водометанольная система впрыска что это
Впрыск водометанола. Очень познавательно.
🔧 Впрыск водометанола. Очень познавательно.
Большая часть тюнинг-технологий, применяемых сегодня, известны уже чуть ли не сто лет (это наддув, впрыск азота и многое другое), а восемьдесят процентов процессов, происходящих в цилиндре, не изучены до конца и по сей день. Неплохой потенциал, правда? Но это все – вода. Кстати, о воде и пойдет речь сегодня.
• Впрыск воды: гидроподхват?
— Вообще, нормальный автолюбитель как огня боится воды (то есть гидроудара), и понятие «впрыск воды в цилиндры» звучит для него абсурдно. Одна только мысль о наличии в цилиндре хотя бы капли самого распространенного на нашей планете соединения может довести до сердечного приступа. Но «нормальные автомобилисты» тем и отличаются, что читают «Приусадебное хозяйство», так что за твое здоровье мы спокойны.
— Как было уже замечено, большая часть технологий далеко не нова, и первые опыты с впрыском воды в двигатель начались еще в 30-х годах. А первый патент на такую систему выдан в СССР в 1934 году! В те далекие времена никто еще и не помышлял об использовании этой технологии для получения добавочной мощности – опыты ставились с целью избежать явления детонации в цилиндрах (взрыва топливно-воздушной смеси в цилиндре вместо прогрессивного горения).
• Непосредственно для увеличения мощности впрыск воды, наряду с впрыском закиси, был впервые использован во время Второй мировой войны в самолетных двигателях. В Германии «на воде» летали знаменитые «Мессеры», в СССР – Илы и МиГи. Однако новые реактивные двигатели, как ты уже знаешь, убили все перспективные разработки по поршневым моторам.
— Так бы и остался впрыск воды забытым, если бы не бедственное положение народного хозяйства в послевоенные годы. Система вновь начала применяться, позволяя использовать бензин с более низким октановым числом без ущерба для двигателя.
• Хотя мы и говорим «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. «Заточенные» самолетные двигатели времен Люфтваффе имели устройства для автоматического обеднения смеси во время впрыска воды. Если говорить про сегодняшний день, то Saab не так давно стал применять на турбированных двигателях впрыск воды в сочетании с бедной смесью, но здесь это сделано с целью экономии топлива и снижения вредного выброса в атмосферу.
• 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.
• Но самое «вкусное» – правильно установленная и настроенная система совершенно безопасна для двигателя! Более того, как уже было сказано, вода препятствует отложению соединений углерода! Словом, когда сгниет все железо, мотор еще твоим внукам достанется. А гидроудара бояться не стоит – для того чтобы повредить мотор, надо просто утонуть в броде с работающим мотором, а разумные количества воды для движка не страшны.
• Теперь поговори о железе:
— От теории перейдем к области практического применения. Чтобы система была эффективной и безопасной, она должна соответствовать следующим требованиям: равномерно распределять поток между цилиндрами и менять расход воды в зависимости от объема воздушного потока. 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.
• В атмосферных двигателях форсунка устанавливается во впускном коллекторе, рядом с дроссельной заслонкой. Владельцам турбовых моторов повезло еще раз – здесь целых три варианта установки: перед компрессом, между компрессором и интеркулером, после интеркулера. В первом случае вместо насоса используется давление наддува, но требования к форсунке очень высоки и компрессор живет достаточно недолго – на крыльчатке появляются отложения солей. Второй случай – из опыта применения в авиации, где форсунки (порой их было больше десятка) устанавливались непосредственно у выхода из турбины. И наконец, третий вариант хорош тем, что вода играет роль дополнительного интеркулера, снижая температуру воздуха в цилиндре примерно на 500 градусов.
— Сегодня одним из самых именитых производителей систем впрыска воды является британская фирма Aquamist, именно ее продукция стоит на большинстве раллийных автомобилей. Да-да, машины WRC еще пару лет назад ездили «на воде», пока FIA не ввела запрет, но в некоторых других сериях впрыск воды остался!
😄А вот что касается гражданских автомобилей, то для них фирмой продано всего около двухсот комплектов!
Системы впрыска водо-метанола
Приветствую Вас уважаемые подписчики! копаясь сегодня в безграничных просторах интернета решил по подробнее узнать о давно многим известной системе впрыска водо-метанола. Так вот. оказалось что это довольно таки полезная и нужная вещица на двигателях с турбонаддувом. Представляю вашему вниманию несколько ответов на часто задаваемые вопросы:
1.Как работает впрыск метанола?
Основные плюсы которые даёт впрыск метанола это существенное охлаждение впускного воздуха и значительное увеличение эффективного октанового числа топливной смеси. Оба этих факта позволяют избежать детонации — серьёзной угрозы для любого мотора. При использовании системы впрыска водо-метанола на двигателе работающем на 98м бензине, эффективное октановое число топливной смеси попадающей в цилиндры будет сопоставимо с использованием бензина с октановым числом 116.
2.Какой прирост мощности можно ожидать от установки системы водо-метанола?
Прирост зависит от конфигурации Вашего мотора. К примеру, на стоковом Evolution 8-9, со стоковой турбиной можно ожидать прироста в 30-40л.с. В то время как на том же автомобиле но с большей турбиной, такой как FPRed или Garrett GT30, можно уже ожидать прибавку в 60-70л.с.
Говоря проще, система впрыска водо-метанола даёт прирост аналогичный переходу на спортивное топливо с октановым числом 116, имея в баке всего лишь 98й.
3.Насколько сложно использовать системы впрыска водо-метанола?
Хорошая качественная система впрыска водо-метанола работает полностью автоматически и не создаёт трудностей, при грамотной установке и настройке. Она должна знать когда ей включаться и выключаться, уметь правильно дозировать водо-метанол, так же обеспечивать возможность отслеживания параметров системы и самое главное обеспечивать безопасность мотора в случае механической поломки частей системы, обрыва магистралей или просто засора форсунки. От пользователя требуется лишь заправлять систему.
4.Может ли водо-метанол повредить мотор?
Нет — если система работает правильно, то ожидать от неё можно только плюсов. Свечи, клапана, камеры сгорания будут оставаться чистыми, так как метанол будет растворять отложения и нагар, температура выхлопа снизится. Повреждения мотора обычно происходят от детонации, и чрезмерного перегрева камер сгорания и поршней – то с чем призвана бороться система впрыска водо-метанола.
5.Что если система перестанет работать?
Лишь некоторые топовые системы впрыска водо-метанола могут обеспечить безопасность мотора в случае внезапного прерывания подачи водо-метанола. Например в системе впрыска водо-метанола Aquamist реализован собственный расходомер. Который постоянно отслеживает поток водо-метанольной смеси. В случае чрезмерного потока смеси через расходомер (к примеру обрыв гидролинии) или недостаточного (засор форсунки, пережатый шланг, закончился запас водо-метанола итп) система способна снизить буст или переключиться на другую прошивку. Более дешёвые системы не способны обеспечить надлежащий уровень контроля процесса и зачастую их использование с недостаточной осмотрительностью приводит к плачевным результатам.
6.Какие жидкости можно использовать в системе впрыска?
В общем и целом можно подвести итог — хорошая проверенная система, грамотно установленная и настроенная, не создаёт неудобств её пользователю и позволяет получить значительный прирост мощности.
Те кто дочитал до конца я думаю поймут всю полезность данной системы)
Вообщем то на рынке представлено несколько фирм производящих данные системы, такие как Aquamist, SNOW Performance, AEM.. принцип работы у всех практически одинаков, но выделю словопрактическиу двух последних фирм управление подачей смеси зависит от буста, что в свою очередь часто приводит к переливу на середине и нехватке смеси на верхах оборотов, так же на них отсутствует так называемая система безопасности, т.е. когда случаются неполадки в проводящей жидкость магистрали, либо заканчивается жидкость в бачке система безопасности даёт откат по бусту, либо если стоит две прошивки автоматически переключает систему на без метанольную прошивку.что в свою очередь спасает двигатель от плачевных последствий. Ценник у этих систем конечно же гораздо выше, но решать вам нужна ли вам безопасность)
Представляю вашему вниманию систему водо-метанольного впрыска Aquamist HFS-3 либо есть ещё более продвинутая 4я версия. но я думаю третей в полне достаточно!)
Система впрыска водометанола Aquamist HFS-3
Комплект впрыска водометанола HFS-3 это эталон с которым сравнивают все прочие системы впрыска воды (метанола). В данном ценовом диапазоне, ни один другой комплект не может обеспечить полную частотную модуляцию управления клапаном впрыска при 100% контроле потока.
Общее описание:
Система впрыска водометанола Aquamist HFS3-pwm является “рабочей лошадкой” в линейке систем впрыска Aquamist. В базовый комплект поставки входит система измерения количества впрыскиваемой жидкости, монитор для установки в салон и блок управления plug&play.
Как это работает?
Система управления считывает загрузку форсунок и давление во впускном коллекторе, что позволяет обеспечивать соблюдение точной пропорции впрыскиваемой жидкости относительно топлива при любой нагрузке и любом режиме работы двигателя.
Используемые технические решения:
Клапан PWM или иначе ”быстродействующий клапан” (Fast Acting Valve – FAV) обеспечивает точную дозировку жидкости в соответствии с сигналами от HFS-3 контроллера. Насос постоянного давления с клапаном сброса производства компании Aquatec обеспечивает высокое давление в линии (более 10 атмосфер). Работа системы схожа с работой большинства современных систем впрыска топлива, когда в рейке поддерживается постоянное давление, а форсунка является дозирующим устройством. Использование высокопроизводительного насоса и высокоскоростного клапана обеспечивает системе стабильную и точную подачу жидкости в широком диапазоне нагрузок. Кроме того постоянное давление в линии позволяет снизить инерционность системы. В отличие от всех других систем где регулирование впрыска происходит за счет включения и отключения насоса в комплекте впрыска водометанола Аквамист насос работает в полную мощность, а клапан дозирует объем смеси в идеальной пропорции.
Краткий обзор контроллера Aquamist HFS
Быстрый взгляд на контроллер показывает, что в системе используются высококачественные позолоченные разъемы под специальные фишки, для работы с низковольтовыми сигналами, а также токами свыше 1.5 А. В контроллере HFS3 используется собственное силовое реле и предохранитель, что избавит Вас от необходимости искать подключаемый источник напряжения в салоне либо блоке предохранителей. В контроллере используется нагрузочный резистор чтобы исключить появление Check-Engine, а также реле для стабилизации бросков напряжения.
В нижней части контроллера расположены 3 светодиода: Зеленый – сигнал загрузки форсунок, Желтый – порог срабатывания и Красный – максимальный поток почти достигнут. Кроме того на блоке расположены 4 триммера для регулировки работы контроллера под Ваши конкретные задачи. Существуют комплекты для работы с конкретными моделями авто.
Более подробное описание разъемов контроллера HFS-3
На блоке управления HFS3 присутствуют 7 портов для связи с сенсорами и управления внешними устройствами. Каждое устройство имеет свой заводской разъем, соответствующего цвета. Нет никаких проводов с которыми пользователю нужно разбираться и решать куда и как подключить.
Описание разъемов:
Gauge: Данные разъем предназначен для подключения внешнего 52мм дисплея
Power: Данный разъем предназначен для питания от 12В
FAV: Разъем для подключения высокоскоростного клапана к управляющему ШИМ контроллеру
WFS: Разъем для подключения сенсора измеряющего поток жидкости
ECU: Двунаправленный порт для связи контроллера и ECU (Электронного Блока Управления двигателем)
TRUNK: Разъем для управления насосом и сигнала от датчика уровня жидкости
USER: Порт для дополнительно функционала и дальнейшего расширения (на данный момент используется в системах с непосредственным впрыском топлива – FSI)
Почему мы использовали подобную систему подключения?
Практика показала, что огромное количество выходов системы из строя происходит по причине некорректоного подключения. Корректная работа системы также зависит от правильности подключения всех измерительных и исполнительных устройств. В комплект HFS-3 входят все необходимые соеденительные провода с соответствующими разъемами, что делат установку системы быстрой, понятной и безопасной.
Вообщем скажу что я очень хочу поставить себе сей девайс!)) и думаю что я прилажу все усилия что бы к лету он уже стоял на машине.)
Система впрыска водометанола AEM
Как уже некоторые догадались, одно из основных нововведений была установка впрыска водометанола кит от производителя AEM.
Сейчас постараюсь вкратце рассказать про данную систему.
Думаю, все без исключения слышали про впрыск закиси азота. Волшебная кнопочка часто мелькала в первых частях форсажа и без нее не обходятся современные гоночные игры, где есть какой-то тюнинг.
Однако не так много людей знают, что такое система впрыска водометанола и некоторым может показаться, что принцип действия такой системы схож с закисью азота. Кроме как заблуждением, вызванным стереотипами, это не назовешь.
По сути, установка системы подачи метанола дело не хитрое, но довольно трудоемкое. Необходимо разместить бак с метанолом, протянуть магистраль, установить насос и внедрить форсунки в штатную систему впуска автомобиля. Бачки входят в комплект кита. Однако мы изготовили собственные. Во-первых, это дало возможность их спрятать и не нарушать общую идиллию автомобиля. Во-вторых, в целях безопасности наши бачки имеют систему вентиляции, которые мы объединили с вентиляцией аккумулятора. Китовые емкости лишены этого немаловажного нюанса.
За работу данной системы отвечает отдельный контроллер. Производительность в нашем случае настраивалась в зависимости от давления гибридных турбин, доработанных нашими специалистами. Процесс настройки полон нюансов и это лучше оставить для отдельной темы разговора. Она заключается в оптимальном распределении количества подаваемого метанола в диапазоне оборотов двигателя с учетом пропорций топливной смеси, которую так же необходимо корректировать при работе с метанолом для достижения максимального результата. Ведь настройкой на данном этапе исключительно контроллера кита впрыска метанола нельзя решить все негативные нюансы.
Такая система в общем итоге позволяет дать прирост мощности в 15-20 процентов!
Если кто смекнул, что я забыл про воду, палец вверх 🙂 В целях безопасности рекомендуется использовать не чистый метанол, а смесь с дистиллированной водой в пропорции 50/50. На данном автомобиле по результатам настройки используется смесь в пропорциях 65/35.
Однако это не все. Вода, попадая в камеры сгорания, значительно снижает детонацию, что в свою очередь позволяет еще немного сдвинуть углы зажигания. Еще одним плюсом является значительное снижение температуры двигателя. Так что если у вас после определенного уровня доработок стоковая система охлаждения стала не справляться с температурой, установка системы подачи водометанола может спасти ситуацию.
Впрыск вода-метанола
Системы впрыска водо-метанола — это системы предназначенные для впрыска смеси дистилированной воды и метилового спирта во впускную систему (впускной тракт) двигателя (обычно в соотношении 50 на 50%, иногда вместо метилового спирта используют этиловый (водка), но метиловый работает лучше).
Итак, зачем нужна такая система и как она работает. Работает система очень просто, ее основными компонентами является насос выского давление 10-15 атм и форсунка распыления смеси + элементы управления этой системой и разная мелочевка для установки все этого дела. Метанол имеет довольно плохую текучесть в отличии от безнинов, и поэтому очень плохо распыляется при низких давлениях, поэтому насос должен создавать высокое давления для полноценного распыления смеси. Под высокими давлением насоса, форсунка атомизирует смесь водо-метанола, при это молекулы воды и метилового спирта соединяются с молекулами воздуха (который идет во впускной коллектор двигателя, обычно форсунку распыления размещают неподалеку от дроссельной заслонки), таким образом соединяясь молекулы воды с воздухом — поглощают тепло воздуха и тем самым охлаждают воздух, молекул метилового спирта же соединяются с воздухом и дальше с молекулами бензина и тем самым очень повышают октановое число топливо-воздушной смеси которая сгорает в цилиндрах двигателя.
Другим позитивным качеством работы этой системы есть то что метиловый спирт растворяет и удаляет нагар из цилиндров…
Если говорить коротко, благодаря этому впрыску вы получаете более холодный воздух + более высокое октановое число топлива! Эти 2 основных фактора ведут к значительно более высокой стойкости смеси к возникновению детонации, если говорить об эфекте, то заливая обычный 95 с этой системой, у вас будет такое впечатление что вы ездите на 115м бензине.
Как следствие, благодаря высокой стойкости смеси к детонации, у вас появляется возможность настроить топливно воздушную смесь более бедно, и в тоже время настроить углы зажигания более резкие — эти 2 фактора очень сильно влияют на мощность двигателя — и позволяют значительно ее увеличить.
Был приобретён комплект SnowPerformance Stage 1 Plus Boost Cooler
Комплект SnowPerformance Stage 1 Plus Boost Cooler
— Насос Shurflo высокого давления настроенный на 15атм
— Новый увеличенный бачек с фиттингом
— Противоотливной селеноид
— Форсунка нужной производительности на выбор
— 6м соединительного шланга
— все необходимые фиттинги
Для более правильного управления впрыском, было решено взять MAF Emulator 3 / Boost Controller
MAF Emulator/Fuel controller — электронное устройство сочитающее в себе функции топливного контроллера, программируемого комутатора, скоростного дата-логгера и эмулятора расходомера на основе сигналов датчика давление, оборотов и температуры.
Основное отличие от второй версии устройства — наличие встроенного буст контроллера с управлением нуддуов по оборотам, дросселю и номеру передачи КПП. Список остальных функций и характеристик устройства смотрите в описании второй и первой версии устройства.
Система впрыска водометанола
В этой статье речь пойдет об одном из очень эффективных способов снижения температуры в камере сгорания и повышения октанового числа топлива — впрыск водометанола. Другое название этой системы — химический интеркулер. Даже с обычным субаровским верхнего расположения интеркулером позволяет безопасно достичь отличных результатов.
Если нет возможности или желания покупать метанол — можно заменить его этиловым или изопропиловым спиртом или лить просто водку. На лето если нет доступа к спирту можно лить просто воду дистиллированную.
Какую функцию выполняют эти жидкости и почему их обычно смешивают:
Вода дистиллированная (обязательно дистиллированной должна быть чтобы не загаживать систему) — охлаждает воздух на впуске, студит камеру сгорания, чистит впуск — побочным эффектом являются отмытые от нагара клапана, поршня и прочее.
метанол (октан 156 RON) — в чистом виде сильно горючяя жидкость, поэтому в целях безопасности обязательно его надо мешать с водой. В результате впрыска получается эквивалент примерно 110го бензина. Это лучший способ впрыском поднять октановое число (проверенный в авиации на сильно форсированных моторах не один десяток лет).
этиловый (октан 120-132 RON), изопропиловый (97 октан примерно) спирта или водка — если нет возможности лить метанол, данные жидкости выполняет метанола функцию, но менее эффективно.
Может возникнуть вопрос для чего мешают спирт с водой. Первая очевидная причина — такая смесь зимой не замерзает. Вторая не очевидная, но еще более важная задача спирта — повысить октан и улучить перемешиваемость впрыскиваемой воды с топливовоздушной смесью. Таким образом вода забирает на себя тепло, а спирт улучшает горение получившейся топливовоздушной смеси.
На данный момент на рынке лучшей системой является Aquamist которую и советую ставить на авто (на большинство достаточно HFS-3 модели). В отличии от дешевых систем (АЕМ, Snow и прочего) управляемых по бусту (в итоге получается залитая середина и пробедненные верха) — аквамист позволяет управлять впрыском по степени загрузки форсунок. Также у аквамиста давление в системе удерживается постоянным, а смесь дозируется высокоскоростным клапаном — таким образом обеспечивается исключительная скорость и точность подачи водометанольной смеси. Кроме того форсунки и прочие компоненты сделаны на голову лучшего качества. Простой наглядный пример на АЕМе со впрыском угол можно поднять на 2-3 градуса, на аквамисте же удается сделать 5-7 градусов — качество решает.
Системе безопасности также уделено достаточно внимания — датчик расхода водометанола, датчик уровня жидкости и прочие нюансы — дает возможность перевести мозги авто в аварийный режим или просто отключить буст.
По расходу жидкости — настраивается на загрузку форсунок по умолчанию выше 40% или буст выше 0.8 бар. Соответственно в обычном режиме передвижения без валилова — жидкость особо не расходуется.
Плюсы применения впрыска водометанола:
обычно позволяет добиться 10-15% увеличения мощности/крутящего момента.
повышает октановое число используемого топлива (при смеси воды с метанолом или спиртами)
эффективно гасит детонацию — особенно актуально с нашим бензином нестабильного качества
охлаждает камеру сгорания снижая теплонагруженность элементов двигателя и повышая его надежность
чистит от нагара клапана, поршни и прочие детальки впуска
Вообще данный вид тюнинга используется на многих пиндосских мощных проектах, позволяет увеличить мощность и надежность турбосистемы.