Suntikan air ke dalam enjin kereta

Kuasa motor adalah topik yang paling biasa di kalangan pemandu. Hampir setiap pemandu telah berfikir sekurang-kurangnya sekali mengenai bagaimana meningkatkan prestasi unit kuasa. Sebilangan memasang turbin, yang lain silinder balok, dll. (kaedah lain untuk meningkatkan daya dijelaskan di st lainаthie). Ramai yang berminat dalam penalaan kereta mengetahui sistem yang membekalkan sejumlah kecil air atau campurannya dengan metanol.

Sebilangan besar pemandu kenderaan biasa dengan konsep seperti tukul air motor (ada juga tinjauan berasingan). Bagaimana air, yang memprovokasi kehancuran enjin pembakaran dalaman, pada masa yang sama dapat meningkatkan kinerjanya? Mari cuba atasi masalah ini, dan juga pertimbangkan kelebihan dan kekurangan yang terdapat pada sistem suntikan metanol air dalam unit kuasa.

Apa itu sistem suntikan air?

Singkatnya, sistem ini adalah tangki ke mana air dituangkan, tetapi lebih kerap campuran metanol dan air dalam nisbah 50/50. Ia mempunyai motor elektrik, misalnya, dari mesin basuh cermin depan. Sistem ini dihubungkan oleh tiub elastik (dalam versi anggaran paling banyak, selang dari penitis diambil), di hujungnya muncung terpisah dipasang. Bergantung pada versi sistem, suntikan dilakukan melalui satu alat penyemprot atau beberapa. Air dibekalkan semasa udara ditarik ke dalam silinder.

Sekiranya kita mengambil versi kilang, maka unit tersebut akan mempunyai pam khas yang dikendalikan secara elektronik. Sistem akan mempunyai satu atau lebih sensor untuk membantu menentukan momen dan jumlah air yang disembur.

Di satu pihak, nampaknya air dan motor adalah konsep yang tidak sesuai. Pembakaran campuran bahan bakar udara berlaku di dalam silinder, dan, seperti semua orang tahu sejak kecil, api (jika bukan bahan kimia yang terbakar) dipadamkan oleh air. Mereka yang "berkenalan" dengan kejutan hidraulik motor, dari pengalaman mereka sendiri, yakin bahawa air adalah bahan terakhir yang harus masuk ke dalam mesin.

Walau bagaimanapun, idea suntikan air bukanlah gambaran imaginasi remaja. Sebenarnya, idea ini sudah hampir seratus tahun. Pada tahun 1930-an, untuk keperluan ketenteraan, Harry Ricardo meningkatkan enjin pesawat Rolls-Royce Merlin, dan juga mengembangkan petrol sintetik dengan jumlah oktan tinggi. di sini) untuk enjin pembakaran dalaman pesawat. Kekurangan bahan bakar seperti itu berisiko tinggi meletupkan mesin. Mengapa proses ini berbahaya? berasingan, tetapi ringkasnya, campuran udara-bahan api harus membakar secara merata, dan dalam hal ini ia benar-benar meletup. Oleh kerana itu, bahagian-bahagian unit mengalami tekanan yang berlebihan dan cepat gagal.

Untuk mengatasi kesan ini, G. Ricardo melakukan serangkaian kajian, hasilnya dia dapat mencapai penekanan peledakan akibat suntikan air. Berdasarkan perkembangannya, jurutera Jerman berjaya menggandakan kekuatan unit di pesawat mereka. Untuk ini, komposisi MW50 (metanol wasser) telah digunakan. Sebagai contoh, pesawat tempur Focke-Wulf 190D-9 dilengkapi dengan enjin yang sama. Output puncaknya adalah 1776 tenaga kuda, tetapi dengan afterburner pendek (campuran yang disebutkan di atas dimasukkan ke dalam silinder), bar ini meningkat menjadi 2240 "kuda".

Perkembangan ini tidak hanya digunakan dalam model pesawat ini. Di gudang penerbangan Jerman dan Amerika, terdapat beberapa modifikasi unit kuasa.

Sekiranya kita bercakap mengenai kereta pengeluaran, maka model Oldsmobile F85 Jetfire, yang melancarkan barisan pemasangan pada tahun ke-62 abad yang lalu, akan menerima pemasangan suntikan air di kilang. Kereta pengeluaran lain dengan peningkatan enjin dengan cara ini adalah Saab 99 Turbo, dikeluarkan pada tahun 1967.

Oldsmobile F85 Jetfire

Akan mendapat 99 Turbo

Populariti sistem ini mendapat momentum kerana penerapannya pada tahun 1980-90. dalam kereta sukan. Oleh itu, pada tahun 1983, Renault melengkapkan kereta Formula 1 dengan tangki 12 liter, di mana pam elektrik, pengawal tekanan dan jumlah penyuntik yang diperlukan dipasang. Menjelang tahun 1986, jurutera pasukan berjaya meningkatkan daya kilas dan output unit kuasa dari 600 hingga 870 kuasa kuda.

Dalam perang perlumbaan pembuat kereta, Ferrari juga tidak ingin "merumput belakang", dan memutuskan untuk menggunakan sistem ini di beberapa mobil sportnya. Berkat pemodenan ini, jenama berjaya mendapat kedudukan terkemuka di kalangan pereka. Konsep yang sama dikembangkan oleh jenama Porsche.

Peningkatan yang serupa dilakukan dengan kereta yang mengambil bahagian dalam perlumbaan dari siri WRC. Namun, pada awal tahun 90-an, penganjur pertandingan tersebut (termasuk F-1) mengubah peraturan dan melarang penggunaan sistem ini pada kereta lumba.

Satu lagi kejayaan dalam dunia sukan permotoran dibuat oleh perkembangan serupa pada pertandingan drag racing pada tahun 2004. Rekod dunia ¼ mil dipecahkan oleh dua kenderaan yang berbeza, walaupun terdapat percubaan untuk mencapai kejayaan ini dengan pelbagai modifikasi enjin. Kereta diesel ini dilengkapi dengan bekalan air ke manifold pengambilan.

Lama kelamaan, kereta mula menerima intercooler yang mengurangkan suhu aliran udara sebelum memasuki manifold pengambilan. Berkat ini, jurutera dapat mengurangkan risiko ketukan, dan sistem suntikan tidak lagi diperlukan. Peningkatan daya yang ketara menjadi mungkin berkat pengenalan sistem bekalan oksida nitrat (secara rasmi muncul pada tahun 2011).

Pada tahun 2015, berita mengenai suntikan air mula muncul kembali. Sebagai contoh, kereta keselamatan MotoGP baru yang dikembangkan oleh BMW mempunyai kit semburan air klasik. Pada persembahan rasmi kereta edisi terhad, wakil pembuat kenderaan Bavaria membuat bahawa pada masa akan datang ia dirancang untuk melepaskan barisan model awam dengan sistem yang serupa.

Apa yang diberikan suntikan air atau metanol kepada mesin?

Oleh itu mari kita beralih dari sejarah ke latihan. Mengapa motor memerlukan suntikan air? Apabila jumlah cecair yang sangat terhad memasuki manifold pengambilan (setetes tidak lebih dari 0.1 mm disembur), apabila bersentuhan dengan medium panas, ia segera berubah menjadi keadaan gas dengan kandungan oksigen yang tinggi.

BTC yang disejukkan memampatkan dengan lebih mudah, yang bermaksud bahawa poros engkol perlu menggunakan sedikit kekuatan untuk melakukan strok mampatan. Oleh itu, pemasangan membolehkan beberapa masalah diselesaikan sekaligus.

Pertama, udara panas mempunyai ketumpatan yang lebih sedikit (demi percubaan, anda boleh mengeluarkan botol plastik kosong dari rumah yang hangat hingga sejuk - ia akan menyusut dengan lembut), jadi kurang oksigen yang masuk ke dalam silinder, yang bermaksud petrol atau diesel bahan bakar akan membakar lebih teruk. Untuk menghilangkan kesan ini, banyak enjin dilengkapi dengan pengecas turbo. Tetapi walaupun dalam kes ini, suhu udara tidak turun, kerana turbin klasik dikuasakan oleh ekzos panas yang melalui manifold ekzos. Penyemburan air membolehkan lebih banyak oksigen dibekalkan ke silinder untuk meningkatkan kecekapan pembakaran. Sebaliknya, ini akan memberi kesan positif kepada pemangkin (untuk maklumat lanjut, baca dalam tinjauan yang berasingan).

Kedua, suntikan air memungkinkan untuk meningkatkan daya unit kuasa tanpa mengubah jumlah kerjanya dan tanpa mengubah reka bentuknya. Sebabnya ialah dalam keadaan wap, kelembapan mengambil lebih banyak isipadu (menurut beberapa pengiraan, isipadu meningkat dengan faktor 1700). Apabila air menguap di ruang terkurung, tekanan tambahan dibuat. Seperti yang anda ketahui, pemampatan sangat penting untuk daya kilas. Tanpa campur tangan dalam reka bentuk unit kuasa dan turbin yang kuat, parameter ini tidak dapat ditingkatkan. Dan kerana wap mengembang dengan mendadak, lebih banyak tenaga dibebaskan dari pembakaran HTS.

Ketiga, kerana penyemburan air, bahan bakar tidak terlalu panas, dan peledakan tidak terbentuk di dalam mesin. Ini membolehkan penggunaan petrol lebih murah dengan bilangan oktana yang lebih rendah.

Keempat, kerana faktor yang disenaraikan di atas, pemandu mungkin tidak menekan pedal gas dengan begitu aktif untuk menjadikan kereta lebih dinamik. Ini dipastikan dengan menyemburkan cecair ke dalam mesin pembakaran dalaman. Walaupun terdapat peningkatan daya, penggunaan bahan bakar tidak meningkat. Dalam beberapa kes, dengan mod pemanduan yang sama, kerakusan motor dikurangkan menjadi 20 peratus.

Sebenarnya, perkembangan ini mempunyai lawan. Kesalahpahaman yang paling biasa mengenai suntikan air adalah:

1. Bagaimana dengan tukul air? Tidak dapat dinafikan bahawa ketika air memasuki silinder, motor mengalami tukul air. Oleh kerana air mempunyai ketumpatan yang baik ketika omboh berada dalam tekanan mampatan, ia tidak dapat mencapai pusat mati atas (ini bergantung pada jumlah air), tetapi poros engkol terus berputar. Proses ini dapat membengkokkan batang penghubung, mematahkan kunci, dll. Sebenarnya, suntikan air sangat kecil sehingga strok mampatan tidak terjejas.
2. Logam akan berkarat dari masa ke masa apabila bersentuhan dengan air. Ini tidak akan berlaku dengan sistem ini, kerana suhu di dalam silinder mesin yang berjalan melebihi 1000 darjah. Air berubah menjadi keadaan wap pada suhu 100 darjah. Jadi, semasa operasi sistem, tidak ada air di dalam mesin, tetapi hanya wap yang terlalu panas. Ngomong-ngomong, ketika bahan bakar terbakar, ada juga sedikit wap dalam gas ekzos. Bukti sebahagian dari ini adalah air yang mengalir keluar dari paip ekzos (sebab lain untuk penampilannya dijelaskan di sini).
3. Apabila air muncul di dalam minyak, minyak akan mengemulsi. Sekali lagi, jumlah air yang disembur sangat kecil sehingga tidak dapat memasuki kotak engkol. Ia segera menjadi gas yang dikeluarkan bersama dengan ekzos.
4. Wap panas merosakkan filem minyak, menyebabkan unit kuasa menangkap baji. Sebenarnya, wap atau air tidak melarutkan minyak. Pelarut yang paling nyata hanyalah petrol, tetapi pada masa yang sama filem minyak kekal sejauh ratusan ribu kilometer.

Mari kita lihat bagaimana alat penyembur air ke dalam motor berfungsi.

Bagaimana sistem suntikan air berfungsi

Dalam unit kuasa moden yang dilengkapi dengan sistem ini, pelbagai jenis kit boleh dipasang. Dalam satu kes, muncung tunggal digunakan, terletak di saluran masuk pengambilan sebelum bifurkasi. Pengubahsuaian lain menggunakan beberapa penyuntik jenis suntikan diedarkan.

Cara termudah untuk memasang sistem sedemikian adalah dengan memasang tangki air yang terpisah di mana pam elektrik akan diletakkan. Tiub disambungkan kepadanya, di mana cecair akan dibekalkan ke penyembur. Apabila enjin mencapai suhu yang diinginkan (suhu operasi enjin pembakaran dalaman dijelaskan dalam artikel lain), pemandu mula menyembur untuk membuat kabus basah di manifold pengambilan.

Pemasangan paling mudah malah boleh dipasang pada mesin karburator. Tetapi pada masa yang sama, seseorang tidak dapat melakukan tanpa pemodenan saluran pengambilan. Dalam kes ini, sistem dikendalikan dari tempat penumpang oleh pemandu.

Dalam versi yang lebih maju, yang terdapat di kedai auto-tuning, tetapan mod semburan disediakan oleh mikroprosesor yang terpisah, atau pengoperasiannya dikaitkan dengan isyarat yang berasal dari ECU. Dalam kes ini, anda perlu menggunakan perkhidmatan juruelektrik automatik untuk memasang sistem.

Peranti sistem penyemburan moden merangkumi elemen berikut:

• Pam elektrik memberikan tekanan sehingga 10 bar;
• Satu atau lebih muncung untuk menyemburkan air (bilangannya bergantung pada peranti keseluruhan sistem dan prinsip pengedaran aliran basah ke atas silinder);
• Pengawal adalah mikropemproses yang mengawal masa dan jumlah suntikan air. Pam disambungkan ke dalamnya. Berkat elemen ini, dos berketepatan tinggi yang berterusan dapat dipastikan. Algoritma yang tertanam dalam beberapa mikropemproses membolehkan sistem menyesuaikan diri secara automatik dengan mod operasi unit kuasa yang berbeza;
• Tangki untuk cecair disembur ke manifold;
• Sensor tahap yang terletak di tangki ini;
• Selang panjang yang betul dan kelengkapan yang sesuai.

Sistem ini berfungsi mengikut prinsip ini. Pengawal suntikan menerima isyarat dari sensor aliran udara (untuk maklumat lebih lanjut mengenai operasi dan kerosakannya, baca di sini). Sesuai dengan data ini, menggunakan algoritma yang sesuai, mikropemproses menghitung masa dan jumlah cecair yang disembur. Bergantung pada modifikasi sistem, muncung hanya dapat dibuat dalam bentuk lengan dengan alat penyemprot yang sangat tipis.

Sebilangan besar sistem moden hanya memberi isyarat untuk menghidupkan / mematikan pam. Dalam kit yang lebih mahal, terdapat injap khas yang mengubah dos, tetapi dalam kebanyakan kes ia tidak berfungsi dengan betul. Pada asasnya, pengawal dipicu apabila motor mencapai 3000 rpm. dan banyak lagi. Sebelum memasang pemasangan seperti itu pada kereta anda, anda perlu mengambil kira bahawa kebanyakan pengeluar memberi amaran mengenai operasi sistem yang tidak betul pada beberapa kereta. Tidak ada yang akan memberikan senarai terperinci, kerana semuanya bergantung pada parameter individu unit kuasa.

Walaupun fungsi utama suntikan air adalah untuk meningkatkan kuasa mesin, ia hanya digunakan sebagai alat penyejuk untuk menyejukkan aliran udara yang berasal dari turbin panas-merah.

Selain meningkatkan output mesin, banyak yang yakin bahawa operasi suntikan juga membersihkan rongga kerja silinder dan saluran ekzos. Ada yang percaya bahawa kehadiran wap dalam ekzos menimbulkan reaksi kimia yang meneutralkan beberapa bahan toksik, tetapi dalam kes ini, kereta tidak memerlukan elemen seperti pemangkin kenderaan atau sistem AdBlue yang kompleks, yang boleh anda baca . di sini.

Pengepaman air hanya memberi kesan pada kelajuan mesin yang tinggi (ia mesti dipanaskan dengan baik dan aliran udara harus cepat sehingga kelembapan segera masuk ke dalam silinder), dan pada tahap yang lebih besar pada unit tenaga turbocharged. Proses ini memberikan daya kilas tambahan dan peningkatan daya yang kecil.

Sekiranya enjinnya disedut secara semula jadi, ia tidak akan menjadi lebih kuat, tetapi ia pasti tidak akan mengalami letupan. Untuk enjin pembakaran dalaman turbocharged, suntikan air yang dipasang di hadapan supercharger akan meningkatkan kecekapan dengan mengurangkan suhu udara masuk. Dan untuk kesan yang lebih besar, sistem seperti itu menggunakan campuran air dan metanol yang disebutkan sebelumnya dalam kadar 50x50.

Kelebihan dan kekurangan

Oleh itu, sistem suntikan air membolehkan anda:

• Suhu udara masuk;
• Memberi penyejukan tambahan unsur-unsur ruang pembakaran;
• Sekiranya petrol berkualiti rendah (oktan rendah) digunakan, penyemburan air akan meningkatkan daya tahan letupan mesin;
• Menggunakan mod pemanduan yang sama mengurangkan penggunaan bahan bakar. Ini bermaksud bahawa dengan dinamika yang sama, kereta mengeluarkan lebih sedikit bahan pencemar (tentu saja, ini tidak begitu cekap yang boleh dilakukan oleh kereta tanpa pemangkin dan sistem lain untuk meneutralkan gas toksik);
• Bukan hanya untuk meningkatkan kuasa, tetapi juga menjadikan motor berpusing dengan tork meningkat sebanyak 25-30 peratus;
• Sejauh mana membersihkan unsur-unsur sistem pengambilan dan ekzos mesin;
• Tingkatkan tindak balas pendikit dan gerak pedal;
• Bawa turbin ke tekanan operasi pada kelajuan mesin yang lebih rendah.

Walaupun terdapat banyak ciri berguna, suntikan air tidak diingini untuk kenderaan konvensional, dan ada beberapa alasan baik mengapa pembuat kenderaan tidak menerapkannya pada kenderaan pengeluaran. Sebilangan besar daripadanya disebabkan oleh fakta bahawa sistem ini berasal dari sukan. Dalam dunia sukan permotoran, ekonomi bahan bakar sangat diabaikan. Kadang-kadang penggunaan bahan bakar mencapai 20 liter per seratus. Ini disebabkan oleh fakta bahawa enjin sering dibawa ke kelajuan maksimum, dan pemandu hampir selalu menekan gas sehingga berhenti. Hanya dalam mod ini, kesan suntikan dapat dilihat.

Jadi, berikut adalah kelemahan utama sistem:

• Oleh kerana pemasangannya bertujuan untuk meningkatkan prestasi kereta sport, pembangunan ini hanya berkesan dengan kekuatan maksimum. Sebaik sahaja motor mencapai tahap ini, pengawal memperbaiki masa ini dan menyuntik air. Atas sebab ini, agar pemasangan berfungsi dengan berkesan, kenderaan mesti dikendalikan dalam mod sukan. Pada putaran rendah, mesin boleh menjadi lebih "brooding".
• Suntikan air dilakukan dengan sedikit kelewatan. Pertama, motor memasuki mod kuasa, algoritma yang sesuai diaktifkan dalam mikropemproses, dan isyarat dihantar ke pam untuk menghidupkan. Pam elektrik mula mengepam cecair ke dalam saluran, dan hanya selepas itu muncung mula menyemburkannya. Bergantung pada pengubahsuaian sistem, semua ini mungkin memakan masa sekitar satu milisaat. Sekiranya kereta mengemudi dalam keadaan senyap, maka penyemburan tidak akan memberi kesan sama sekali.
• Dalam versi dengan satu muncung, mustahil untuk mengawal seberapa banyak kelembapan masuk ke dalam silinder tertentu. Atas sebab ini, walaupun terdapat teori yang baik, latihan sering menunjukkan operasi motor yang tidak stabil, walaupun dengan pendikit terbuka sepenuhnya. Ini disebabkan oleh keadaan suhu yang berbeza pada "periuk" individu.
• Pada musim sejuk, sistem ini memerlukan pengisian bahan bakar bukan hanya dengan air, tetapi juga dengan metanol. Hanya dalam kes ini, walaupun dalam cuaca sejuk, cecair akan dibekalkan secara bebas kepada pemungut.
• Untuk keselamatan motor, air yang disuntik mesti disuling, dan ini adalah sisa tambahan. Sekiranya anda menggunakan air paip biasa, deposit kapur akan terkumpul di dinding permukaan kontak (seperti kerak dalam cerek). Kehadiran zarah pepejal asing di motor dipenuhi dengan kerosakan awal unit. Atas sebab ini, sulingan harus digunakan. Berbanding dengan ekonomi bahan bakar yang tidak signifikan (kereta biasa tidak dimaksudkan untuk operasi berterusan dalam mod sukan, dan undang-undang melarang ini di jalan umum), pemasangan itu sendiri, penyelenggaraannya dan penggunaan sulingan (dan pada musim sejuk - campuran air dan metanol) secara ekonomi tidak wajar ...

Sebenarnya, beberapa kelemahan dapat diperbaiki. Sebagai contoh, agar unit kuasa dapat beroperasi dengan stabil pada rpm tinggi atau pada beban maksimum pada rpm rendah, sistem suntikan air yang diedarkan dapat dipasang. Dalam kes ini, penyuntik akan dipasang, satu untuk setiap manifold pengambilan, seperti dalam sistem bahan bakar yang sama.

Walau bagaimanapun, harga pemasangan sedemikian meningkat dengan ketara dan bukan hanya kerana unsur tambahan. Faktanya adalah bahawa suntikan kelembapan hanya masuk akal sekiranya berlaku aliran udara yang bergerak. Apabila injap pengambilan (atau beberapa sekiranya terdapat beberapa modifikasi enjin) ditutup, dan ini berlaku selama tiga kitaran, udara di dalam paip tidak bergerak.

Untuk mengelakkan air mengalir ke pemungut dengan sia-sia (sistem tidak memperuntukkan penyingkiran kelembapan berlebihan yang terkumpul di dinding pemungut), pengawal mesti menentukan kapan dan muncung tertentu yang harus beroperasi. Penyediaan yang kompleks ini memerlukan perkakasan yang mahal. Berbanding dengan peningkatan kuasa yang tidak ketara untuk kereta standard, perbelanjaan seperti itu tidak wajar.

Sudah tentu, adalah urusan semua orang untuk memasang sistem sedemikian di kereta anda atau tidak. Kami telah mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan reka bentuk tersebut. Di samping itu, kami mencadangkan menonton kuliah video terperinci mengenai bagaimana suntikan air berfungsi:

Teori enjin pembakaran dalaman: suntikan air ke saluran pengambilan

Soalan dan Jawapan:

Apakah Suntikan Metanol? Ini ialah suntikan sejumlah kecil air atau metanol ke dalam enjin yang sedang berjalan. Ini meningkatkan rintangan letupan bahan api yang lemah, mengurangkan pelepasan bahan berbahaya, meningkatkan tork dan kuasa enjin pembakaran dalaman.

Untuk apa suntikan air metanol? Suntikan metanol menyejukkan udara yang ditarik masuk oleh enjin dan mengurangkan kemungkinan enjin mengetuk. Ini meningkatkan kecekapan motor kerana kapasiti haba air yang tinggi.

Bagaimanakah sistem Hydromethanol berfungsi? Ia bergantung kepada pengubahsuaian sistem. Yang paling cekap adalah disegerakkan dengan penyuntik bahan api. Bergantung pada beban mereka, metanol air disuntik.

Apakah kegunaan Vodomethanol? Bahan ini digunakan di Kesatuan Soviet dalam enjin pesawat sebelum kemunculan enjin jet. Metanol air mengurangkan letupan dalam enjin pembakaran dalaman dan menjadikan pembakaran HTS lancar.