5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство для работы двигателя под водой

Водомет для лодки своими руками

Практически каждый рыболов мечтает иметь лодку, тем более – лодку с мотором. Одни покупают лодку с мотором, а другие дорабатывают свои лодки, устанавливая на них самодельные двигатели, так как так получается дешевле, да и не на каждую лодку их можно устанавливать. И, тем не менее, владельцы лодок справляются со своей задачей. В последнее время широкой популярностью начали пользоваться водометные двигатели, как более функциональные.

Чтобы сделать водомет, понадобится любой, самый обычный тип двигателя. А дальше все зависит от навыков владельца лодки. Если такая возможность имеется, то следует обратить внимание на такие модели, как «СМ-557-9Л\Т», «Москва», «Ветерок», «Стрела» и прочие. Сделанный водомет прекрасно справится со своей задачей, независимо от того, на базе какого из двигателей он сделан.

Преимущества водометных двигателей

Самое главное достоинство – это отсутствие вращающихся частей, находящихся в воде, причем, незащищенных. Другими словами, это наиболее безопасный тип двигателя. Кроме этого, работу двигателя трудно нарушить различными посторонними предметами, находящимися в воде, в том числе и водными растениями. На винт обычного лодочного мотора могут запросто намотаться водоросли, чего не скажешь о водомете. К тому же движущиеся элементы защищены от различных ударов, от чего нельзя застраховаться, передвигаясь по водной глади, особенно по мелководным участкам.

Считается, что водометы подходят для следующих характерных мест:

  • при наличии не больших глубин или мелких водоемов;
  • при наличии водной растительности, особенно бурной;
  • на водоемах, где много мелких участков;
  • на реках, отличающихся наличием перекатов.

Другими словами, лодка с водометным двигателем пройдет там, где лодка с обычным подвесным мотором не сможет пройти вообще, так как имеется риск повреждения мотора, а точнее, его винта. Водометный движитель лишен подобных недостатков, так как сопло водомета и заборная труба располагаются высоко в толще воды. К тому же, заборная труба имеет специальную решетку, что не позволяет попадать внутрь водомета различным крупным предметам. Если не большие водоросли или осколки предметов и попадут внутрь камеры, то это никак не скажется на безотказной работе мотора. Ячейки решетки имеют маленькие размеры, что предотвращает попаданию внутрь даже гальки. Единственное, что может попасть в камеру водомета – это песок, который так же не в состоянии привести к аварийным режимам. Водометы имеют еще один очень важный фактор – их лопасти не подвержены процессу кавитации, что положительно сказывается на их долговечности. Поэтому можно смело сказать, что водомет имеет массу положительных качеств.

Сейчас в продаже можно встретить некоторые модели водометов, но они не отличаются хорошей функциональностью. Обычно, при их установке теряется часть мощности, за счет чего падает скорость перемещения. Кроме этого, снижается маневренность лодки и ее управляемость. При этом, процесс управления лодкой такой же, как и при установке на плавсредство обычного подвесного лодочного мотора.

Место размещения водовода

В данном случае, доступны два варианта установки водовода: за пределами корпуса или непосредственно в корпусе. Его место нахождения – это дно лодки. В носовой части размещается входное отверстие, а сама конструкция получается встроенной в корпус лодки. При этом, следует проконтролировать, чтобы входной патрубок всегда находился в воде, иначе возможны сбои в работе водомета.

Как устроен водометный двигатель?

На самом деле, конструкция по принципу действия мало чем отличается от принципа действия двигателя с винтом. Здесь так же присутствует винт, под названием импеллер, который вращаясь, создает струю воды, движущую лодку.

Импеллер при этом размещается внутри водомета, входящие и выходящие отверстия которого не одинаковые. Конструкция оборудована управляющим устройством, под названием реверсно-рулевое, с помощью которого осуществляется направление струи воды в нужную сторону, что приводит к изменению направления перемещения лодки.

Внутренняя часть водомета выполнена в профилированном варианте, за счет чего снижена турбулентность водного потока до момента, когда она не попадет в зону работы импеллера.

Управляющее устройство способно направлять поток воды в нужном направлении. Кроме этого, можно заставить плыть лодку задним ходом, переключив устройство управления в положение «реверс». Подобная функция, довольно полезная, так как позволяет выбраться из сложных ситуаций, особенно при наличии большого количества зарослей.

Как правило, скорость перемещения задним ходом намного меньше, чем при движении вперед, поскольку вход и выход устройства имеют разную толщину, то есть диаметр.

Как построить водометный двигатель для лодки самостоятельно?

Наилучший вариант водометного двигателя получается при использовании лодочного мотора «Ветерок 12», как базового. Это связано с тем, что этот двигатель обеспечен необходимым ассортиментом запасных частей. Их не проблематично приобрести на городском рынке или через Интернет.

После модернизации обычного лодочного мотора, общий вес водомета увеличится всего лишь на 1 кг, что совсем не существенно для лодки любого типа.

Рабочий водомет способен разогнать лодку водоизмещением в 450 кг до 20-25 км/час, на что не способен подвесной лодочный мотор аналогичной мощности.

Для модернизации обычного лодочного мотора потребуются следующие детали:

  • Лодочный мотор «Ветерок 12» со специальным фланцем.
  • Редуктор.
  • Развертки водосборника.
  • Аппарат для сварки.
  • Ступица.
  • Специальный клей (водостойкий).
  • Штуцеры.
  • Схема двигателя (чертеж).

Подготовительные операции

Подготовительную работу следует проводить ответственно и внимательно, иначе можно запросто вывести мотор из строя. Не следует прибегать к использованию ненадежных материалов, кроме тех, что соответствуют всем требованиям.

Изготовление

В конструкции водосборника предусмотрено углубление, которое обеспечивает для лодки необходимую маневренность и проходимость, а также уменьшает гидродинамическое сопротивление. Это осуществляется за счет того, что верхняя передняя кромка находится на 35 мм ниже уровня днища.

Для сборки мотора своими силами необходимо иметь обычный редуктор, который фиксируется на двигателе с помощью специального фланца. После этого нужно взять заготовку из металла, на которой рисуется развертка обечайки, водосборника и шести лопастей.

Чтобы сделать заготовки необходимой формы применяется напильник и гибочные вальцы. Несмотря на это, их можно сделать и вручную, с применением оправки. После этого приступают к сварочным работам для сваривания продольных и поперечных швов водоотвода и камеры водомета, имеющих различную форму.

В конструкции водомета имеется в наличии ступица, расположенная на бобышке изделия.

Водомет в собранном виде достигает массы 20 кг. При этом, чертеж подобного водомета встречается крайне редко. Но это не означает, что такую конструкцию невозможно изготовить самому. Если обратиться к Интернету, то здесь можно найти любой чертеж, выбрав подходящий вариант из огромного множества. Главное, что лодка с водометным двигателем имеет гораздо лучшие эксплуатационные характеристики.

Водометный двигатель для лодки ПВХ

Сборка самодельного мотора для лодки ПВХ ничуть не сложнее, чем для других типов лодок, а наоборот, несколько проще. Это связано с тем, что для этого подойдут любые подвесные моторы, мощностью от 15-ти до 20-ти лошадей. К тому же, приобрести подобные лодочные моторы не проблематично, а надежность их довольно высокая. Следует обратить внимание и на широкий ассортимент подобной продукции, что позволяет выбрать подходящий вариант.

При этом, следует уделить внимание моделям с наименьшим весом, что особенно важно. В связи с этим, следует отдать предпочтение импортным образцам, хотя подобные лодочные моторы выпускаются и отечественным производителем. При этом, ни для кого не секрет, что отечественные модели не настолько надежные, как заграничные. К тому же, они отличаются более бесшумной и экономной работой.

Для постройки водометного двигателя для лодки ПВХ следует приобрести такие составляющие:

  • Подвесной лодочный мотор.
  • Специальный редуктор.
  • Специальный фланец.
  • Ступицу.
  • Сварочный аппарат.
  • Развертку водосборника.
  • Чертеж двигателя.
  • Штуцеры.
  • Водостойкий клей.

Технология превращения обычного лодочного мотора в водометный двигатель такая же, как и при изготовлении водомета для обычной лодки.

Подготовительные процедуры

Это очень важный этап в создании водомета для лодки ПВХ, поскольку от правильных действий будут зависеть его эксплуатационные возможности. При этом, нужно учесть такой момент, как наличие специального инструмента, а также наличие материалов, отвечающим заявленным техническим характеристикам.

Как правило, подобные работы не считаются особо трудными и с ними может справиться практически любой владелец лодки, если проявит желание.

Процесс изготовления

Как правило, входная часть патрубка должна быть в 1,5 раза больше по диаметру, чем сам водовод. При переходе очень мелких участков, глубиной 0,1-0,15 метра, возможны редкие толчки, что указывает на недостаточное количество воды, поступающее в водомет. Именно в этот момент он может забиться. Это связано с тем, что на особо мелких участках патрубок может захватить ил или песок, с наличием других предметов. Чтобы этого не случилось, необходимо предусмотреть входной фильтр.

Читать еще:  Датчик давления топлива для двигателя

Чтобы конструкция нормально работала, желательно ее изготовить по чертежам. Найти их не составит большого труда, тем более при наличии Интернета. Хотя возможны варианты с недоработанными чертежами. То есть возможны такие чертежи, по которым водометы не изготавливались и их работоспособность не проверялась. Подобные работы требуют специального инструмента и специальных навыков работы с материалами и инструментами.

Водомет для лодки ПВХ работает в обычном переходном режиме, способном вывести лодку на глиссирование, при скорости 13-17 км/час. Коэффициент полезного действия (КПД) подобных конструкций составляет не меньше 50%, что вполне приемлемо и чем не может похвастаться классический тип лодочного мотора.

Условия использования водомета

Работа водомета построена на следующем принципе: вода нагнетается в рабочую камеру через водосборник за счет работы лопастей, расположенных на импеллере (рабочем колесе). В результате такой работы в камере образуется чрезмерное давление. После чего, вода под давлением выпускается из рабочей камеры, чем и обеспечивается движение лодки. В данном случае, используется принцип реактивной тяги, используемой в турбореактивных двигателях. Это происходит за счет разности диаметров входного и выходного отверстия, а также наличия турбины: в нашем случае это импеллер. Импеллер вращается за счет карданной передачи, идущей от мотора лодки.

Особенность конструкции в том, что лодку ПВХ можно эксплуатировать на любых глубинах, в том числе и на самых малых, что недопустимо при наличии обычного подвесного лодочного мотора.

В данном случае, очень важно подобрать мощность мотора непосредственно к габаритам лодки и ее весу. Это означает, что необходимо знать технические характеристики плавсредства. Возможны случаи, когда установить подобный тип двигателя не удастся из-за технического состояния лодки. При этом, не стоит забывать, что находиться на воде с неисправными элементами очень опасно.

Китайцы испытали магнитогидродинамический двигатель для подлодок

Сопловая часть магнитогидродинамического двигателя «Ямато-1»

Китайская корпорация CSIC в середине октября текущего года провела первые успешные испытания прототипа магнитогидродинамического двигателя, «тихого» движителя без подвижных частей для перспективных подводных лодок. Как сообщает Global Times, испытания установки проводились на корабле, приписанном к порту в Санье в провинции Хайнань. Испытания двигателя были признаны успешными.

Самая простая конструкция магнитогидродинамического двигателя представляет собой канал, по которому движется жидкость, и расположенные по его сторонам электромагниты. Во время работы на электромагниты подается напряжение, возникает магнитное поле, которое провоцирует появление в жидкой среде движущей силы. При этом жидкость, проходящая по каналу, должна быть электролитической, то есть проводить ток.

В случае с морским магнитогидродинамическим двигателем электролитической жидкостью выступает морская вода. Поскольку в таком двигателе отсутствуют подвижные части, он практически не шумит — уровень гидродинамического шума проходящей сквозь установку воды и работающих электромагнитов на порядки меньше шума стандартных движителей надводных и подводных кораблей.

Согласно заявлению CSIC, во время испытаний корабль с новой установкой смог достичь расчетной скорости. На каком именно корабле проводились испытания и какой конкретно скорости он смог достичь, не раскрывается. Также не уточняется, был ли опытовый корабль подводным или надводным. Испытания состоялись 18 октября 2017 года.

Следует отметить, что попытки создать морской магнитогидродинамический двигатель предпринимались и раньше. В 1980х годах такой двигатель считался «установкой будущего» для тихих подводных лодок. В 1984 году даже вышел роман американского писателя Тома Клэнси «Охота за «Красным октябрем». В книге советская подлодка «Красный октябрь» имела именно магнитогидродинамические двигатели.

Считалось, что магнитогидродинамические двигатели, помимо тихой работы, позволят кораблям развивать скорости большие, чем позволяли традиционные движители с гребными винтами. Во время испытаний «Ямато-1» и нескольких других прототипов судов с новыми установками высоких скоростей достичь так и не удалось. Проект закрыли.

На «Ямато-1» стоял магнитогидродинамический двигатель с шестью движителями и электромагнитами, которые охлаждались жидким гелием. Сегодня «Ямато-1» находится в морском музее в Кобе, а магнитогидродинамический двигатель судна — в музее морской науки в Токио.

Василий Сычёв

Свежее

Сибирские арктические собаки скрестились со степными и научились пасти оленей

Грузовой корабль «Тяньчжоу-3» пристыковался к новой китайской орбитальной станции

Американка заразилась легочной чумой от домашних кошек

В древнеегипетском городе Буто нашли коллекцию ритуальных предметов VII–VI веков до нашей эры

Оплату по лицу запустили во всем московском метрополитене

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Двигатель на воде. Как сделать двигатель, работающий на воде

Умельцев собирать всевозможные механизмы из подручных средств в нашей стране всегда хватало. Подтверждением этих слов выступают советские журналы большим тиражом (не будем вспоминать названия), передачи наподобие «Очумелые ручки», книги «Сделай сам», и многочисленные видео в интернете. В этой статье разберем двигатель на воде.

Определения

Все устройства, которые созданы для превращения энергии в механическую работу, называются двигателями.

Двигатель на воде – определение размытое. Под ним можно подразумевать:

  • винтовые двигатели лодочных типов (может использовать двигатель внутреннего сгорания на воде, паровой и другие);
  • двигатели на реактивной тяге (гидроциклы, БТР и опять-таки подлодки);
  • генератор, превращающий энергию воды в механическую работу (двигатель, который работает на воде);
  • паровой двигатель (двигатель, работающий на воде, из-за простоты строения рассмотрен в деталях не будет).

Паровой двигатель устроен подобным образом: в котел заправляется горючее, в цилиндре закипает вода, увесистый поршень сверху под давлением поднимается до тех пор, пока не откроется клапан цилиндра. За счет поршня приходит в движение механизм.

О винтовых двигателях

В водном транспорте преимущественно используется следующий принцип: к двигателю (паровому, электрическому, дизельному, бензиновому и, с меньшей вероятностью, газовому) присоединяют винт определенных параметров.

О двигателях на реактивной тяге

По устройству – воду пропускают через себя за счет винтов (у ракет немного другой принцип). Особенность заключается в направленной струе, за счет которой объект приходит в движение. Для наглядного представления стоит вспомнить принцип работы водяного насоса. Преимуществами подобной системы является эффективность работы при высоких оборотах и относительная бесшумность.

О водных генераторах

Если встанет вопрос «как сделать двигатель на воде?», то за счет вращения винта можно привести в движение ротор. Он, в свою очередь, вызывает в катушках проводника магнитную индукцию. Она вызывает переменный ток. Ток или напрямую приводит в движение объект, или накапливает заряд в батарее. С батареи уже идет распределение на нужды.

Принцип сборки

Разберем примерную структуру цепи, использующей электрогенератор, и прицепим к нему двигатель на реактивной тяге. Это наглядно покажет, как работает определенный элемент. Цепь будет состоять из следующих компонентов: вращающиеся лопасти для генератора переменного тока, преобразователя переменного тока в постоянный, аккумулятора, совместимого электродвигателя, системы реактивной тяги.

Для обеспечения работоспособности генератора необходимо хотя бы примерно представлять скорость вращения ротора. Отталкиваясь от скорости вращения, получаем представление о мощности, которую должен вырабатывать генератор.

Электрический асинхронный генератор переменного тока состоит из статора (неподвижной части) и ротора (вращающейся). Статор состоит из блока наложенных друг на друга листов металла диэлектрика (не проводящих ток) с вырезанными сквозными пазами, и магнитных катушек, вставляющихся в них. Катушки не должны соприкасаться с блоком. Для этого используются специальные прокладки внутри, и стрелки снаружи из изолирующего материала. За пределы пазов они выступать не должны. Также изолируются катушки друг от друга. Форма и элементы ротора могут отличаться друг от друга.

Возьмем за основу двигатели на воде своими руками с расчетом на три фазы, так как данный вид наиболее распространен. Это значит, что будет использовано три катушки одинаковых размеров. В домашних условиях при напряжении в 220 вольт постоянного тока в 19 ампер, потребуется провод с сечением 1,5 миллиметра. Работать будет при условии потребления не выше 4,1 киловатта. Стоит также учесть частоту вращения. Количество вращений в секунду измеряется в герцах. В России принята чистота 50 Герц в секунду для электроники. Провода на выходе соединяются «треугольником» или «звездой».

О физике

Ватт представляет произведение ампер на вольт. Киловатт — это 1000 ватт. Вольт равен произведению Ампер (сила тока) на Ом (сопротивление). Добавляя витки, вы увеличите мощность генератора, но и необходимую требуемую работу при вращении ротора. В данном случае рекомендуется отталкиваться от требований аккумулятора на потребление, а не на отдачу.

Читать еще:  Характеристика двигателя лифан для снегохода буран

Разумеется, возможно сделать расчеты будущего изделия, но в целях безопасности рекомендуется поэкспериментировать с малой мощностью ручного генератора, так как без опыта с первого раза собрать полностью рабочую модель не получится. Причиной этого могут служить мелкие недочеты, неподходящие материалы и прочее, а следствием нарушения техники безопасности — чья-то жизнь. Используйте для начала аккумулятор на 12 вольт и проволоку меньшего диаметра. В качестве ротора — простой ферромагнитный сердечник (железный цилиндр подойдет). Для начала можно сделать авто двигатель на воде для какой-нибудь машинки.

С генератора переменного тока потребуется сделать цепь из трансформатора (высокого напряжения в низкое), 4 диода прямоугольником (одностороннее движение), конденсатор (для бесперебойности), резистор и стабилитрон (ограничение по верхней и нижней планке) и последним регулятор. Вся цепь подключается к накопительной батарее. От батареи непосредственно двигатель под винт. Двигатель можно аналогичный изготовить.

С двигателя для реактивного движения делается вытяжка из проводов (с гидроизоляцией) или бобина. Удлинение размещается у нижнего основания лодки. Винт прикрепляется к нему. Форма винта, углы и количество лепестков по усмотрению.

В маленьком размере получится лодка с ручной подзарядкой и соплом, что обеспечит высокую скорость. Если масштаб увеличить, то при правильном подходе получится мощный двигатель на воде, а главное, появятся навыки.

Подводный скутер

  • Описание
  • Вопрос-ответ

Водные развлечения – это любимый вид отдыха взрослых и детей. И когда вы уже насладились солнечными лучами, получили ровный загар и налюбовались красотой природы, появляется желание исследовать подводный мир. Он открывает нам жизнь другой стороны. Эта царственная тишина и живописные пейзажи морского дна не могут оставить равнодушными ни одного человека. Поэтому каждый из нас хоть раз в жизни пробовал себя в роли ныряльщика.

Процесс погружения под воду – это захватывающий процесс, который можно разнообразить и сделать комфортным с помощью специальных приспособлений. Например, маска для ныряния даст возможность чувствовать себя под водой максимально комфортно, а чтобы почувствовать себя частичкой этого прекрасного зрелища и иметь возможность передвигаться под водой с легкостью рыбы и проворностью морского котика, советуем купить подводный скутер.

Что такое подводный буксировщик

Подводный скутер – это новое изобретение, предназначенное для передвижения под водой с использованием акваланга или без него. Устройство полезно техническим дайверам, которые исследуют морские глубины с профессиональным интересом.

Также буксировщик стал доступен и для простых пользователей. В нашем магазине можно купить подводный буксировщик по доступной цене. Это облегченная модель простая в использовании. Буксировщик избавляет вас от необходимости прикладывать усилия, чтобы передвигаться в толще воды.

Подводный буксировщик оснащен мотором, который и отвечает за передвижение устройства под водой. Благодаря его силе буксировщик способен передвигаться со скоростью 5 километров в час. Это комфортная скорость, на которой вы сможете вдоволь насладиться красотой подводного мира.

С помощью буксировщика вы сможете погружаться на глубину до 25 метров. При этом вы можете использовать профессиональное оборудование дайверов (акваланги, кислородные баллоны и т.д.) или же погружаться с обычной маской и трубкой.

Благодаря быстрому передвижению под водой на одном вдохе вы сможете осуществлять прогулки под водой, чувствуя себя достаточно комфортно.

Скутер для подводного плавания

Скутер для подводного плавания рассчитан на среднестатистического пользователя, поэтому он прост и безопасен в использовании. Буксировщик оснащен ручками, за которые вы можете держаться во время плавания.

Управление буксировщиком довольно простое. Вы можете управлять им как обычным рулем велосипеда или чем-то подобным. Скутер имеет функцию регулировки скорости. Для этого предназначена кнопка, расположенная на одной из ручек скутера.

На противоположной ручке расположена кнопка питания скутера. Подводный скутер буксировщик работает от перезаряжаемого аккумулятора мощностью в 24 В. Полного заряда аккумулятора хватает на 1,5 часа плавания под водой.

В целях безопасности скутер поставляется без аккумулятора. Но это стандартный 24 В аккумулятор, который доступен в любом местном магазине, поэтому приобрести его для вас не составит проблем. Подводный детский скутер оснащен функцией автоматического отключения в случае, если вы его случайно упустите из рук или в случае столкновения с каким-либо предметом. Поэтому можете быть уверены в своей безопасности во время погружения со скутером.

Дизайнеры продумали безопасность устройства до самых мелочей. Корпус скутера герметичный и надежно защищает электрические детали приспособления от попадания воды и выхода из строя. Пропеллер, который приводит скутер в движение, защищен прочной решеткой, которая позволяет избежать травмирования во время движения или случайного попадания предметов в лопасти.

Утоли мои печали: как впрыск воды повышает мощность мотора

Уже более ста лет автомобильные инженеры работают над повышением отдачи мотора. Поначалу все было просто: больше литраж, больше цилиндров, больше мощности! Но довольно быстро стало понятно, что replacement for displacement все-таки необходим: в ход пошли компрессоры, турбины, усложнение ГРМ с многоклапанными конструкциями и регулируемыми фазами, распределенный и непосредственный впрыск, облегчение поршневой группы… Теперь, когда к ДВС все чаще в компанию стали добавлять электромоторы, кажется, что предел форсирования обычного мотора достигнут. Но нет – вы забыли про впрыск воды! Разберемся, зачем это делается и почему до сих пор не применяется в массовом автомобилестроении.

О быватель при упоминании системы впрыска воды в цилиндр скептически хмыкнет: если двигатель автомобиля получит гидроудар, ничего хорошего из этого не выйдет. Но одно дело, когда при проезде глубокой лужи в двигатель через впускной тракт попадает большое количество воды, которую пытается сжать поршень – это приводит к разрушению шатунно-поршневой группы… Совсем другое – точечный впрыск специальной смеси в камеру сгорания.

Как это работает?

Система впрыска воды чаще всего используется на высокофорсированных двигателях для улучшения их характеристик. Откуда получается дополнительная мощность? Существует сразу несколько вариаций системы, различающиеся только точками установки. Для этого во впускном коллекторе устанавливается специальная форсунка, подающая во впускной тракт водометанольную смесь, которая смешивается с топливной смесью, подаваемой в камеру сгорания.

Почему именно смесь воды со спиртом? Во-первых, такая жидкость замерзает при более низких температурах, а во-вторых, вода со спиртом обладает лучшим рассеиванием, из-за чего образуется более равномерная смесь и уменьшается температура во впускном коллекторе. За счет мелкодисперсных капель смесь охлаждается, что позволяет повысить степень сжатия, а также уменьшить скорость горения смеси в цилиндрах, а это снижает возможность детонации. Также снижение температуры горения топливно-водяной смеси влияет на химические процессы в камере сгорания, что уменьшает концентрацию вредных выбросов азота и углекислых газов.

Опыты российских конструкторов на дизельных двигателях с экспериментальными системами показали снижение выбросов оксидов азота в три-четыре раза, а выбросов СО2 – в 1,2 раза.

Казалось бы, одни плюсы! Но, как и все в мире, идеальных вещей не бывает. В отработавших газах увеличивается концентрация несгоревших углеводородов, что немного увеличивает расход топлива автомобиля. На малой скорости или полностью открытой дроссельной заслонке двигатель может работать неустойчиво.

Одной из ключевых причин является неравномерное распределение жидкости по цилиндрам – в некоторых из них неизбежно создается обедненная смесь. Обычно такую проблему можно решить, установив систему с индивидуальными форсунками на каждый из цилиндров, управляемых компьютером.

Кроме того, пользователи часто забывают, что в систему необходимо заливать только дистиллированную воду. Ведь растворенные в обычной воде соли могут привести к образованию нагара в камерах сгорания, и, как следствие, уменьшить ресурс двигателя. Посмотрите на накипь в чайнике – вы же не хотите, чтобы подобная гадость была и внутри цилиндров?

С чего все началось?

Впервые в мировой практике впрыск воды в цилиндры двигателя применил венгерский инженер Bcnki в начале XX века. Еще спустя несколько лет профессор Хопкинсон из Англии успешно применил экспериментальную систему впрыска воды для улучшения характеристик промышленных двигателей. А наибольший вклад внес Гарри Рикардо, создатель одноименной марки, занимающейся выпуском автомобильных комплектующих. На его счету – многочисленные исследования, несколько патентов и даже монография High-Speed Internal Combustion Engine, в которых подробно описаны методы и испытания двигателей с впрыском воды.

Читать еще:  Характеристика бензиновый двигатель внутреннего сгорания

В результате всех испытаний Рикардо представил двигатель, оснащенный системой впрыска смеси воды с метанолом, благодаря которой удалось добиться увеличения характеристик мотора почти что двукратно! Широкое применение водометанольные смеси нашли во время Второй мировой войны. Первую скрипку сыграли авиаторы, которые в погоне за скоростями и высотой искали любые ухищрения, чтобы выжать максимум мощности из поршневых двигателей, которых к концу войны все равно заменили реактивной авиацией.

В 1942 году на вооружение ВВС Германии поступил иcтребитель Focke-Wulf 190 D-9, оснащенный системой впрыска водометанольной смеси во время форсажа. Причем он был не единственным в своем роде в Люфтваффе. Похожей системой впрыска оснащались двигатели Daimler-Benz 605 и BMW 801D для Messerschmidt Bf-109, а также Junkers Jumo 213A-1. Стоит отметить, что авиационные двигатели того времени уже имели системы турбонаддува, и впрыск воды, по сути, играл роль интеркулера. Водометанольная смесь MW-50 впрыскивалась во впускной тракт авиационного двигателя, где смешивалась с топливной смесью, устремляясь в камеру сгорания. В результате контакта с раскаленными стенками цилиндров вода превращалась в пар, который, расширяясь, создавал в цилиндре избыточное давление, а предварительное охлаждение топливной смеси на впуске способствовало увеличению ее объема в цилиндре и улучшало эффективность сгорания топлива. В результате мощность немецких моторов кратковременно увеличивалась на 20-30 процентов, что давало последним преимущества по набору высоты и максимальной скорости.

На фото: Messerschmitt Bf-109

Собственные системы впрыска воды разработали и союзники. Так, американская компания Pratt & Whitney в своем двигателе J57 для бомбардировщика В-29 установила похожую систему для повышения характеристик двигателя на малых и средних высотах. Похожую систему с успехом применяли и на истребителях. В 1943 году по приказу НКАП моторный завод №45 должен был разработать документацию на советскую систему впрыска воды для двигателей АМ-38Ф. Опытная партия из пяти самолетов Ил-2, оснащенных двигателем с впрыском воды, была построена на заводе №18, однако после испытаний система была признана слишком дорогой и сложной в настройке.

На каких автомобилях применялось?

С развитием в конце войны реактивных двигателей работы по увеличению мощности поршневых агрегатов были практически свернуты, и богатый опыт форсировки отошел на задний план. Но о системах вспомнили автомобильные компании. Первым впрыск водометанольной смеси на серийном автомобиле стали применять американцы из General Motors, которым такая система оказалась нужна для повышения детонационной стойкости турбомотора Oldsmobile F-85 Jetfire. Что из этого получилось, мы уже рассказывали вам ранее.

На фото: Oldsmobile F-85 Jetfire Hardtop Coupe 1963

Еще одним производителем, вспомнившем о полезных свойствах водометанольной смеси, стал шведский Saab, где до начала 1980-х годов устанавливали систему впрыска воды на Saab 99 Turbo S. Правда, с появлением интеркулеров, охлаждающих воздух во впускном тракте, такие системы на серийных автомобилях плавно сошли на нет, но не были забыты в автоспорте.

В 1983 году команды Формулы-1 Renault и Ferrari установили на свои болиды системы впрыска воды, позволившие итальянцам в итоге занять первое место в кубке конструкторов. На машинах были установлены баки объемом 12 литров для хранения смеси спирта и воды, регулятор давления и водяной насос, однако впоследствии подобные системы были запрещены регламентом.

На фото: Renault RE40 ‘1983

Похожие системы пытались внедрить в середине 1990-х в WRC, но и там они получили запрет через недолгое время, как и на ле-мановских спортпротипах. Очень широкое распространение баки с водой получили у американских гонщиков на ¼ мили. Могучие американские «восьмерки» дрегстеров, снабженные механическими нагнетателями, требовали серьезного охлаждения, а интеркулеры еще не получили широкое распространение. Тогда некоторые светлые головы и вспомнили о полезных свойствах водно-спиртовой смеси, подаваемой в двигатель. Так, суперкар Porsche 911, доработанный фирмой 9ff, в 2005 году установил рекорд скорости 388 км/ч для автомобилей, официально сертифицированных для дорог общего пользования. Его оппозитная «шестерка» с двумя турбокомпрессорами на пару с обычными интеркулерами была также оснащена системой впрыска воды.

Впрыск воды, наши дни

На некоторое время интерес к системам от производителей угас, но в 2015 году про технологии вспомнили мотористы BMW, решившие применить впрыск воды уже не для повышения мощности, а для снижения расхода бензина. Первым автомобилем, опробовавшем систему впрыска воды с метанолом, стал пейс-кар BMW M4, участвующий в гонках MotoGP. Но если там была установлена обычная форсунка, подающая смесь во впускной коллектор, то на опытном трехцилиндровом турбомоторе рабочим объемом 1,5 литра система стала более продвинутой.

Вода смешивается с топливной смесью с помощью топливного насоса высокого давления Bosch, срабатывающему только на оборотах мотора свыше 4 000. Водно-топливная смесь через форсунку впрыскивается в саму камеру сгорания. В результате мощность 201-сильного двигателя увеличилась на 14 л. с., возросла детонационная стойкость двигателя, что позволило поднять степень сжатия с 9.5:1 до 11,0:1 и в целом улучшить отдачу мотора на низких и средних оборотах. Объем водяного бака с подогревом – 7 литров, а в обычных условиях автомобиль расходует около 1,5 литра воды на 100 км пути, что означает необходимость пополнения системы почти каждые 500 километров.

На фото: BMW M4 Coupé MotoGP Safety Car (F82) ‘2015

Однако инженеры BMW предусмотрели и другие способы добычи воды: при работе кондиционера конденсат из системы автоматически сливается в бак. Все эти ухищрения позволяют экономить почти 8% топлива на 100 км пути в смешанном цикле, а особенно эффективно система может работать в паре с гибридным приводом. Правда, о таких гибридах в БМВ пока молчат.

Серийный выпуск двигателей с водометанольной системой впрыска по планам должен начаться уже в конце этого года, причем поставляться такие БМВ будут и в Россию. На наше счастье, из-за повышенной стойкости к детонации эти машины будут менее требовательны к октановому числу – заправляться можно будет обычным Аи-95.

Можно ли поставить такую систему себе на машину?

Если очень хочется, то можно. Начитавшись интернета, умельцы делают самодельные системы, используя в качестве элементов капельницы, медицинские шприцы и прочие изделия, устанавливают во впускном коллекторе за дроссельной заслонкой и. такие системы работают.

Впрочем, все плюсы от повышенной мощности или крутящего момента перечеркиваются одним жирным минусом. Ведь по сути такой самопал просто льет огромное количество воды в коллектор, не распыляя ее, в результате чего водяная взвесь поступает во все цилиндры неравномерно. О последствиях мы уже говорили выше – в некоторых цилиндрах воды больше, чем в остальных, что приводит к обеднению смеси в отдельных цилиндрах и неравномерную работу мотора. В худшем случае количество воды, поступаемой в цилиндр, так велико, что приводит к шансу получить тот самый пресловутый гидроудар.

Для тех, у кого есть чуть больше денег, продавцы тюнинг-аксессуаров предлагают комплект из насоса высокого (около 5-10 бар) давления, электронного блока управления насосом, форсунок для впрыска смеси и, естественно, бачка для воды. В самых дорогих системах применяется клапан, регулирующий давление и количество поступаемой воды.

Принцип работы такой системы прост: блок управления, подключенный к датчику расхода воздуха двигателя, анализирует полученную информацию и рассчитывает подачу воды, дав команду насосу.

Несмотря на кажущуюся простоту, и здесь возникают определенные сложности. Впрыск воды происходит только на определенных режимах работы двигателя, обычно подобные системы работают при оборотах двигателя свыше 3 000 об/мин. К тому же система почти не контролирует подачу смеси, а только подает команду на включение/выключение насоса. Основным ограничением на количество впрыскиваемой воды становится только производительность самой форсунки.

Кстати, пока блок даст команду насосу на запуск, пока насос включается и начинает перекачивать воду, происходит задержка между отправкой команд на впрыск топлива и впрыск воды, что неминуемо снижает эффективность всей системы.

Главными спецами по системам впрыска воды для автомобильных двигателей были признаны конструкторы британской фирмы Aquamist, в 1990-е поставлявшие комплекты для болидов WRC, пока их не запретили. И цена на тюнинг-киты колеблется в районе 3 000 долларов. В общем, пока впрыск воды остается довольно экзотическим, недешевым и, положа руку на сердце, не таким уж эффективным средством форсировки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector