Впорскування пари води в паливну суміш ДВС

Впорскування пари води в паливну суміш ДВС

ККД навіть найбільш технологічних дизельних моторів не перевищує 33%, бензинові ДВС ще менш ефективні - їх ККД насилу дотягує до 25%.

Чи можна змусити надлишкове тепло робити корисну роботу, замість того щоб відводити його від мотора і розсіювати в атмосфері?

І ось тут сама напрошується ідея підмішати щось в паливо для відбору марною теплової енергії, наприклад воду.

Питання про застосування води в якості охолоджуючої і антидетонаційної присадки до палива був детально досліджений ще в 30-х роках минулого століття в СРСР, Німеччині та Сполучених Штатах

Технологія отримала широке застосування в теплоенергетиці і експлуатації корабельних силових установок. А на Харківському тракторному заводі в 1930-х роках випускалася модель трактора з системою впорскування води в циліндри. На Заході в 1930-1940-х роках впорскування води в ДВС завоював величезну популярність як простий і ефективний спосіб підвищення потужності і зниження детонації.

Водяний форсаж авіадвигунів

Технологія широко застосовувалася під час Другої світової війни в радіальних авіаційних двигунах американських і німецьких літаків для короткочасного форсажу. Системою впорскування води оснащувалися авіамотори Daimler Benz серії 605 і BMW 801D для Messerschmitt Bf 109, Junkers Jumo 213 A1 для FockeWulf 190D, Pratt Whitney J57 для американського B-29 Stratofortress і багато інших. Вода додавалася в уже готову суміш, охолоджуючи її, і потрапляла разом з нею в камеру згоряння. Від контакту з розпеченої поверхнею поршня і стінок циліндра вода миттєво перетворювалася на пару, який допомагав робітникам газам штовхати поршень. Попереднє охолодження паливо-повітряної суміші дозволяло збільшити її обсяг на уприскуванні і підвищувало ефективність згоряння палива. Згодом воду замінили спеціальною сумішшю MW-50, що складається з рівних частин води і метанолу, тим самим збільшивши потужність двигунів на 25-30%. Автовиробники, зокрема Chrysler, також застосовували цей метод для збільшення потужності і зниження детонації на моделях з моторами великого обсягу. Saab, компанія з авіаційними країнами, встановлювала систему уприскування води на швидкісному Saab 99 Turbo S аж до початку 1980-х років. З появою интеркулеров, охолоджуючих повітря перед уприскуванням в циліндри, застосування води в автомобільних моторах втратило актуальність.

Разом з тим, в нашій країні, ще дуже і дуже багато карбюраторних автомобілів, власники яких зацікавляться цією темою, тому що пі цьому підвищується ККД ДВС, а отже і потужність, а отже знижується витрата бензину. За різними джерелами економія палива при підмішування води становить від 10 до 25%.

Існує кілька способів підмішування води в паливо

Підмішування води в карбюратор з додаткового омивательной бачка. Подача штатним електронасосом 12 В. Виготовляється перехідник з штатного шланга (прозорої трубки) на медичну голку, яка вводиться (просто проколює) в гумову трубку вакуумного регулятора випередження запалювання (звичайно у кого воно є J). Місце введення заливається герметиком. Товщиною голки регулюється Кількість підмішують води. А місцем проколу - якість суміші.

Підмішування з додаткової ємності (можливе використання того ж розширювального бачка) по капілярної трубці в отвір в карбюраторі внизу первинної камери або додатковій прокладці товщиною 6 ... 10 мм через спеціальний жиклер, що виготовляється, як правило, також з голки від медичного шприца за рахунок розрядження в камері (як в пулівезаторе).

Підмішування води із спеціального парогенератора в спеціальну прокладку під карбюратором.

Цей спосіб був розроблений і випробуваний в разнобразних варіантах відомим Черкассикім винахідником, авіамоделістом і гонщиком на глісерах - Коршикову Євгеном Олексійовичем.

Цей спосіб найбільш простий і ефективний. Витрата води складає всього 25 мг на 10 л бензину, при цьому за рахунок кращого змішування (повітряно-бензинова суміш змішується з водою в газоподібному стані - паром) створюються умови для оптимального згоряння бензинової суміші.

Мал. 1. Принцип роботи парогенератора

У резервуар зі скляної банки заливається вода. Зазвичай в бензосмесь подмешивается тільки дистильована вода. У даній конструкції це необов'язково, що дуже важливо при перезаправке в польових умовах. Далі резервуар-стеклобанка герметизується за допомогою прокладки і шпильок-стяжок. При робочому двигуні у впускному колекторі двигуна створюється розрядження досить великий величини, а так як резервуар-банку підключений до входу впускного колектора за допомогою шланга і прокладки подкарбюратором, то і в ньому теж. При низькому тиску верхній шар води в резервуарі-банку закипає і перетворюється на пару, яка за тим же шлангу засмоктується у впускний колектор двигуна автомобіля через відповідні жиклери і легко змішується з бензосмесью, приготовленої карбюратором, тому що це в принципі вже перемішуються гази.

Діаметор жиклера в прокладе сопла первинної камери становить 1,25 мм, вторинної камери - 2,65 мм.

Таким чином в циліндри подається бензосмесь з парою, що під час займання в циліндрах відбирає теплову енергію і призводить до додаткового розширення пара і отже підняття мтепені стиснення в циліндрі. При цьому зростає потужність двигуна, значно знижується детонація. До того ж так знижується так званий нагар на стенказ циліндра і поршня за рахунок меншої температури нагрівання циліндрів і поршнів.

На основі цього принципу був побудований макет парогенератора і він був випробуваний на стенді і підібрані оптимальні параметри. Внешнімй вид макета представлений на рис. 2.

Мал. 2. Внешнімй вид макета парогенератора

Євгенією Олексійович Коршиков опробивать це принцип на макеті застосував його в справі, встановивши парогенератор на власний автомобіль ГАЗ-24 Волга (до речі сьомий за рахунком двадцатьчетверке прийшла в г.Воронеж) і довгі роки - вже понад сорок років і до цього дня без проблем експулатірует його .

Було виготовлено кілька подібних парогенераторів і встановлені на різні карбюраторні автомобілі. Розрахункові значення діаметрів жиклерів перевірялися на практиці. Були проведені роботи по чистої води метанолу в розчині з водою, але зважаючи на значний обсяг розрахунків і випробувань для створення потрібної сеси пара і відсутність часу практичних результатів досягнуто не було.

Внешнімй вид парогенератора встановленого на автомобіль ГАЗ-24 Волга показаний на рис.3.

Мал. 3. Внешнімй вид парогенератора встановленого на автомобіль ГАЗ-24 Волга

Усередині резервуара-стеклобанки на спеціальній шпильці встановлені диски з нержавіючого заліза см. Рис. 4.

Мал. 4. Внешнімй вид резервуара-стеклобанки парогенератора встановленого на автомобіль ГАЗ-24 Волга

Вони необхідні для стабілізації води в резервуарі-банках для зменшення освіти частинок води в парі, що отримується при розрядження.

Тривала експлуатація автомобілів з парогенераторами показала достатню ефективність розробленої Коршикову Е.А. конструкції, помітне збільшення потужності (особливо це помітно на обгонах і затяжних підйомах з повним навантаженням). Економія палива за суб'єктивними оцінками водіїв різних автомобілів становить від 4 до 12 відсотків в залежності від типу автомобіля та стилю водіння (при агресивних стилі - до 20%!).

До недоліків двигуна з парогенератором слід віднести підвищену увагу до наявності герметичності системи парогенератора, складності затоки води (необхідно розкрутити незручні гайки на двох шпильках і витягнути резервуар-стеклобанку).

Основним же недоліком парогенератора є складність експлуатації парогенератора в зимовий час у зв'язку з можливістю замерзання води. Євген Олексійович взимку свій автомобіль не екслуатіровал. Водії не ставлять свої машини на зиму додавали у воду метиловий спирт у співвідношенні 1 до 4, що на їхню думку навіть призводило до підвищення потужності на 2. 3%.

Ось так виглядає в сучасному виконанні в банку (можна пристосувати і будь-яку іншу тару)

всередину вставляється пластикова пляшка без верху в ній робляться дірки в середину пляшки вставляються пористий матеріал

І трохи від мене пропозиція

Іспаоітель це мет сітка в корпусі з УЗ випромінювачами

Так само на додаток до статті якщо в банку додати УЗ пристрій то вийде досить цікавий пристрій, єдино що УЗ випарник не повинен працювати на холостих я так думаю

Так само є і проекти:

сенс в чому.
вода подається в резервуар тиску насосом. насос працює в унісон з оборотами двигла.
в резервуарі вхідний і вихідний отвір трохи відрізняються по діаметру вхід більше ніж вихід. З даної камери є форсунка отвір в камеру аерації.

Повітря (а ми знаємо що це суміш газів) проходить через камеру з розрядником і також через форсунку отвір потрапляє в камеру аерації

Камера аерації це смужка металевої сітки в кілька шарів затиснута між двома товстими шарами плестіглаза, в які по ходу руху води встановлюються УЗ випромінювачі назустріч один одному (кожен має свою частоту і сектор впливу),

На виході з камери встановлено лазерний діод, який своїм променем захоплює і камеру створення аномального електромагнітного поля (з двох зустрічних полуобмоток),
і далі в вакуумну камеру.

Як то кажуть ніж ОН не жартує, а варіант як мені здається непоганою.