enginepower.pro

Эффективность впрыска метанола, воды, этанола.

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Коэффициентом наполнения называется отношение количества свежего заряда, по массе, действительно поступившего в цилиндр, к количеству свежего заряда, также по массе, которое могло бы заполнить рабочий объем цилиндра при давлении и температуре в исходном состоянии на впуске в двигатель

clip_image001

 

Или проще – чем выше значения коэффициента наполнения VE, тем больше воздуха поступит в двигатель, а значит и будет возможность больше сжечь топлива. Нет воздуха, нет кислорода и не возможен процесс горения при котором выделяется тепло.

Вид топлива, каким способом и когда это топливо поступает в двигатель – влияет на значения коэффициента наполнения. У двигателей с карбюратором или моно впрыском топливо подается раньше, еще до впускного коллектора и в основном, такие моторы имеют в целом более низкие значения коэффициента наполнения.
Причина заключается в том, что топливо начинает практически сразу испарятся, и эти испарения замещают поступающий свежий заряд воздуха. Двигатели с распределенным впрыском, в которых топливо подается в впускной канал имеют выше коэффициент наполнения при прочих равных условиях. Т.к. не происходит замещение воздуха в впускном коллекторе. Топливо не испаряется до тех пор, пока не поступит в впускной канал и не встретит впускные клапана.

Двигатели с непосредственным впрыском, у которых топливо подается прямо в цилиндры после того, как впускные клапана уже закрыты, не имеют вообще снижения коэффициента наполнения из-за подачи топлива.
Чем позже топливо начнет испаряться в системе впуска, тем это лучше для VE коэффициента наполнения. Но, с другой стороны, чем раньше начнется процесс испарения, тем лучше будет смесеобразование и более равномерная подача смеси в цилиндры.

Раньше, на двигателя с карбюратором желательным было добиться испарения 60% топлива в впускном коллекторе. Подогрев заряда способствует снижению VE т.к. при этом снижается плотность заряда. Однако на ТАКИХ двигателях подогрев необходим для обеспечения лучшего испарения топлива. При этом надо иметь в виду, что подогрев следует осуществлять только до тех пор, пока увеличение мощности двигателя из-за лучшего испарения смеси будет компенсировать снижение той же мощности вследствие уменьшения VE

clip_image002

Двигатели, в которых используется система распределенного впрыска, не нуждаются в подогреве впускного коллектора, полагаясь на более качественный распыл форсунок и высокую температуру вокруг впускных клапанов для обеспечения испарения топлива. Результат — более высокий коэффициент наполнения. Часто, топливо впрыскивается прямо на впускной клапан. Это не только ускоряет процесс испарения, но также охлаждает впускной клапан, цикличная температура которого легко переваливает за 400*С, хотя средняя в пределах 200-300*С.

Топлива с малыми значения AFR (соотношение массы воздуха к массе топлива), такие как алкогольные виды, уменьшают коэффициент наполнения еще в большей степени. Топлива, у которых высокая удельная теплота парообразования отыгрывают часть потерянного коэффициента наполнения из-за сильного эффекта охлаждения в момент испарения. Это понижение температуры входящего свежего заряда делает его более плотным и позволяет при том же давлении в системе впуска поступить большему количеству воздуха.

Классическая система впрыска, также как и на моторах с карбюратором или моно впрыском, подает смесь до впускного коллектора, а значит ее эффект напрямую зависит от значения удельной теплоты парообразования этой подаваемой смеси.

У бензина теплота парообразования 307 kJ/kg, а у метанола 1147 kJ/kg – в 3.74 раза больше. У воды удельная теплота парообразования – 2350 kJ/kg, в 7,65 раз больше чем у бензина и более чем в 2 раза выше удельной теплоты парообразования метанола. Этанол – 873kJ/kg.

Октановое число у этанола и метанола приблизительно одинаковое – в пределах 108-109., но этанол сильно проигрывает по охлаждению метанолу. Вода в этом плане без конкуренции и охлаждает в разы лучше и на порядок лучше решает проблемы с детонацией и EGT (температура отработанных газов)

У метанола, также есть свои плюсы – прежде всего это топливо, при сгорании он выделяет тепло, что дает мощность. Более того, если сравнить метанол с бензином, то он в пересчете тепловой энергии к удельной массе кислорода выделяет на 6% больше энергии. Бензин имеет 43 Mj/kg, а метанол – 20 Mj/kg, но метанол, это кислорода содержащий углеводород, поэтому имеет стехиометрическую смесь или соотношение воздух / топливо, равное 6.47:1 (массовые части), а бензин 14.7:1. Или по-простому – метанола необходимо лить более, чем в два раза больше.

А вот в чем преимущество этанола?
— эффект охлаждения для увеличения коэффициента наполнения – под большим вопросом. Хуже метанола и в разы меньше эффект чем у воды.
— увеличение октанового числи или проще говоря борьба с детонацией – так в сравнении с водой шансов нет
— тепловая энергии к удельной массе кислорода – приблизительно такие же показатели, как и на бензине и хуже чем у метанола

Так, что водку лучше использовать по ее прямому предназначению – “под закусочку”. Конечно, в мороз водку можно использовать, как “универсальную жидкость”, заменит “омывайку” и не навредит мотору при использовании в системе впрыска воды (вода метанол).

Также статьи по впрыску воды вдвигатель Вода метанол, детальное изучение Впрыск вода, метанол

Автор: Владимир Шарандин