Впрыск воды ЭкоМакс

Тема "Впрыск воды в двигатель" уже более ста лет будоражит умы человечества. Запатентована она господином Н. ОТТО, отцом двигателя внутреннего сгорания, в 19 веке. Реальную реализацию она начала получать лишь в последние годы нашего столетия благодаря развитию микропроцессорной техники и осознанию химического алгоритма поведения воды в двигателе внутреннего сгорания.

Любой двигатель внутреннего сгорания всего 25% тепловой энергии преобразует в работу, а соответственно остальные 75% с громким шумом выбрасывает в атмосферу. Почему же этой части тепла не предложить еще раз поработать над проблемой разложения воды на химические радикалы для последующего сжигания, без коренного видоизменения двигателя? При сгорании (окислении) водорода с кислородом получается вода с большим количеством выделенного тепла, но, чтобы получить водород и кислород из воды для последующего сжигания, нужно затратить столько же тепла. Это объясняет непоколебимый закон сохранения энергии. Значит, действия равны нулю!!!

Принцип работы системы Ecomax

Из ёмкости вода поступает на насос с фильтром, затем, под высоким давлением - на инжекционную форсунку. Форсунка устанавливается на впускном коллекторе таким образом, чтобы создать мелкодисперсную смесь воды и воздуха. Насос и форсунка получают управляющие сигналы с блока управления, мозгом которого является микро ЭВМ. Микро ЭВМ рассчитывает порцию воды индивидуально для каждого такта двигателя. Микро ЭВМ оперирует математическими выражениями, в которые подставляются значения, полученные от датчиков и значения, которые были заложены в память при наладке системы.

Если устройство установлено на двигатель с инжекторным впрыском топлива, блок управления получает и обрабатывает сигналы управления, поступающие с форсунок, дозирующих подачу топлива. Блок управления так же получает и обрабатывает сигналы от датчиков температуры двигателя и наличия воды в бачке. Управляющие сигналы, выработанные блоком управления, поступают на насос и форсунку, отвечающую за подачу воды. А так же, вырабатываются сигналы, влияющие на подачу топлива, чем и достигается максимальная эффективность системы.

Если устройство установлено на двигатель с карбюратором, блок правления обрабатывает сигналы от катушки зажигания, датчика температуры, датчика положения дроссельной заслонки, датчика наличия воды. Для наиболее эффективной работы устройства совместно с карбюратором, необходимо произвести настройку карбюратора (необходимо уменьшить подачу топлива). Управляющие сигналы, выработанные блоком управления, поступают на насос и форсунку, отвечающую за подачу воды.

Предлагаемая система водного инжектора построена на базе современных технологий с использованием микро ЭВМ и представляет собой законченное устройство, которое устанавливается под капот автомобиля.

Использование микро ЭВМ делает систему водного инжектора простой в эксплуатации и настройке. Так же, применение микро ЭВМ позволяет точно рассчитывать и дозировать необходимое количество воды, которое зависит от режимов работы двигателя, его температуры, оборотов коленчатого вала, положения дроссельной заслонки и т.д.

Вода обладает аномально высокой удельной теплоемкостью, в семь раз превосходящей теплоемкость бензина. Она, поступая в тракт отсоса картерных газов карбюратора или инжектора и смешиваясь с воздухом, создает водно-эмульсионную смесь. Смесь, попадая в коллектор, охлаждает воздух, тем самым увеличивает его плотность. Это приводит к, подъему коэффициента наполнения цилиндров и, как следствие, росту мощности.

Полученная смесь, продвигаясь далее по тракту двигателя, в три с половиной раза активнее отбирает тепло с клапанов, поверхностей поршней, головок и цилиндров, аккумулируя его в последующую работу. Затем, под воздействием высокой температуры, которая в ряде случаев является избыточной, вода распадается на свободные радикалы Н-О-Н, участвующие в химическом окислении (горении) топлива, повышая при этом полноту сгорания и опять же, снова приводит к росту мощности. Побочным явлением аномальной теплоемкости воды становится факт сдерживания скорости распространения пламени, называемого "детонация" за счет активного отбора энергии в местах возникновения микровзрывов. Вследствие химического окисления не весь водород участвует в горении. Его избыток связывается с углеродом (нагаром), очищая поверхность цилиндропоршневой группы и масла.

Подавление явления детонации позволяет применять низкооктановый бензин без увеличения расхода и потери мощности в сравнении с высокооктановым бензином. Это объясняется тем, что разница между марками бензина заключается лишь в наличии примесей, повышающих его детонационную стойкость.

Следует напомнить, что принцип горения бензина в цилиндрах выражается простой школьной формулой:
CmHm+O<=>CO2+H2O+T°

Отсюда следует, что присутствие воды в двигателе, которая возникает в результате горения топлива, не вызывает коррозию. Применение спиртовых смесей не улучшает динамику двигателя, а всего лишь способствует эксплуатации установки в зимнее время (понижает температуру замерзания воды).

На этом действие воды далеко не ограничивается, но это не может оговариваться, так как является собственностью производителя достигнутое многолетними испытаниями.

Для установки системы на автомобиль не требуется никаких специализированных автомастерских, при базовых технических познаниях конструкции автомобиля, любой водитель самостоятельно при помощи инструкции может установить её в течении нескольких часов. Может быть использована как на легковых автомобилях так и на грузовом и пассажирском транспорте.

Описание устройства

Данное устройство представляет собой автоматизированную систему подачи воды, то есть систему водного впрыска с термоконтролем и подбором оптимального расхода воды в зависимости от частоты вращения двигателя. Используя систему «Ecomax» на своем автомобиле Вы приобретаете следующее:

• Увеличение до 30% крутящего момента двигателя (особенно ощутимо в городском цикле)
• Экономия топлива на 10-35 % за счет увеличения крутящего момента и мощности автомобиля
• Более эффективное охлаждение двигателя в жаркий период
• Мягкость и значительное снижение шумности работы двигателя, гашение детонации и калильного зажигания
• Увеличение межсервисного пробега автомобиля
• Повышение компрессии и ресурса двигателя, снижение ударных нагрузок в работе кривошипно-поршневой группы
• Полное исчезновение нагара на поршнях, клапанах, свечах и уменьшение выброса СО в три раза (достигается за счет оптимизации сгорания топлива)
• Возможность применения бензина с октановым числом ниже, чем предусмотрено изготовителем автомобиля
• Возможность езды на сильно обедненных смесях

Уменьшение расхода топлива осуществляется за счет увеличения мощности двигателя, что позволяет водителю использовать более высокие передачи. Легкость эксплуатации осуществляется за счет полной автоматизации всех процессов микроконтроллерной системой. Аналогичные системы подобного рода уже порядка 70 лет используются в поршневых моторах в авиации, что доказывает их востребованность и надежность. А так же в спорте.

Примером может служить всем известный самолет АН-2 «Кукурузник», у которого благодаря применению системы впрыска воды в двигатель на взлетном режиме мощность увеличивается с 900л.с. до 1125л.с (руководство по эксплуатации двигателя АШ-62).

Простой экономический расчёт

Возьмём для примера а/м объёмом 2л. Среднегодовой пробег 30000 км. Средний расход 10 л/100 км. Среднюю экономию 25% (реально фиксируемая экономия соствляет 20-35 %). Примем стоимость 1 л бензина или дизеля за 1 $. И так: на 30000 км будет потрачено 3000 л бензина стоимостью 3000 $. С установкой системы затраты падают на 25% и составляют 2250$. А если учесть что можно перейти на более низкооктановый бензин (приняв его стоимость за 0,9$), то затраты в год составят уже 2025 $. И того экономия в год без малого 1000 $.

-А если это автопарк? ---20 машин= 20000 $

- А если расход не 10л, а 15л? Умножаем эту цифру на К=1,5 и получаем 30000$

И т.д., Арифметика проста, каждый может просчитать свой вариант по пробегу и расходу.

Подходит для всех типов легковых и грузовых автомобилей на бензине, газе и диз.топливе.

• 1. Максимальный Вращающий момент происходит при соотношении воздуха и топлива 13,2:1
• 2. Водная Инжекция – для повышения мощности наиболее эффективная в соотношении 50/50 спиртов (или метанол) и воды.
• 3. Водная Инжекция требует установки более раннего угла зажигания (на 2о – 3о) в сравнении с обычным режимом работы двигателя. В инжекторных двигателях установка угла зажигания производится автоматически.
• 4. Чрезмерное угол опережения зажигания, вызовет падение мощности и перегрев.
• 5. Качество распыление водной смеси - имеет непосредственное отношение к эффективности системы. Более мелкие капельки охлаждают камеру сгорания лучше и более равномерно.
• 6. Введение воды позволяет работать при более высоких давлениях без детонации. Более высокое давление увеличит крутящий момент.
• 7. Охлаждение потенциальных горячих точек в камере сгорания устраняет калильное зажигание, которое является наиболее разрушительной формой неконтролируемого горения в камере сгорания.

Влияние детонации на двигатель внутреннего сгорания

Водная инжекция является технологией, которая так же стара как сам автомобиль. Водная инжекция способна подавлять детонацию даже при увеличении давления в цилиндре и уменьшении октанового числа топлива.

У такого метода есть еще одно преимущество – доступность и дешевизна воды фактически в любом месте!

Влияние детонации на работу двигателя и её устранение

Нормальный процесс сгорания топливного заряда в цилиндре происходит следующим образом. Поршень приближается к верхней мертвой точке, рабочая смесь (пары бензина, воздух и какое-то количество остаточных продуктов горения) сжата. В нужный момент между электродами свечи проскакивает искра, и здесь образуется первичный очаг воспламенения объемом несколько кубических миллиметров, энергия которого складывается из энергии искры и энергии сгоревшего в этой зоне топлива.

Детонация происходит, когда топливно-воздушная смесь в цилиндре вместо прогрессивного управляемого горения самопроизвольно взрывается. Это вызывает резкое увеличение давления и температуры в цилиндре, которое может повредить поршни, кольца и даже головку. Детонацию иногда можно услышать как посторонний металлический стук,исходящий от двигателя. Иногда детонация не выдаёт себя посторонними звуками, но проявляется в уменьшении мощности двигателя.

поврежденные под действием детонации поршень и головка

Некоторое влияние на возникновение детонации оказывает нагар в камере сгорания

Дело в том, что отложения на стенках, во-первых, ухудшают теплообмен, а во-вторых - увеличивают фактическую степень сжатия. Иными словами, они создают условия для срыва нормального процесса горения. Более того, нагар может оказывать известное каталитическое действие и вызывать самовоспламенение рабочей смеси. И еще. При переходных режимах работы двигателя нагар иногда начинает разрыхляться и расслаиваться; тогда частицы, потерявшие плотный контакт со стенкой, легко перегреваются и могут провоцировать калильное зажигание. Бывает и так, что чешуйки нагара отрываются, но какое-то время не выносятся из камеры сгорания, а остаются в ней. Они легко нагреваются и поджигают рабочую смесь в самый неопределенный момент даже на впуске. Так порождаются; "дикие" стуки, не поддающиеся никакой логике и классификации.

Процесс сгорания с детонацией

Водная инжекция может препятствовать появлению детонации и работает в трех направлениях. Во-первых, когда вода впрыснута в систему впускного коллектора до крышки цилиндра, небольшие капельки поглощают тепло из воздуха. Охлаждённый воздух имеет большую плотность, тем самым увеличивая количество кислорода, которое попадает в цилиндр. Вода имеет высокую теплоёмкость (может поглотить много энергии при незначительном повышении температуры). Затем, небольшие капли испаряются в цилиндре и охлаждают его, при этом, полученный пар увеличивает давление в цилиндре. Это действует как анти-детонант и также очищает полости камеры сгорания от нагара, таким образом устраняются нежелательные «горячие» точки.

Немного истории

По большому счету, любой разговор на тему новшеств для автомобиля можно начинать с того, что большая часть технологий, применяемых сегодня, была известна уже сто лет назад (это и наддув, впрыск азота и многое другое), а восемьдесят процентов процессов, происходящих в цилиндре, не изучены до конца и по сей день.

Как было уже замечено, большая часть технологий далеко не нова, и первые опыты с впрыском воды в двигатель начались еще в 1930х годах (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 или экономии топлива - опыты ставились с целью избежать явления детонации (взрыва топливо-воздушной смеси в цилиндре, вместо прогрессивного горения). Примерно в это же время в США проводятся исследования по впрыску воды, целью которых является изучение протекающих процессов в двигателе и использования впрыска воды в авиационные двигатели.

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 мощности двигателя.

Хотя мы и говорим "впрыск воды", на деле чистая старая добрая H2O позволяет, в большей степени, снизить детонацию (плюс, действуя как антиоксидант, препятствует отложению карбоновых соединений). И сейчас объясним, почему.

Вода имеет очень высокую теплоемкость, что способствует снижению температуры поступающего воздуха, а, как мы знаем из школьного курса физики, для сжатия более холодного воздуха требуется затратить меньше энергии. Испаряясь в камере сгорания, вода увеличивается в объеме, а значит, и увеличивается давление внутри цилиндра, а значит, наблюдается и прирост мощности.

Нелишним будет напомнить, что ни одна система не может полноценно использоваться без соответствующей настройки двигателя - это или обеднение смеси, или увеличения давления, или более раннее зажигание. "Заточенные" самолетные двигатели времен "Люфтваффе" имели устройства для автоматического обеднения смеси во время впрыска воды. В нашем случае, автоматической настройкой занимается микро компьютер устройства Ecomax! , который расчитывает все необходимые параметры.

И самое "вкусное" - правильно установленная и настроенная система абсолютно безопасна для двигателя! Даже более - как уже было сказано, вода препятствует отложению карбоновых соединений! Словом, когда сгниет все железо, мотор еще вашим внукам достанется.