Привлекательная сразу с нескольких сторон, идея начинает вызывать некоторое сомнение при взгляде на нее с другого бока. Есть недостатки и у двигателей с системой впрыска.

  • Такие движки зачастую работают несколько неустойчиво. Особенно явно это проявляется на малых скоростях или при настежь открытом дросселе. В таких условиях вода по цилиндрам распределяется неравномерно, что и мешает ему работать штатно;
  • Не стоит забывать, что обычную воду из-под крана в движок через впрыск лить крайне неразумно. Да и бутилированную, очищенную тоже. Такая вода непременно содержит соли, которые при выпаривании жидкости станут оседать на внутренних стенках. Катит только дистиллят – а его потребуется 2 литра на каждые 10 топлива;
  • Зимой ездить на машине с впрыском довольно затруднительно: вода будет замерзать. До определенного минуса можно с этим бороться добавлением метанола, но в большинстве случаев впрыск приходится отсоединять;
  • Предельной внимательности требует герметичность системы.

И отдельное замечание насчет самоделок: вода в топливо должна подаваться четко дозировано. Однако вручную отладить нужную пропорцию тяжеловато. А при переливе вероятность гидроудара довольно высока. Кстати, именно поэтому сразу после войны авиаторы отказались от использования идеи – слишком часто летели движки. Вернулись к ней только с появлением электроники.

Способы сооружения системы впрыска

Народными умельцами отработаны два метода впрыска:

  • В качестве резервуара воды можно использовать дополнительный омывательный бачок. Закачиваться жидкость будет обычным электронасосом на 12 В. Как переходник берется прозрачная тонкая трубка, например, от системы переливания крови, которая надевается на иглу от шприца. Ею прокалывается трубка регулятора опережения зажигания – она резиновая, сделать это нетрудно. Игла фиксируется в постоянном положении герметиком. Ее толщина регулирует объем подаваемой воды;
  • Источником жидкости для впрыска опять же может быть омывательный бачок. Капиллярная трубка подводится к отверстию, сделанному внизу карбюраторной первичной камеры через жиклер. Его тоже делают из иголки от шприца. Принцип подачи тут другой: вода проталкивается в движок за счет использования разрежения. По типу пульверизатора, короче.

В общем-то, сделать впрыск воды в двигатель своими руками относительно несложно. Главное – рассчитать объем подаваемой воды.

Система впрыска топлива — схемы и принцип действия

Разные системы и типы впрыска топлива.

Рассмотрим кратко некоторые схемы.

Топливный инжектор — это не что иное, как автоматический контролируемый клапан. Топливные форсунки являются частью механической системы, которая впрыскивает топливо в камеры сгорания через определенный интервал. Топливные инжекторы способны открываться и закрываться много раз в течение одной секунды. В последние годы, использованные ранее для доставки топлива карбюраторы, были практически заменены инжекторами.

  • Дроссельно-заслонный инжектор.

Корпус дроссельной заслонки является самым простым типом впрыска. Как и карбюраторы, дроссельно-заслонный инжектор расположен на верхней части двигателя. Такие инжекторы очень сильно напоминают карбюраторы, кроме их работы. Как и карбюраторы, они не имеют миску топлива или жиклеры. В том виде форсунки передают его непосредственно в камеры сгорания.

  • Система непрерывного впрыска.

Как и предполагает название, существует непрерывный поток топлива из форсунок. Вход его в цилиндры или трубки контролируется с помощью впускных клапанов. Существует непрерывный поток топлива при переменной ставке в непрерывной инъекции.

  • Центральный порт впрыска (ИПЦ).

Эта схема использует особый тип арматуры, так называемые ‘тарелки клапанов’. Тарелками клапанов являются клапаны, используемые для управления входа и выброса топлива к цилиндру. Это распыляет горючее на каждый прием с помощью трубки, прикрепленной к центральному инжектору.

  • Мульти-порт или многоточечный впрыск топлива — схема работы.

Один из более продвинутых схем впрыска топлива в наше время называется ‘многоточечный или мульти-порт впрыска’. Это динамический тип впрыска, в котором содержится отдельная форсунка для каждого цилиндра. В мульти-порт системе впрыска топлива все форсунки распыляют его одновременно без каких-либо задержек. Одновременный многоточечный впрыск — это одна из самых продвинутых механических настроек, которая позволяет горючему в цилиндре мгновенно воспламеняться. Следовательно, с многоточечным впрыском топлива водитель получит быстрый отклик.

Современные схемы впрыска топлива являются довольно сложными компьютеризированными механическими системами, которые сводятся не только к топливным форсункам. Весь процесс контролируется с помощью компьютера. И различные детали реагируют в соответствии с данными инструкциями. Существует ряд датчиков, которые адаптируется с помощью посыла важной информации компьютером. Существуют различные датчики, которые контролируют расход топлива, уровень кислорода и другие.

Хотя эта схема топливной системы более сложная, но работа ее разных частей очень уточненная. Она помогает контролировать уровень кислорода и расход топлива, что поможет избежать ненужного расхода горючего в двигателе. Топливная форсунка дает вашему авто потенциал для выполнения задач с высокой степенью точности.

Для разных топливных систем зачастую приходит необходимость для промывки специальным оборудованием.

Сущность схемы непосредственного впрыска в камеру сгорания

Для человека, который не обладает техническим складом ума, разобраться в данном вопросе – задача чрезвычайно сложная. Но все же знание отличий данной модификации двигателя от инжекторной или карбюраторной необходимо. Впервые двигатели с непосредственным впрыском применялись в модели Mercedes-Benz 1954 года выпуска, но большую популярность данная модификация приобрела благодаря компании Mitsubishi под названием Gasoline Direct Injection.

И с тех пор данная конструкция применяется многими известными брендами, такими как:

При этом каждая из фирм использует свое название для рассматриваемой системы. Но принцип действия остается одним и тем же.

Росту популярности системы впрыска топлива способствуют показатели ее экономичности и экологичности, так как при ее использовании значительно сокращается выброс вредных веществ в атмосферу.

Основные особенности системы впрыска топлива

Основной принцип работы данной системы состоит в том, что топливо непосредственно впрыскивается в цилиндры двигателя. Для работы системы обычно необходимо наличие двух топливных насосов:

  1. первый располагается в баке с бензином,
  2. второй – на двигателе.

Причем второй является насосом высокого давления, иногда выдающим более 100 бар. Это необходимое условие работы, так как топливо поступает в цилиндр на такте сжатия. Высокое давление является основной причиной особого строения форсунок, которые выполняются в виде уплотнительных тефлоновых колец.

Данная топливная система, в отличие от системы с обычным впрыском, является системой с внутренним смесеобразованием с послойным или однородным образованием топливовоздушной массы. Способ смесеобразования изменяется с изменением нагрузки двигателя. Разберемся в работе двигателя при послойном и однородном образовании топливовоздушной смеси.

Работа при послойном образовании топливной смеси

Из-за особенностей строения коллектора (наличия заслонок, которые закрывают низы) перекрывается доступ к низу. На такте впуска воздух поступает в верхнюю часть цилиндра, после некоторого вращения коленчатого вала на такте сжатия происходит впрыск топлива, который и требует большого давления насоса. Далее полученная смесь сносится при помощи воздушного вихря на свечу. В момент подачи искры бензин уже будет хорошо перемешан с воздухом, что способствует качественному сгоранию. При этом воздушная прослойка создает своеобразную оболочку, которая снижает потери и повышает коэффициент полезного действия, тем самым уменьшая расход топлива.

Следует отметить, что работа при послойном впрыске топлива является наиболее перспективным направлением, так как в этом режиме можно достичь наиболее оптимального сгорания топлива.

Однородное образование топливной смеси

В данном случае происходящие процессы понять еще легче. Топливо и необходимый для сгорания воздух почти одновременно попадают в цилиндр двигателя на такте впуска. Еще до достижения поршнем верхней мертвой точки топливовоздушная смесь находится в смешанном состоянии. Образование высококачественной смеси происходит благодаря высокому давлению впрыска. Система переключается с одного режима работы на другой благодаря анализу поступающих данных. Это в результате и приводит к повышению экономичности двигателя.

Основные недостатки впрыска топлива

Все преимущества системы с непосредственным впрыском топлива достигаются только при использовании бензина, качество которого соответствует определенным критериям. В них и следует разобраться. Требования к октановому числу у системы больших особенностей не имеют. Хорошее охлаждение топливовоздушной смеси достигается и при использовании бензинов, имеющих октановые числа от 92 до 95.

Наиболее жесткие требования выдвигаются именно к очистке бензина, его составу, содержанию свинца, серы и грязи. Серы быть вообще не должно, так как ее наличие приведет к скорому износу топливной аппаратуры и выходу из строя электроники. К числу недостатков также следует отнести увеличение стоимости системы. Это вызвано усложнением конструкции, которое в свою очередь приводит к увеличению себестоимости компонентов.

Итоги

Анализируя вышеприведенную информацию, можно с уверенностью сказать, что система с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания является более перспективной и современной, чем впрыск с распределением. Она позволяет существенно повышать экономичность двигателя за счет высокого качества топливовоздушной смеси. Основным недостатком системы является наличие высоких требований к качеству бензина, большая стоимость ремонта и обслуживания. А при использовании бензина низкого качества потребность в более частом ремонте и обслуживании сильно возрастает.

Ссылка на основную публикацию

Adblock detector