Впрыск метанола в двигатель для чего
Впрыск водо метанола
Впрыск водо метанола
Чаще всего система устанавливается на бензиновый турбодвигатель. При повышении количества воздуха, который попадает в мотор, повышается и его мощность. А чем холоднее этот воздух, тем будет выше его плотность, а также выше количество кислорода. Также можно вычислить снижение температуры при испарении жидкости.
Для примера можно взять компрессорный мотор самолета. Двигатель такого самолета работает на изооктане. Для сгорания изооктана требуется 25 атомов кислорода на 94 азота. Опустив сложные расчеты, получается, что при испарении топлива температура понижается на 20 градусов.
Рассчитываемые типы двигателей самолетов применяют систему впрыска топлива, используемую для охлаждения горючей смеси, которая впрыскивает 25% воды от массы топлива. Понижение температуры составляет уже 40 градусов. Что является очень хорошим показателем.
Также можно рассчитать и прирост мощности. Напомним, что при снижении температуры, плотность воздушного заряда возрастает. Кроме того, увеличивается и количество молекул кислорода, что способствует увеличению мощности мотора. 
Стоит отметить, что представленные результаты расчетов системы впрыска воды являются абсолютно реальными. Системы впрыска воды начали использовать достаточно давно. Впервые серийным выпуском автомобилей с системой впрыска воды занялась компания SAAB, которая стала известной благодаря производству самолетов. Система впрыска воды разрабатывалась для повышения экономичности двигателя на высоких скоростях. Ее использование позволило снизить расход топлива на 30%.
Этот пример позволяет понять, насколько повышается мощность мотора при охлаждении топлива с воздухом, если применять эту систему на двигателях, оснащенных распределенным впрыском топлива. Однако сейчас на автомобилях устанавливаются моторы с прямым впрыском. То есть топливо поступает напрямую в камеру сгорания, когда воздух уже сжат. В таких двигателях отсутствует фаза охлаждения воздушного заряда во впускном тракте. Следовательно, применение системы впрыска воды на таких моторах будет более продуктивным.
Система впрыска воды вызывает серьезный интерес у специалистов и автолюбителей. Далее мы рассмотрим несложную схему впрыска воды. Данную схему можно сделать сложнее, дополняя ее защитными механизмами. Помимо этого, рассмотрим инновационные виды впрыска воды. Этот вопрос начнется с изучения теоретических сведений, после чего можно перейти и к практическим тестированиям разных систем.
Автолюбителей в первую очередь интересует вопрос снижения расхода топлива. В нашей стране показатель отношения расхода топлива к мощности автомобиля называется удельным расходом топлива. Именно этот показатель является основным показателем топливной эффективности мотора.
Напомним, что эффективность впрыска жидкости объясняется поглощением тепла при ее переходе в газообразное состояние. Для повышения эффективности использования системы следует добиться оптимального распыления. Эффективность поглощения тепла зависит от размера капель воды, ведь чем они меньше, тем быстрее перейдут в газообразное состояние.
Чтобы добиться оптимального качества распыления воды, следует создать максимально высокое и в то же время безопасное давление в системе. Для этих целей применяются водяные наносы, которые позволяют поддержать давление 8-13,8 бар. Самыми популярными являются водяные наносы компании Aquatec.
Такие наносы оснащены перепускным клапаном, которые можно отрегулировать и настроить в зависимости от требуемого давления. Чаще всего наносы настраиваются на максимальное давление, которые позволяет выполнять самое эффективное распыление. Однако существуют исключения, например, компания Aquamist устанавливает его только 160 PSI.
Еще одной важной деталью системы является форсунка, которая регулирует распыление жидкости. Рекомендуется выбирать форсунки в зависимости от типа и объема двигателя. При покупке сопел отделки необходимо установить их таким образом, чтобы система была надежна и не протекала. Для этого можно дополнительно снабдить систему водяным соленоидом. Его можно приобрести через интернет, либо в специальном магазине. Дополнительно следует выбрать обратный клапан, который будет надежно выполнять защитную функцию и подойдет к данной системе.
Довольно часто возникает необходимость дополнительного изготовления переходника. Если у вас нет возможности, желания и времени покупать все отдельные элементы системы впрыска воды, можно приобрести их комплектом. Многие производители продают в комплекте сопла, обратный клапан, держатель и фильтр. Тогда все элементы оптимально подойдут.
Самая простая схема впрыска воды выглядит следующим образом. В нее входит реле, выключатель, который подключается к реле давления. Для включения системы впрыска достаточно запустить двигатель и включить ее. После достижения необходимого уровня давления откроется соленоид, и система запустится.
Например, если вы хотите, чтобы впрыск воды начинался, когда давление достигнет показателя в 1 бар, то необходимо соответственно настроить систему. После его достижения реле давления замыкает цель, и система начинает работать.
Дополнительно можно установить лампочку на панели, которая загорится при малом количестве воды в баке.
Зачем моторам спортивных машин нужна водка
Над двигателями внутреннего сгорания проводилось немало экспериментов по улучшению их производительности. Одной из таких успешных идей является система впрыска водометанола. Как же она устроена?
Что такое система впрыска водометанола
Система впрыска водометанола – это процесс, благодаря которому можно удвоить мощность двигателя, посредством подачи воды и метанола в блок цилиндров.
Многие скажут: «Зачем мне добавлять воду в двигатель, если там находится огонь?». Ведь огонь и вода несовместимы и приведут только к поломке двигателя, то есть к гидроудару, ржавчине, превращения масла в эмульсию и т.д. Но на самом деле, это ошибочное утверждение.
Итак, дадим объяснение этому большому «зачем?». Как мы знаем, вода имеет высокое значение теплоёмкости, и когда смесь распыляется мелкими каплями размером менее 0,1 мм. двигатель начинает работать интенсивнее. При впрыске водометанола во впускной коллектор происходит охлаждение и его и воздуха, который становится плотнее. Всё это ведёт к тому, что в силовой агрегат попадает больше кислорода и соответственно повышается мощность.
После этого водометанол попадает в камеру сгорания и испаряется, при этом увеличиваясь в объёме, что создаёт высокое давление для поршней, которые начинают крутиться быстрее, повышая крутящий момент.
Вода увеличивает октановое число топлива и снижает детонацию. Кстати говоря, смесь воды и метанола впрыскивается в соотношении 50/50.
В турбированных спортивных двигателях водометанол может и улучшать работу наддува, поскольку смесь снизит температуру выхлопных газов, а как мы знаем, турбины подсоединены именно к выхлопным трубам. Не очень горячий воздух продлит ресурс турбин и увеличит давление наддува.
Какие преимущества даёт система впрыска водометанольной смеси
Исходя из выше перечисленных свойств водометанола, можно составить ряд преимуществ этой системы:
Два небольших минуса технологии – это: высокая стоимость и необходимость часто заливать новую смесь в бачок.
Чем заменяют водометанольную смесь
Водометанол иногда заменяют этанолом или водкой. Октановое число у этанола и метанола примерно одинаковы (около 108-109), но этанол хуже охлаждает воздух в двигателе. Этанол агрессивно относится к топливной системе, и со временем может повредить некоторые части. Но, всё равно, на нём снимают гораздо больше мощности на спортивных машинах.
Примером того, кто применяет водку в топливной системе, является дрифт легенда RDS соревнований в России – Гоча Чивчян. Если вы о нём не слышали, рекомендуем узнать подробнее его биографию в автоспорте.
В одном из интервью в Японии он рассказал, что заливает водку в водометанольную систему на своём Nissan Silvia, мощностью 600л.с. Объясняя это тем, что в России бензин плохой, и ему приходится это делать, чтобы температура выхлопа была нормальной.
Таким образом, водометанольная система является одной из актуальных для спортивных автомобилей. Установить её легко, гораздо сложнее правильно настроить и это требует мастерства. А если вы смелый, можете использовать те же принципы, что и Гоча.
Система впрыска воды, метанола, водометанола JTlab Basic.
Система впрыска метанола JTlab Basic — это система подачи воды или метанола в двигатель. Такая система подойдет и любителям тюнинга ( доработки двигателей ) и владельцам обычных автомобилей, особенно если автомобиль оборудован ЭБУ с возможностью перепрошивки и настройки. Дополнительная адаптация прошивки двигателя под впрыск воды позволит значительно повысить эффективность системы подачи воды и метанола, а так же снизить расход топлива и температуру выпускных газов. Система позволяет осуществлять высокоточную подачу воды, метанола, водометанола в двигатель, обьем подачи рассчитывается либо от уровня загрузки форсунок, либо по сигналу MAP сенсора.
Для тех, кто не в курсе, система впрыска воды подает распыленную на мельчайшие капли воду во впускной коллектор двигателя. Подача воды в двигатель позволяет активно бороться с детонацией, использовать низкооктановое топливо, повышает крутящий момент, чистит камеру сгорания, оптимизирует температуру выхлопных газов, снижает расход топлива и уровень вредных выбросов.
Если хочется почитать подробнее о том, как работает впрыск воды в двигателе, читайте нашу статью: Впрыск воды в двигатель, впрыск водометанола.
Изначально эта система разрабатывалась для применения в мощных ТУРБО двигателях, для которых детонация это самое страшное зло. После двух лет ежедневной круглогодичной эксплуатации на двигателе 1.6 мощностью более 400 сил при наддуве 2.2 бара на 95м бензине, возникла мысль — а почему бы не адаптировать эту систему для гражданских автомобилей. Спустя некоторое время мы произвели несколько тестовых образцов, которые были установлены на различные автомобили с АТМО и ТУРБО двигателями обьемом от 2 до 5.6л, мощностью до 450 л.с., степенью сжатия до 12:1. Автомобили с нашей системой впрыска воды проехали десятки тысяч километров и побывали в самых разных уголках нашей страны от крайнего севера до побережья Крыма. Собрав отзывы и пожелания владельцев, мы доработали систему таким образом, чтобы ее могли установить практически в любом автосервисе, а настроить и пользоваться ей мог любой человек со средним образованием. Фактически нам удалось создать систему впрыска воды для повседневного использования в обычном автомобиле.
Плюсы для АТМОсферного бензинового двигателя:
Плюсы для ТУРБО бензинового двигателя:
Плюсы для дизельного двигателя:
На какой автомобиль можно установить систему впрыска воды JTlab Basic?
Система впрыска воды JTlab Basic может быть установлена на АТМО и ТУРБО бензиновый двигатель с распределенным или прямым впрыском топлива, а так же на АТМО и ТУРБО дизельный двигатель с механическим или электронным ТНВД, возможна так же установка на карбюраторные двигатели.
Система может рассчитывать обьем подачи воды в двух режимах:
— режим работы по загрузке форсунок ( Injector Duty )
— режим работы по сигналу собственного MAP сенсора
В режиме работы по загрузке форсунок система может работать с бензиновыми АТМО и ТУРБО двигателями, оснащенными распределенным впрыском ( топливные форсунки во впускном коллекторе ).
В режиме работы по сигналу МАР сенсора система может работать с бензиновыми и дизельными двигателями с прямым впрыском топлива с наддувом и без, а так же с карбюраторными двигателями и дизельными двигателями с механическим ТНВД.
Описание системы впрыска метанола JTlab Basic.
Система JTlab Basic может быть установлена практически на любой автомобиль, простота настройки и контроля параметров позволяет использовать такую систему на любом обычном автомобиле с бензиновым или дизельным ДВС. Высокая надежность системы, заложенная при ее разработке не доставит проблем при эксплуатации, а система контроля и защиты не позволит сломать систему или двигатель. Наша система впрыска воды работает под постоянным давлением 10 бар, это позволяет достичь наилучшего распыления воды и точно дозировать обьем подаваемой в двигатель воды. Измеренная погрешность подачи системы менее 1%. Использование электромагнитных форсунок позволяет очень точно дозировать уровень подачи воды, исключает задержки в срабатывании начала / конца впрыска. Благодаря особой конструкции система JTlab Basic может работать и на чистой воде и на чистом спирте и даже на незамерзающей жидкости.
Система построена по модульному принципу, т.е. каждый основной узел можно заменить без проблем аналогичной деталью в случае повреждения / порчи. Любой из модулей системы можно приобрести отдельно, как запчасть.
Система впрыска воды JTlab Basic состоит из:
Устройство системы впрыска водометанола JTlab Basic.
Механическая часть системы впрыска воды состоит из:
Насос высокого давления
Электромагнитные форсунки высокого давления
Система оснащена электромагнитными форсунками высокого давления особой конструкции, распыляющими воду каплями размером 0,1-0,2мм. Использование электромагнитных форсунок позволяет очень точно дозировать уровень подачи воды и регулировать обьем подачи в широком диапазоне. Применение электромагнитных форсунок исключает задержки в срабатывании начала / конца впрыска. Использование двух форсунок, работающих в определенной последовательности позволяет очень точно дозировать подачу воды и получать равномерную взвесь капель воды в потоке впускного воздуха, что значительно улучшает равномерность смеси воды-бензин-воздух.
Распределитель
Распределитель из нержавеющей стали равномерно подает воду к форсункам, в торце распределителя так же установлен датчик давления для максимально точного контроля давления перед форсунками.
Фитинги и шланги
Все фитинги изготовлены из нержавеющей стали и имеют особую конструкцию для наилучшего уплотнения деталей и шлангов, проверены давлением 14 бар. Специальные обжимные муфты надежно фиксируют шланги на деталях, без их повреждения. Шланг высокого давления изготовлен из резины, не боится высокой температуры подкапотного пространства, достаточно гибкий и не боится продолжительного контакта с чистым спиртом.
Электрическая и электронная части системы впрыска воды состоят из:
Функции контроллера системы впрыска метанола JTlab Basic.
Контроллер системы JTlab Basic имеет широкий набор возможностей по настройке, управлению и контролю параметров работы системы подачи воды в двигатель. Большая часть решений и функций уникальна среди систем впрыска воды и не имеет аналогов в мире. Контроллер оснащён OLED дисплеем 1.3 дюйма, на дисплей выводится информация о состоянии системы: уровень в баке, обьем подачи воды, активная в данный момент точка впрыска, выбранная карта впрыска, давление в системе, температура впускного воздуха. Процедура настройки системы максимально упрощена для удобства пользователя и производится с помощью внешнего дисплея. В корпус внешнего дисплея встроен слот для SD карты, на которую можно записывать логи работы системы. Дополнительный светодиодный индикатор с пищалкой позволяет установить систему скрыто, при этом контролировать параметры работы системы. Интерфейс контроллера максимально адаптирован для пользователя и использования системы на обычном автомобиле. Контроллер имеет встроенный Bluetooth модуль, в будущем контроль и управление системой сможет осуществляться через приложение на смартфоне / головном устройстве (Android / iOS).
Список функций контроллера JTlab Basic:
Защита системы и двигателя
Система JTlab Basic имеет функцию защиты двигателя, которая реализована посредством аварийного выхода и может управлять буст соленоидом или подавать управляющий сигнал на ЭБУ или управлять любым другим устройством для перевода работы ДВС в защитный режим. Защитный режим активируется при снижении / превышении давления в системе или окончании воды в баке.
Так же система оснащена дополнительным датчиком температуры впускного воздуха, при помощи которого контролируется оптимальная температура впускного воздуха, при превышении заданного порога система автоматически активирует впрыск для снижения температуры.
Так же контроллер обеспечивает защиту самой системы впрыска, при активации защитного режима насос и форсунки отключаются, постоянный контроль давления в системе не позволяет выйти ее элементам из строя.
Карты впрыска воды
Карта впрыска содержит параметры 5ти точек впрыска, изменяя параметры которых можно гибко изменять обьем подачи воды в зависимости от нагрузки на двигатель, которая определяется либо сигналом МАР сенсора, либо сигналом загрузки форсунок. Каждая точка впрыска имеет два параметра: уровень нагрузки на двигатель и необходимый обьем подачи воды, это значит, что для 5ти диапазонов нагрузки на двигатель можно задать свой обьем подачи воды, который будет плавно изменяться от точки к точке. Такая схема управления позволяет максимально гибко настроить подачу воды в двигатель с различным уровнем прогрессии, в зависимости от нагрузки на двигатель.
Так же система контролирует параметр точки начала впрыска — этот параметр устанавливает момент активации впрыска, например можно отключить подачу воды при ХХ или активировать подачу при определенной нагрузке на двигатель.
Все настройки системы сохраняются в энергонезависимой памяти, а значит Вы их не потеряете даже при долговременном отключении аккумулятора. Переключение карт впрыска происходит в режиме реального времени, при работающем ДВС, нажатием одной кнопки на внешнем дисплее.
На схеме изображен принцип работы карт впрыска в контроллере впрыска воды JTlab. Вы можете видеть увеличение обьема подачи воды при увеличении нагрузки на вдигатель в промежутке между точками А — В, затем снижение обьема подачи в промежутке между точками В — Г, а затем снова увеличение обьема подачи воды начиная с точки Г и до максимальной нагрузки на двигатель.
Контроль за уровнем в баке
Контроллер JTlab Basic имеет развитую функцию контроля за уровнем в баке. Благодаря 3м датчикам уровня и постоянному их контролю, пользователь всегда может оценить остаток воды в баке без лишних проблем. Информация об уровне в баке постоянно выводится на внешний дисплей. Система отображает 4 фиксированных уровня воды в баке: 100% / 50% / 25% / 0% (критический уровень). При активации датчика критического уровня включается защитный режим по низкому уровню воды в баке, соответствующее сообщение выводится на дисплей, раздается предупреждающий звуковой сигнал и активируется светодиодная индикация.
Проводка и разьемы
Проводка системы изготовлена из высококачественных медных автомобильных проводов с применением герметичных автомобильных разьемов, что повышает надежность системы, а так же упрощает ремонт / обслуживание автомобиля. Автомобильные клеммы имеют особую конструкцию, которая обеспечивает надежный контакт всех элементов системы и исключает ложные срабатывания или неисправности.
В комплектах для самостоятельной установки поставляются почти готовые жгуты с уже обжатыми клеммами и установленными разьемами с одной стороны. Длина проводов в готовых жгутах рассчитана с запасом, чтобы исключить лишние соединения. Благодаря такому решению установка электрической части системы упрощается до уровня установки сигнализации или автомагнитолы.
Возможна поставка проводки в наборах для полноценной самостоятельной сборки, состоящих из набора клемм, проводов и разьемов. ( Требует профессионального инструмента для обжима клемм и профессиональных навыков )
Видео работы системы впрыска воды JTlab Basic
На видео показан тест системы, работающей по сигналу MAP сенсора, в контроллер настроен на различный обьем подачи воды в зависимости от нагрузки на двигатель. Система автоматически изменяет обьем подачи воды в соответствии с показаниями MAP сенсора.
Статья об истории впрыска воды, принципах работы, плюсах и минусах.
Сказать, что подобный вид тюнинга экзотичный — ничего не сказать. Однако, он не стоит в одном ряду с тюнингом, который появился в последнее десятилетие, его истоки идут аж с 30-х годов прошлого столетия. Именно тогда был выдан первый патент на производство водометанольного двигателя. А теперь гордитесь, выдан патент был в СССР.
Особенность двигателя в том, что в камеру сгорания подается вода. И в этот момент среднестатистического водителя должно разорвать от возмущения и негодования. Как же так, вода в двигатель, это же гидроудар и поршневая, блок цилиндров с головкой под замену? А вот и нет. Что бы в этом разобраться необходимо изучить данный вариант ДВС, где он применялся и какие положительные стороны использования он имел.
История создания ДВС на водометаноле
Принципы работы ДВС на водометаноле
Самое интересное в том, что в момент впрыска вода принимает мелкодисперсную структуру (капельки). Эти частицы, бензин мгновенно обволакивает, подобно бензиновому пятну в луже, что делает смесь более гомогенизированной (однородной) и нейтрализующей взрывную среду. Такая субстанция равномерно заполняет камеру сгорания, что увеличивает КПД в каждом отдельном цикле.
Беда подобных конструкций не дороговизне, дефиците или отсутствия специального топлива, а в настройках системы. Ибо, максимально эффективно будет работать тот двигатель, который лучше всего настроен. А в нынешнее время специалистов по настройке водометанольного ДВС в нашей стране меньше чем пальцев на одной руке. Мастера для правильной настройки используют обеднение смеси, раннее зажигание или увеличение давления. В немецких самолетах времен второй мировой использовалась автоматическая система забеднения топливной смеси. В современное время шведский Сааб стал ставить водометанол на свои турбированные двигатели. Для того, чтобы можно было обеднять смесь, и тем самым минимизировать выбросы продуктов горения в окружающую среду.
Второй компонент — метанол, а по сути дела спирт. Скорость горения, которого меньше чем у бензина, что позволяет нарастать давлению в камере сгорания медленнее и равномернее. Отсюда выше момент, а значит и мощность, ибо она зависит от момента и числа оборотов.
И самое главное, при правильной настройке ДВС ни чего не угрожает, ни гидроудар не прочие «бяки». При этом еще и увеличится ресурс двигателя. Машины уже не будет, а мотор будет живой, благодаря отсутствию отложений углеродных соединений. И к слову, гидроудар мотор получает, только если его полностью залить водой, а небольшие дозы ему не повредят.
Особенности системы и ее цена
Цена системы варьируется от 200 до 3000$. Но опять же повторюсь, не в цене загвоздка, а в настройке. Одна английская компания поставляла такие системы на раллийные автомобили. Смешно сказать, что машины класса WRS ездили на воде. На так было недолго, так как по каким-то причинам федерация запретила их использовать и они остались только на некоторых классах гоночных авто.
Как установить систему?
По сути сам принцип мало отличим от закиси азота. Разница в использовании и наращиванию мощности в определенный промежуток времени. Использование закиси носит мгновенный характер, а водометанола постоянный. Однако, закисью вы сейчас ни кого не удивите, а вот водой в цилиндрах, пожалуй, многих.