Virbactd.ru

Авто шины и диски
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулировка подачи воды в двигатель

Регулировка подачи воды в двигатель

Зашел у меня спор с Thyssen касательно добавления воды в топливную смесь.
Он утверждал, что добавление воды позволяет быть чище поршневой группе ДВС, а я говорил, что мыть вода не моет и что вся эта установка ни мощности, ни экономии топлива не дает.
Кто что думает об этом? Прошу высказать мнения.
Само устройство описано тут http://vodocar.com.ua/1.html
Подробно описано тут http://clubturbo.ru/forum/showthread.php?t=243
Коротко приведу описание.
Автор: BlackDeath

Существует множество автомобильного тюнинга, при котором необходимо вмешательство в двишатель Вашего автомобиля. Но если Вам по каким то причинам не охото разбирать «сердце» Вашего железного коня существует альтернативный тюнинг, о котором и пойдет речь а этой статье. Итак, что это такое, как работает и что относится к альтернативам.
Впрыск воды.
Первый кто испорльзовал впрыск воды в двигатель был некий инженер по фамилии Bcnki из венгрии более 100 лет назад. Дестилетие спустя, в Англии профессор Хопкинсон произвел несколько испытаний на больших промышленных двигателях, однако огромный скачек сделал Гарри Рикардо, изучавший эффект от впрыска воды, написавший книгу “High-Speed Internal Combustion Engine” и сделавший патенты по впрыску воды. Далее основательно потрудились авиаторы, которые в погоне за скоростью и высотой форсировали до нельзя свои моторы. Впрыск воды же позволял на некоторое время значительно увеличить мощность двигателя самолета. В годы войны американцы и немцы довольно широко использовали впрыск воды (или водо-метаноловой смеси) для повышения мощности авиационных двигателей на малых и средних высотах. В соответствии с приказом по НКАП от 16 ноября 1943 г. моторный завод № 45 должен был спроектировать и изготовить аппаратуру впрыска воды в мотор АМ-38Ф. Конструктор С.В. Ильюшин и завод № 18 получили задание оборудовать пять самолетов Ил-2 моторами с системами впрыска воды. Но при решении этой задачи ни моторный, ни самолетный завод, да и сам Ильюшин особого энтузиазма не проявили. Впрыск воды так и не был отработан, хотя ОКБ Микулина вело в этом направлении экспериментальные работы применительно к АМ-39 и АМ-42.
С появлением реактивных двигателей работы по поршневым авиационным моторам в нашей стране начали сворачивать и накопленный опыт отошел на второй план. Но ничто не бывает забыто и о впрыске воды вспомнили автомобилисты. Откуда же берется дополнительная мощность мотора и как это работает. Ответ прост. Во впускном коллекторе располагается специальная водная форсунка, через которую распыляется в бензо-воздушную сместь вода. В итоге получается следующее – бензовоздушная смесь дополнительно охлаждается впрыснутой водой, повышается за счет микрокапель воды и водянного пара массовая доля топлива и за счет неиспарившеся воды повышается степень сжатия двигателя. Скорость горения в цилиндрах падает; естественно, не возникают условия для детонации. Снижение температуры сгорания топлива при впрыске воды влияет на химические реакции горения. В результате уменьшается концентрация образующихся окислов азота и углерода. Но в этом есить и минус — работа на водотопливных смесях связана и с некоторыми неприятностями. В отработавших газах незначительно увеличивается концентрация углеводородов. Нередко в эксплуатационных условиях двигатели работают не вполне устойчиво, особенно при полностью открытой дроссельной заслонке, при движении автомобиля на малой скорости. Все это связано с неравномерным распределением воды по цилиндрам двигателя. Рассматривая преимущества и недостатки использования воды в качестве топливного компонента, крайне редко упоминают, что во всех опытах применяется дистиллят. Между тем это обстоятельство никак нельзя упускать из виду. И вот почему: при тех расходах воды, которые сейчас рекомендуются для снижения детонации, для уменьшения токсичности отработавших газов, растворенные в ней соли непременно должны привести к образованию нагара в камере сгорания и к серьезным нарушениям работы двигателя уже через 100—200 часов работы. Ведь при сгорании 10 кг топлива в двигатель вносится по меньшей мере 2 кг воды, а вместе с ней 150— 200 мг различных солей — примерно в 3—4 раза больше, чем при использовании антидетонатора. Поэтому для серьездного использования впрыска воды необходима специальная система водоподготовки. С теорией все, теперь о практике. Можно купить готовый комплект впрыска
Такой комплект состоит из форсунок, бака для воды, контроллера, дозирующего воду, водянных форсунок, насоса, соединительных шлангов и т.д. и стоит чуть меньше 3 тысяч баксов. Или можно сделать подобный комплект своими руками, расположив форсунку во впускном коллекторе за карбюратором (инжектором), подключив ее к мотору, качающему воду и включаемому из салона. Пропорция воздух/вода рекомендуется 1/10 – 1/14 (около 35 литров для 1.5 литрового мотора ). Но не нужно забывать, что при таком ручном способе активации впрыска можно «перелить» воду и получить гидноудар со всеми вытекающими последствиями. Особое преимущество впрыск воды даст владельцам турбированных двигателей. Расположив форсунку за турбиной

или за интеркуллером позволит еще более охладить поступающую в мотор смесь (Продаваемые комплекты уменьшают температуру нагнетаемого воздуха до 40-60°C). Как отмечалось ранее для впрыска наиболее подходит дистилированныя вода, продаваемая в любом автомагазине, но можно использовать и добавки к воде.
Как это не кощунственно, но западные спортсмены в свои машины заливают смесь воды и спирта или ничто иное как водку. Это кощунство дает следующее – водно-спиртовое соединение обладает большей степенью рассеиваемости чем вода, тем самым образую наиболее мелкодисперсную бензо-водо-воздушную смесь.
Модераторов прошу не принять это как рекламу. Просто долго искал где такую штуку описывают и нашел по указанным ссылкам.

Читайте так же:
Регулировка датчика положения дроссельной заслонки митсубиси лансер

Слышал когда то про такую ерунду,только не знаю правда это или не правда :pardon:,сам не испытывал:biggrin: как это отрозится на катколлекторе или на свойствах масла тоже не знаю.Только добавляют смесь воды и метанола в соотношении 50:50 для увеличения мощности на 10-15%,в полностью прогретый движок,лучше при пиковой нагрузке.Соответствено нужны сложные и точные настройки такой системы.
Сдесь ссылка на похожую статью http://www.maxi-tuning.ru/post/11973/

«впрыск воды», только H2O позволяет, в основном, снизить детонацию (плюс, действуя как антиоксидант, препятствует отложению соединений углерода), на деле же применяется смесь воды и метанола в соотношении 50:50. И сейчас объясним, почему.

Вода имеет очень высокую теплоемкость (именно поэтому вблизи моря изменение температуры происходит более плавно), что способствует снижению температуры поступающего воздуха, а мы знаем из школьного курса физики, что для сжатия более холодного воздуха требуется затратить меньше энергии. То есть, грубо говоря, вода играет роль интеркулера.

Однако что же получается? С одной стороны, теперь мы можем «загнать» в цилиндр больше кислорода, но, с другой, вода испаряется, оставляя меньше места для кислорода. Получается, что оба фактора нейтрализуют друг друга! Если бы не одно приятное «но» — вода, испаряясь, увеличивается в объеме, а значит, увеличивается и давление внутри цилиндра, следовательно, наблюдается и прирост мощности – около 10%.

Кроме того, вода при впрыске становится мелкодисперсной средой с размером частиц – капель – около 0,01 мм, и бензин эти капли сразу обволакивает – примерно так же, как он растекается по поверхности лужи. Камера сгорания, таким образом, получается заполненной более равномерно (более гомогенизированная смесь). Это увеличивает КПД и, опять же, снижает риск детонации.

Не лишним будет напомнить, что ни одна система не может полноценно использоваться без соответствующей настройки двигателя – это или забеднение смеси, или увеличение давления, или более раннее зажигание.

А теперь про метанол. Этот спирт горит гораздо медленнее, нежели бензин, благодаря чему давление в цилиндрах нарастает более плавно и его пик возникает позже. Что происходит? Увеличивается момент, а следовательно, и мощность, которая напрямую зависит от соотношения момента и числа оборотов.
Идеальный вариант – когда максимальное количество воды поступает на пике момента. Правильное соотношение вода/воздух – 1:10…1:14 (если недолить – двигатель будет детонировать, первый признак – сильная вибрация; если перелить – топливно-воздушная смесь будет сгорать не полностью, первый признак – стрельба из глушителя). Вода обязательно должна быть дистиллированной. Посмотри на отложения солей в чайнике – ты же не хочешь, чтобы в цилиндрах была такая же гадость!

Между строк можно заметить, что купить сегодня такую систему особых проблем нет, а вот правильно настроить… таких специалистов по всей России можно по пальцам одной руки пересчитать.

Вода должна подаваться в мелкодисперсном виде – у множества маленьких капель больше площадь теплообмена, соответственно, эффективнее испарение (именно поэтому в блюдце чай стынет быстрее, чем в стакане). Как этого добиться? При помощи достаточно мощного насоса и правильного (!) сопла форсунки. В самодельных системах обычно используется насос от оросительной системы и игла от одноразового шприца. Надежность и эффективность такой конструкции под большим вопросом.

Как сделать систему впрыска воды в двигатель

Система впрыска воды в двигатель — один из самых доступных элементов тюнинга автомобиля, позволяющих повысить мощность мотора. Это еще и одновременно улучшает показатели экономичности. Внедрение такой системы не предусматривает серьезного вмешательства в конструкцию автомобиля, поэтому может быть произведено своими руками.

Что это

Впрыск воды в ДВС — идея, пришедшая в автомобильную отрасль из авиастроения. Еще во времена Второй Мировой войны американские и немецкие инженеры использовали впрыск смеси воды и метанола в двигатели истребителей. Тем самым повышается мощность моторов в режиме форсажа. Развитие этой идеи было похоронено после наступления эпохи турбореактивных двигателей.

В 80-е годы XX столетия технология вернулась, но уже в автоспорте. Впрыск воды начал использоваться для повышения отдачи двигателей гоночных болидов Формулы-1, а позднее в гонках на выносливость Ле-Ман и в раллийной серии. Однако неизменно конструкция запрещалась организаторами чемпионатов. Максимального распространения идея впрыска воды в мотор достигла в мире дрэг-рейсинга, где не было серьезного контроля со стороны организаторов гонок.

С этого момента впрыск воды в цилиндры поршневых ДВС стал одним из элементов автотюнинга. Такое положение не изменило даже появление интеркулеров, которые более эффективны, чем системы впрыска воды в двигатель. Последние до сих пор остаются популярны из-за своей дешевизны, неприхотливости и легкости установки. Однако используют их, как правило, на высокофорсированных двигателях, особенно оснащенных турбиной.

Система впрыска воды в двигатель

Принцип работы

Принцип работы впрыска в мотор основан на работе отдельной форсунки, через которую во впускной коллектор мотора впрыскивается вода. В итоге топливно-воздушная смесь (ТВС) состоит не только из бензина и воздуха, но и воды. Так как она обладает большей теплоемкостью, то температура в цилиндрах мотора снижается, а температура взвеси — повышается. Такая смесь обладает большей плотностью и весом, что позволяет тратить меньшие ресурсы на сжатие.

В результате повышается КПД и отдача мотора: увеличивается мощность (до 20 %), повышается крутящий момент, уменьшается детонация. Одновременно из-за использования воды снижается концентрация вредных веществ в выхлопе автомобиля.

Есть у системы впрыска воды в топливо и свои недостатки.

  1. Почти ни одна система впрыска воды в двигатель не позволяет добиться равномерного распределения жидкости. Один или несколько цилиндров получают меньший объем воды, в результате работая на обедненной смеси. В результате могут наблюдаться нестабильность работы движка и снижение скорости разгона при полностью открытой дроссельной заслонке. Решить такую проблему может использование индивидуальной форсунки для каждого цилиндра мотора. Однако такая система получается слишком дорогостоящей.
  2. Для использования подходит исключительно дистиллированная вода — обычная водопроводная не пригодна. Использование обычной воды приводит к образованию солевых отложений, что снижает эффективность движка и может способствовать его поломке.
  3. Еще один недостаток системы — трудность использования в российских условиях. Вода элементарно замерзает при отрицательных температурах. Поэтому в отечественных условиях чаще используется вода в сочетании со спиртовыми добавками, однако при низких отрицательных температурах не помогают и они. В этом случае приходится демонтировать систему с автомобиля.
Читайте так же:
Грм двигателя порядок регулировки клапанов

Принцип действия впрыска воды в двигатель

Как сделать своими руками

В продаже имеются готовые установочные комплекты впрыска воды в двигатель. Однако их стоимость может составлять несколько сотен тысяч рублей. Поэтому многие автовладельцы предпочитают собирать и устанавливать самодельные системы.

Для изготовления впрыска воды в двигатель автовладельцу понадобятся:

  • электронасос на 12 В;
  • форсунка (жиклер) для распыления;
  • емкость для хранения воды — подойдет стандартный бачок для омывающей жидкости;
  • солевой фильтр, устанавливаемый на бачок;
  • магистрали перемещения воды — подойдут обычные медицинские трубки от капельницы, для переливания крови и т. д.

Запчасти для системы впрыска воды

Схема установки системы впрыска воды выглядит следующим образом.

  1. Бачок устанавливается в моторный отсек в любое свободное место, подходящее по габаритам. На выходе из бачка устанавливается солевой фильтр, который предотвратит загрязнение двигателя солевыми отложениями.
  2. В салоне автомобиля размещается электронасос на 12 вольт, который обеспечит непрерывную работу системы подачи воды.
  3. Форсунка устанавливается во впускной коллектор за инжектором. По размеру форсунки подбирается трубка для подачи воды.
  4. Система подводится ко впускному коллектору. В нем делаются отверстия, которые затем нужно герметизировать.

У заводских комплексов подачи воды за объем поступающей жидкости отвечает электронный блок управления. В самодельных устройствах приходится экспериментировать, чтобы добиться необходимого дозирования. Регуляторами объема поступающей воды выступают трубка и форсунка — именно от их размеров зависят дозы воды, поступающие в цилиндры. Поэтому трубки и форсунки подбираются экспериментальным путем.

Впрыск воды в двигатель своими руками

В идеале соотношения воды и бензина должно быть 1 к 10 — именно при таком соотношении достигается наибольшая отдача системы. При превышении дозы воды можно схватить гидроудар цилиндров мотора. Поэтому при настройке системы нужно начинать с минимально возможных объемов воды, постепенно повышая дозировку. Как уже говорилось, регулирование объемов достигается увеличением размеров форсунки и магистралей подачи воды.

Существует разница в подходах при монтировании системы на карбюраторные и инжекторные автомобили. Установить систему на автомобиль с карбюраторным впрыском достаточно просто — здесь можно не использовать форсунку. Ее заменяет игла от обычного медицинского шприца, устанавливаемая в трубку, ведущую от электронасоса. Иглой делается прокол в трубке регулятора опережения зажигания, после чего игла закрепляется с помощью герметика.

Однако такая схема не позволяет добиться эффективного впрыска воды — ее дисперсионные качества недостаточно высоки, что снижает эффективность использования всей системы. Поэтому многими специалистами подобный способ отвергается.

Самодльная система впрыска воды в двигатель

Советы по использованию

Можно дать несколько рекомендаций, соблюдение которых позволит повысить эффективность использования системы впрыска воды в двигатель.

  1. Повысить отдачу системы поможет использование не просто дистиллированной воды, а ее смеси со спиртом в соотношении 50 на 50. Метанол сгорает медленнее, чем бензин, что более плавно повышает давление в цилиндрах мотора. В результате происходит существенный рост крутящего момента.
  2. Особого смысла в установке системы на обычные «атмосферники» нет. Впрыск воды в двигатель повышает КПД форсированных двигателей, особенно велика отдача на турбированных моторах. Установка системы впрыска воды на обычный атмосферный движок лишь позволит снизить детонации топливно-воздушной смеси, ждать прилива мощности и крутящего момента в таком случае не приходится.
  3. При установке системы необходимо добиться наилучшего распыления, так как наибольшей эффективностью обладает мелкодисперсная смесь. Поэтому нужно использовать мощный насос и качественный распылитель.

Изготовить систему подачи воды в двигатель достаточно просто. Гораздо сложнее настроить объемы воды, чтобы они не повредили мотору и в то же время давали необходимый эффект. Если есть сомнения, что удастся точно отрегулировать дозы поступающей в цилиндры воды, то лучше приобрести заводской комплект со встроенным блоком управления.

Впрыск воды в двигатель автомобиля

Многие водители хотят повысить мощность своего двигателя без серьезных вмешательств в его конструкцию. Одним из вариантов повышения мощности является чипирование электронного блока управления, но такой тюнинг возможен не на всех силовых агрегатов. Еще одним распространенным способом повышения крутящего момента двигателя является впрыск воды в топливовоздушную смесь. Внести конструктивные правки в двигатель, чтобы обеспечить работу подобной системы, можно самостоятельно без особых проблем. Рассмотрим в рамках данной статьи как это сделать, а также, какие преимущества и недостатки имеются у подобного решения.

Что дает впрыск воды в двигатель

Система впрыска воды в двигатель перекочевала в автомобильную промышленность из авиастроения. В середине 20 века в американских и немецких авиационных моторах для повышения мощности использовалась система впрыска в рабочую смесь воды в сочетании с метанолом. Ближе к началу 21 века данную систему начали активно использоваться в автомобильных двигателях внутреннего сгорания на гоночных болидах.

Система впрыска воды в двигатель предполагает, что вода будет поступать во впускной коллектор через отдельную форсунку. То есть, топливовоздушная рабочая смесь, которая поступает в цилиндры, будет состоять не из бензина и воздуха, а из бензина, воздуха и воды.

Читайте так же:
Установка и регулировка ксеноновых фар

Добавление воды в топливовоздушную смесь снижает ее температуру и повышает ее вес. Тем самым рабочая жидкость более тяжелая поступает в цилиндр и лучше сжимается перед процессом подачи искры и воспламенением. Это повышает мощность двигателя, при этом снижая вероятность детонации топлива, а также уменьшая температуру в камере сгорания и количество токсичных веществ в выхлопе.

Но есть у системы впрыска воды в двигатель и недостатки, о которых также стоит знать перед ее установкой:

  • Неравномерное распределение воды по цилиндрам. Это приводит сразу к ряду недостатков, например, снижению скорости разгона автомобиля и нестабильной работе мотора при полностью открытой дроссельной заслонке. Когда частота вращения коленчатого вала низкая, двигатель может “тупить”;
  • Использование дистиллированной воды. Система впрыска воды в двигатель не будет показывать эффективность, если использовать обычную воду. Для нее придется приобретать дистиллированную воду, это позволит избежать образования лишних нагаров от примесей в двигателе автомобиля;
  • Трудности при работе в зимнее время года. Зимой вода замерзает, поэтому данную систему не рекомендуется использовать при низкой температуре окружающей среды. При незначительном похолодании в воду можно добавлять спирт для предотвращения замерзания, но в сильные холода систему придется полностью отключить.

Впрыск воды в двигатель своими руками

Систему впрыска воды в двигатель можно реализовать как на карбюраторном, так и на инжекторном двигателе. Проще всего это сделать, если приобрести готовые наборы для установки системы, после чего их внедрить. Главный минус такого метода — высокая цена. Стоимость комплекта для создания системы впрыска воды в двигатель начинается от 150 тысяч рублей, а с установкой цена получается еще выше.

В комплект для создания системы впрыска воды в двигатель входят: емкость для воды, форсунки, устройство для дозирования точного количества воды, трубки, шланги, насос, крепежные и другие элементы, необходимые для установки.

Можно реализовать впрыск воды в двигатель своими руками с минимальными затратами. В зависимости от типа двигателя немного будет меняться способ реализации тюнинга.

В качестве бачка для залива воды рассматриваемой системы можно использовать обычный бачок омывателя лобового стекла, установив второй под капотом. В данном случае форсунка с соплом для распыления устанавливается во впускной коллектор за инжектором или карбюратором. В салоне устанавливается электронасос на 12 В, который подает воду на форсунку.

Стоит отметить, что проще систему можно реализовать на карбюраторном моторе. Здесь можно исключить форсунку, используя подручные инструменты. На выходе из насоса можно установить обычную игру от медицинского шприца. Иглой делается прокол в резиновой трубке регулятора опережения зажигания, после чего она крепится в таком положении, например, при помощи герметика.

Обратите внимание: Все необходимые для реализации системы подачи воды элементы можно соединить при помощи обычных медицинских трубочек от капельницы.

Главная сложность создания системы впрыска воды в двигатель своими руками выражается в правильной настройке электронасоса. Нужно его настроить таким образом, чтобы подавалась дистиллированная вода в пропорции около 1 к 10, по отношению к подаваемому воздуху.

Важно: Неправильная настройка системы может привести к подаче большого количества воды в цилиндры, из-за чего случится гидроудар двигателя.

Советы по использованию системы впрыска воды в двигатель

Как правило, самостоятельно установленная система подразумевает, что водитель в ручном режиме контролирует подачу воды в рабочую смесь, используя переключатель для подкачки в салоне. Тем самым можно на повышенных оборотах двигателя добиться увеличения мощности мотора.

На атмосферных автомобильных двигателях система впрыска воды не даст большого прироста в мощности, а только позволит снизить вероятность детонации. Тогда как на турбированных моторах, если установить впрыск воды в турбокомпрессор, можно добиться значительного понижения температуры рабочей смеси, что придет к повышению мощности.

Если хочется добиться большей эффективности от системы впрыска воды в двигатель, лучше заливать не чистую дистиллированную воду, а смесь из воды и спирта (50 на 50). Такая смесь позволит более значительно повысить крутящий момент.

СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДНО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F02M25/22 F02B47/02 B01F3/08

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), и в частности к карбюрации состава горючей смеси, содержащей распыленное топливо, присадки, воздух, воду.

Аналогами изобретения являются патенты RU 2300658 C2 и RU 2306447 С2 В патенте RU 2300658 С2 приведены способ и система получения и подачи водно-топливной эмульсии в двигатели внутреннего сгорания и удаления из штатной топливной системы неиспользованной водно-топливной эмульсии. Указанное удаление водно-топливной эмульсии производится посредством подкачивающего топливного насоса с электроприводом, дренажного устройства и отстойника. Основным недостатком является необходимость продолжения работы подкачивающего топливного насоса после остановки ДВС в течение некоторого интервала времени, необходимого для заполнения штатной топливной системы чистым топливом.

В патенте RU 2306447 С2 приведен способ и устройство для дозирования и приготовления водно-топливной эмульсии, подаваемой в карбюраторные ДВС. Устройство имеет дозатор и смеситель, смонтированные в одном корпусе, и байпасный трубопровод, соединяющий карбюратор с указанным устройством. Основной недостаток заключается в том, что в случае расслаивания эмульсии при длительно неработающем ДВС пуск ДВС будет затруднен.

Наиболее близким к изобретению является устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания (RU 2015397, МПК 5 F02М 25/02), содержащее штатную топливную систему, емкость для воды, магистраль подачи воды с распылительной камерой, карбюратор со смесительной камерой, причем емкость для воды сообщается со смесительной камерой.

Читайте так же:
Пусковое устройство карбюратора 2110 регулировка

Для снижения расхода топлива в распылительной камере установлен водяной жиклер, а соединение распылительной камеры со смесительной выполнено при помощи отверстия в смесительной камере в зоне расположения дроссельной заслонки, причем в зоне соединения карбюратора и впускного коллектора установлены лепестковая прокладка и турбина с возможностью вращения.

Недостатками известного устройства для подачи воды в ДВС являются: некачественное приготовление водно-топливной эмульсии во впускном коллекторе ДВС; усложнение конструкции путем установки в зоне соединения карбюратора и впускного коллектора лепестковой прокладки и турбины с возможностью вращения, что создает дополнительное сопротивление на всасывании и снижение скорости потока горючей смеси; неавтоматизированный процесс подачи воды; плохо организованный процесс регулировки и подачи водно-топливной эмульсии в ДВС.

Целью настоящего изобретения является получение водно-топливной эмульсии посредством прямого смешивания топливной и водной фаз непосредственно перед подачей в карбюратор ДВС.

Техническая задача — получение водно-топливной эмульсии, основанное на прямом смешивании топлива и воды, и автоматизированное удаление воды в случае расслоения водно-топливной эмульсии, а также разработка соответствующей системы, функционирующей непосредственно на автотранспортном средстве.

Достигаемый технический результат — улучшение показателей экономичности, экологии и возможность использования низкооктановых топлив без детонации.

Сущность изобретения состоит в том, что система для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания состоит из топливного бака, штатной топливной системы, емкости для воды, магистрали подачи воды, карбюратора, штатного топливного насоса и, дополнительно, содержит: смесительную емкость, в которой установлен поплавок с запорной иглой; теплообменник; средства автоматизированного управления подачей воды и получения водно-топливной эмульсии.

Система для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания, показанная на фиг.1, содержит топливный бак 1, из которого через топливный трубопровод 20 топливо забирается первым дополнительным насосом 4 и подается в дозатор 5, соединенный с емкостью для воды 2 через водяной клапан 19, и указанный дозатор имеет вакуумную камеру 13, осуществляющую регулировку подачи воды в зависимости от частоты вращения приводного вала и соединенную через вакуумную трубку 12 с впускным коллектором 11 ДВС, также дозатор 5 через топливный трубопровод 20 соединен со смесительной емкостью 3, и смесительная емкость 3 имеет запорную иглу 14 с поплавком 15 для регулировки уровня эмульсии, а в нижней части смесительной емкости 3 имеется штуцер 23 для отвода части отслоившейся воды через водяной трубопровод 17 и электрический клапан 16 к карбюратору 9. Водно-топливная эмульсия из смесительной емкости 3 забирается штатным топливным насосом 6, который подает ее в теплообменник 7 и далее в смеситель 8, после чего эмульсия поступает обратно в смесительную емкость 3, из которой водно-топливная эмульсия подается в поплавковую камеру 10 карбюратора 9 вторым дополнительным насосом 18. Термовыключатель 21 управляет электрическим клапаном 16 и водяным клапаном 19 одновременно через электрический провод 22 в зависимости от рабочей температуры ДВС.

Система для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Топливо из топливного бака 1 через топливный трубопровод 20 забирается первым дополнительным насосом 4 и подается в дозатор 5, соединенный также с емкостью для воды 2 через водяной клапан 19. Дозатор 5 представляет собой эжектор предпочтительно струйно-кавитационного типа, в котором автоматическая регулировка количества подаваемой воды осуществляется с помощью вакуумной камеры 13 мембранного типа, установленной на указанном дозаторе 5. После запуска ДВС первый дополнительный насос 4 подает под давлением топливо в дозатор 5 и одновременно с этим во впускном коллекторе 11 ДВС создается разряжение, которое передается в вакуумную камеру 13, тем самым открывая подачу воды засасываемой струей проходящего под давлением топлива. По мере увеличения нагрузки на приводной вал ДВС разряжение во впускном коллекторе 11 увеличивается и автоматически увеличивается подача воды. Таким образом, происходит регулировка подачи воды в зависимости от нагрузки на приводной вал ДВС. Также в эжекторе происходят процессы кавитации, которые перемешивают воду и топливо, превращая их в водно-топливную эмульсию. Далее водно-топливная эмульсия из дозатора 5 поступает в смесительную емкость 3, внутри указанной емкости 3 имеется поплавок 15 с запорной иглой 14, который по мере наполнения смесительной емкости 3 эмульсией всплывает и, воздействуя на запорную иглу 14, перекрывает подачу эмульсии в емкость 3, и в этот момент первый дополнительный насос 4 прекращает создавать давление. Из смесительной емкости 3 водно-топливная эмульсия забирается штатным топливным насосом 6 и подается в теплообменник 7, где она нагревается до рабочей температуры ДВС и далее поступает в смеситель 8. В смесителе 8 водно-топливная эмульсия дробится на молекулярном уровне, и полученная высокого качества эмульсия поступает обратно в смесительную емкость 3 и таким образом происходит постоянное перемешивание водно-топливной эмульсии в смесительной емкости 3. Затем высокого качества водно-топливная эмульсия забирается вторым дополнительным насосом 18 и через топливный трубопровод 20 подается в поплавковую камеру 10 карбюратора 9. Так как вода и топливо представляют собой две несмешиваемые жидкости, то часть воды отслаивается в смесительной емкости 3, вследствие чего отслоившаяся структурированная вода через магистраль подачи воды 17 и электрический клапан 16 за счет вакуума во впускном коллекторе 11 ДВС засасывается в карбюратор 9 и далее поступает в цилиндры ДВС. С этой целью, чтобы не было самотека отслоившейся воды в карбюратор 9, смесительная емкость 3 должна быть установлена ниже уровня карбюратора 9. Электрический клапан 16, также как и водяной клапан19, подключен к термовыключателю 21 с помощью электрических проводов. Указанные клапана открываются при достижении ДВС рабочей температуры (около 90°С). Таким образом, данная система для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания позволяет улучшить качество приготовляемой горючей смеси путем структурирования воды и топлива, а также является универсальной и подходит для любых видов тепловых двигателей.

Читайте так же:
Автоматика сит 630 регулировка

Экспериментальные исследования, которые проводились на автомобиле ВАЗ-1111 с установкой на нем данной системы для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии показали, что концентрация вредных компонентов в отработавших газах снизились в 1,7 раза при работе на водно-топливной эмульсии. Анализ отработавших газов проводился при помощи газоанализатора ГИАМ-23. Также данная система позволяет получить качественную горючую смесь за счет дробления капель в смесителе на более мелкие, которые, попадая в диффузор карбюратора, легче, быстрее дробятся и испаряются. Вода, содержащаяся в горючей смеси, быстрее превращается в пар, способствуя равномерному распределению смеси по объему камеры сгорания ДВС и более полному сгоранию горючей смеси. И, как уже известно, в результате разности температуры кипения воды и углеводородного топлива при нагреве внутренняя часть капли — вода превращается в пар, в то время как оболочка капли, состоящая из топлива, продолжает оставаться в жидком состоянии. Именно в это время капля взрывается, производится дополнительное дробление топлива с помощью так называемых микровзрывов.

Проведенные исследования водно-бензиновых эмульсий показывают, что вода повышает октановое число бензина, улучшает его фракционный состав (все свойства по всем показателям), повышает детонационную стойкость топлива, что позволяет увеличить степень сжатия ДВС и повысить мощность ДВС, которая также увеличивается за счет выделения водорода при высоких температурах (2500°С), который сжигается как топливо, и, следовательно, уменьшить расход топлива на 7-10% при одинаковой нагрузке на приводной вал ДВС.

Испытания показали, что ДВС на водно-топливной эмульсии работает четко, без перебоев, появляется так называемая «мягкость» в работе ДВС, снижение детонации при резком увеличении подачи топлива, и в связи с этим появляется возможность более широкого использования низкооктановых сортов топлива (вместо АИ-92 можно использовать бензин А-80 при расходе воды 15…20% от расхода топлива).

Применение данной системы для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в ДВС позволит решить три основные проблемы:

— экономии невозобнавляемого углеводородного топлива за счет уменьшения коэффициентов механического и химического недожога;

— частичной замены невозобнавляемого углеводородного топлива;

— улучшения состава отработавших газов из камеры сгорания ДВС за счет уменьшения концентрации оксида углерода, окислов азота, серы и ароматических углеводородов.

Устройство для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания имеет конструкцию, которую можно подключить в любом автосервисе или мастерской. Изготовление основных узлов и деталей не требует больших материальных затрат и возможно в любых авторемонтных мастерских, автопредприятиях или автохозяйствах. Срок окупаемости при использовании данного устройства составит незначительный период в связи с высокими ценами на топливо.

Похожие патенты RU2390649C2

  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович
  • Ломовских Александр Егорович
  • Шаповалов Анатолий Алексеевич
  • Теньков Роман Станиславович
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович
  • Ломовских Александр Егорович
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Дупляк Василий Петрович
  • Ломовских Александр Егорович
  • Илларионов Владимир Викторович
  • Илларионов Алексей Владимирович
  • Басарев Михаил Владимирович
  • Шаповалов Анатолий Алексеевич
  • Воробьев Юрий Валентинович
  • Тетерюков Вячеслав Борисович

Иллюстрации к изобретению RU 2 390 649 C2

Реферат патента 2010 года СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДНО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат заключается в улучшении качества горючей смеси, повышении надежности работы двигателя внутреннего сгорания и ощутимой экономии топлива. Система для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания включает топливный бак, штатную топливную систему, емкость для воды, магистраль подачи воды, карбюратор, штатный топливный насос, смеситель, смесительную емкость. В указанную смесительную емкость подаются дозированные топливо и вода, также через указанную емкость осуществляется циркуляция водно-топливной эмульсии с одновременной подачей эмульсии в поплавковую камеру карбюратора. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 390 649 C2

1. Система для приготовления и подачи водно-топливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания, включающая топливный бак, штатную топливную систему, емкость для воды, магистраль подачи воды, карбюратор, штатный топливный насос, смеситель, отличающаяся тем, что содержит смесительную емкость, и в указанную смесительную емкость подается дозированные топливо и вода, также через указанную емкость осуществляется циркуляция водно-топливной эмульсии с одновременной подачей эмульсии в поплавковую камеру карбюратора.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что для подачи топлива из топливного бака в указанную смесительную емкость служит первый дополнительный насос.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что для подачи топлива из указанной смесительной емкости в поплавковую камеру карбюратора служит второй дополнительный насос.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что через указанную смесительную емкость осуществляется циркуляция водно-топливной эмульсии посредством штатного топливного насоса и смесителя.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанная смесительная емкость в своей нижней части соединена трубопроводом с диффузором карбюратора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector