Впрыск воды, езда на воде Опции

[Stirlitz]

Вообще, известно, что добавка в ТВС 2% воды существенно снижает расход топлива и уменьшает нагрев ДВС. В 70-е в Душанбе (или Баку…? Чёрт, название забыл, на югах, короче) функционировал целый таксопарк, машины которого экспериментально оснащались такой системой. Говорят, что сегодня БМВ по отдельному заказу оснащает свои машины такой системой. В то-же время, передозировка воды оказывает столь вредное воздействие на двигатель, что широкого применения обозначенный способ не находит до сих пор. Посему, вопрос самостаятельной реализации водного инжектора является крайне непростым.

Интересная тема. Насчёт расхода топлива не знаю, а вот в плане самоочищения камер сгорания он нагара, а также снижения детонации — вопрос интересный.

У меня есть такая версия. Протянуть трубку от бачка омывателя (вставить в его пробку) к вакуум-корректору (через тройничок). Чтобы всасывались пары воды из бачка. Тогда, думаю, передозировки точно не будет.

[ADK-XXI С-Пб]

Бензиновый фильтр в воде превратится в кусок Fe₃O₄

Это ржавчина по умному?

Обещанная статья.

Инженерное обозрение

ИР уделяет заслуженное внимание вопросам повышения экономичности и улучшения эксплуатационных характеристик двигателей внутреннего сгорания и, в частности, проблемам добавления воды в горючую смесь, публикуя некоторые из тех многочисленных разработок, которые предлагают народные умельцы. наряду с этим в специальной литературе и в некоторых популярных изданиях, таких, как журнал «За рулем», публикуются статьи, в которых всякие
попытки ввода воды в ДВС объявляются если не вредными, то уж безусловно сомнительными, не соответствующими инструкциям завода —изготовителя двс, а потому гаи не разрешает применять их на автомобильных
двигателях. Настала пора серьезно, без эмоций и обвинений в шарлатанстве разобраться в сути дела.

ВОДУ В ДВС?

В. БАЗАРОВ,
доктор технических наук
Вопрос о вводе воды в горючую смесь далеко не нов, он достаточно хорошо исследован еще в 30-е годы.
Воду в виде пара добавляют при распыливании мазута так называемыми «паромеханическими» форсунками в топках паровых котлов. Эмульсию перегретой воды с мазутом сжигают в судовых паровых котлах, а в 30-е годы серийно выпускали на ХТЗ трактор с впрыском воды в цилиндр двигателя. Был, таким образом, и живой опыт.
Кинтернетика горения горючей смеси в присутствии небольших количеств воды обуславливается интенсификацией процессов за счет образования в зоне горения свободных радикалов ОН.
Полнота сгорания смеси происходит при содержании Н2О от 12 до 17% расхода топлива, то есть от 0,2 до 4,2 % от суммарного расхода горючей смеси при коэффициенте избытка окислителя от 1 до 4.
Присутствие жидкой, а в меньшей степени и парообразной воды снижает температуру зоны горения. С одной стороны, это — положительный фактор для ДВС: есть возможность форсировать его по степени сжатия, меньше выделяется окислов азота. Профессор У. Г. Пирумов и его исследовательский коллектив в МАИ доказали, что присутствие воды в поршневых ДВС снижает требования к октановому числу бензина. Но чрезмерное снижение температуры зоны горения снижает скорость химических реакций и может повысить присутствие в выхлопных газах продуктов неполного сгорания, в том числе и канцерогенных, и снизить полноту сгорания, особенно в современных быстроходных ДВС. Поэтому — не переборщите! Кроме того, при плохом распыливании даже малое количество воды может создать локальные зоны, где она окажется в переизбытке. Поэтому полезны любые мероприятия, направленные на ее ультрамелкодисперсное распыливание.
Из-за снижения температуры продуктов сгорания впрыск воды не находит широкого применения в теплоэнергетике, ведь температура напрямую связана с кпд тепловоспринимающих поверхностей нагрева. В ДВС впрыск воды также приводит к тепловым потерям: ведь впрыскиваем мы жидкую воду, а выпускаем в выхлопную систему водяной пар, затрачивая на эту операцию дополнительное топливо, пошедшее на «выкипячивание» впрыснутой воды. Однако в ДВС эти потери компенсируются увеличением количества рабочего тела, участвующего в работе расширения. Кроме отмеченных термодинамических последствий у применения воды имеются и эксплуатационные недостатки — усложняется система питания, требуются дозирующие устройства, поддерживающие заданное соотношение расхода воды к воздуху и топливу при изменении нагрузки двигателя. Вполне понятны поэтому усилия изобретателей хоть как-то улучшить процесс смесеобразования, размещая за карбюратором разнообразные по форме и эффективности турбулизаторы, против которых так ополчились в свое время ученые из НАМИ — ведь не с японскими ультразвуковыми карбюраторами с туманообразным распыливанием ездим! Для воды с ее гигантской теплотой испарения и большим поверхностным натяжением все эти ухищрения — как для умирающего примочки.
Поэтому, как правило, при впрыске воды у большинства автомобилей экономичность не повышается из-за несовершенства смесеобразования, но зато уменьшается склонность к детонации, снижаются температура и требования к октановому числу бензина, а это уже кое-что. Еще одна неприятность: необходима дистиллированная вода — иначе при впрыске обычной внутри цилиндра и на седле клапана отлагается накипь — хороший абразив, и за долговечность такого двигателя никто не поручится. А в дальней дороге достать дистиллированную воду непросто, везти с собой — не напасешься. Наконец, необходимы строгие меры по предотвращению попадания воды в картер ДВС. Напомню, что именно за это были в 30-е годы репрессированы создатели того двигателя для ХТЗ с впрыском воды, когда в результате неграмотной эксплуатации несколько моторов заржавели из-за попадания воды в узлы двигателя — это было расценено как сознательное вредительство и намерение оставить страну без работающих тракторов.
Поэтому в проблеме ввода воды в горючую смесь — огромный простор для изобретательской фантазии в деле создания простых, надежных, «дуракоупорных» и эффективных средств приготовления этой горючей смеси.
Какой же, на мой взгляд, наиболее рациональный путь разрешения этой проблемы? Следует перед вводом воды в горючую смесь переводить ее в парообразное состояние. Тогда исчезает проблема накипи и доставания дистиллированной воды, да и попадания воды в картер двигателя. Системы испарения воды с последующим вводом пара во впускной патрубок, а то и с использованием горячего водяного пара для распыливания и испарения топлива изобретатели тоже вниманием не обошли. Тут можно использовать и тепловую энергию, даром уходящую в выхлопную трубу,— сделать испаритель на выхлопном патрубке. Тут к сложности дозирования подачи водяных паров при изменении нагрузки (я для этой цели использовал карбюраторный золотник системы отсоса газов из картера), образовании накипи в испарителе, поддержании в нем заданной температуры, предохранении топлива в карбюраторе от перегрева и вскипания, которое в палящую летнюю жару и так случается, добавляется новое затруднение — ведь присутствие в горючей смеси водяных паров уменьшает объемное содержание в ней кислорода, то есть снижается коэффициент наполнения двигателя. Это однозначно приводит к падению мощности. Конечно, мне из моих 77 л. с,
и шестидесяти за глаза хватит, но все же…
Так что в случаях, когда мощности в избытке, можно рекомендовать изобретателям исхитриться сделать надежный дозатор-испаритель.
Со своей стороны, предлагаю для обсуждения свой вариант решения задачи. Можно сделать испаритель — ну, скажем, барботажного типа, наполнить его водой и пробулькивать через него воздух, идущий на прогретый двигатель. Для лучшего испарения можно ее слегка подогревать, барботируя через нее часть продуктов сгорания или картерные газы. Заодно воздух очистится от пыли, а то бумажные фильтры так быстро забиваются! По мере расходования испаряющейся воды следует пополнять ее через какое-либо дозирующее устройство. У себя при пробных испытаниях я использовал пластиковый сосуд с перевернутой горловиной. Можно применить и известные поплавковые камеры. А под конец дня сливать оставшуюся воду вместе с грязью и дохлыми мухами и заливать систему свежей водой. Тогда дистиллированная вода совсем не обязательна, ведь в двигатель будут попадать лишь пары, а твердые ингредиенты сливаться вместе с грязью. В зимних условиях придется добавлять в воду незамерзающий компонент.
Расчеты показали, что испаряющаяся вода охлаждает барботируемый через нее воздух, и при срабатывании на барботере не более 0,05 атм, несмотря на снижение давления, наблюдается рост плотности заряда горючей смеси и коэффициента наполнения двигателя на 3,5… 5 %. О такой удаче сначала и не мечталось — чтобы при повышении экономичности и мощность возрастала.
Описанный способ перспективен не только для транспортных ДВС. Он прямо просится на стационарно работающие газотурбинные установки (ГТУ) нефте- и газоперекачивающих станций. Стоит такая в пустыне и недодает мощности из-за высокой температуры воздуха (чем меньше его плотность, тем в компрессоре сжать труднее). Если же в двигатель подавать воздух, предварительно пробарботировавший через расположенный рядом бассейн, то, охлажденный, освобожденный от песка и пыли, он повысит термический кпд ГТУ, снизит температуру газа перед
турбиной, упразднит пескоструйную обработку лопаток и тем повысит эксплуатационную надежность.
Изобретатели — дерзайте! Нужна простая, компактная и работоспособная конструкция фильтра-увлажнителя, который бы съедал минимальный перепад давления — не возить же с собой на прицепе бассейн.
Что касается разработчиков и эксплуатационников ДВС и ГТУ, то у автора имеются методики расчета оптимального увлажнения горючей смеси при ее подаче в камеру сгорания, а также некоторые «маленькие хитрости»,— как испарять ее и подавать в двигатель, чтобы расход топлива снизить и двигатель от коррозии предохранить.