Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Osprzęt kablowy
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Skoda Fabia SDI zasilana ON i H20

xyro 15 Lis 2011 00:20 74330 281
  • #1
    xyro
    Poziom 24  
    Witam.

    Jako mechanik z zamiłowania (a informatyk z wykształcenia :P) chciałbym dziś przedstawić przetestowany i tak naprawdę niedokończony projekt zasilania silnika Diesla olejem napędowym i wodą.

    Jak się nie trudno domyślić - układ ma oszczędzać paliwo kosztem pary rozprężanej podczas spalania ON. W Internecie można znaleźć wiele dziwnych stron dotyczących tego zagadnienia, ale konkretów jest mało, stąd - postanowiłem zbadać je sam.

    Samochód testowy to Skoda Fabia SDI 1.9 z bezpośrednim wtryskiem ON. Jest to silnik N/A, czyli bez turbo. Moc wynosi aż 64 km, ale za to średnie spalanie ON - 5 l :)
    Układ zasilania jest bardzo prosty. Składa się z:
    -podwieszonego baniaka 5 l z płynu do spryskiwaczy;
    -nagrzewnicy zrobionej z rurki miedzianej (bodajże 5mm - grubość przewodu hamulcowego) nawiniętej na wydech w ilości około 3 m zaraz za kolektorem;
    -zaworka paliwowego na wężyku miedzy baniakiem a nagrzewnicą;
    -kilku przewodów i opasek.

    Woda z baniaka pod swoim ciśnieniem spływa do nagrzewnicy, gdzie zamienia się w parę wodną. Jej ilość regulujemy zaworkiem. Rurka miedziana jest wprowadzona wprost za filtr powietrza zaraz przed samym kolektorem.


    Czy to działa?

    Jadąc na 5. biegu ze stałą prędkością około 70 km/h autko pokazuje spalanie chwilowe około 3.5-3.8 l na 100 km. Odkręcając zaworek na maksa, spalanie chwilowe spada po około 10 s do 2.0-2.4 l na 100 km. Auto zaczyna przyspieszać mimo niedodawania gazu. Trzeba po prostu zdjąć trochę nogę z pedału przyspieszenia. Jeśli w tym momencie auto wysprzęglę, to zgaśnie. Z przyspieszeniem nie ma problemu, aczkolwiek czuć, że samochód zachowuje się o wiele bardziej elastycznie. Przy 100 km/h przy chwilowym spalaniu ON 5 l na 100 km, włączając ten układ na maksa, spalanie spada do 3.8-4 l i tak jak poprzednio - musimy zdejmować nogę z z gazu, jeśli chcemy dalej jechać 100 km/h.

    Głównym problemem jest tu liniowe podawanie pary oraz całkowity brak zależności jej podawania z ilością wtryskiwanego paliwa/zassanego powietrza.
    Nie wiem też, jakby się to sprawdziło w silniku z turbo - czy para nie zabije turbosprężarki. Inny problem to to, że kolektor w SDI nie był dostosowany do równego rozdziału mieszanki pary z powietrzem i prawdopodobnie jej stężenie w rożnych cylindrach jest różne.

    Oszczędność paliwa przy prędkościach 60-90 km/h jest rzędu 30-35%. Powyżej maleje, bo układ chyba nie wyrabia. Przy wolniejszej jedzie i na maksa odkręconym zaworku pojawia się problem z równomierną pracą, a silnik praktycznie gaśnie na jałowych. Regulacja układu działa z dużym opóźnieniem i dlatego ciężko dograć ilość pary do ilości zassanego powietrza/spalonego paliwa na bieżąco. Regulując układ tak, żeby na wolnych obrotach silnik był na granicy stabilnej pracy, oszczędność paliwa wynosi około 10% (jakieś 0.5 l ON mniej na 100 km), ale samochodu można normalnie używać, nie pomijając faktu, że jest mocniejszy. Wprawdzie nie robi się z niego TDI, ale przyspiesza dużo żwawiej i ogólnie pracuje dużo ciszej. Kto miał Diesla ze stajni VW, ten wie, jak te silniki hałasują. Po dodaniu pary do spalania mamy kulturę pracy silnika HDI. Klekot jest cichy i miękki :)

    Tak czy inaczej - chętnie przyjmę wasze propozycje najprostszego sterowania podawaniem pary w takim silniku w stosunku do zassanego powietrza. Ja jak na razie mam całkowity brak pomysłów :/ Myślę, że najskuteczniej byłoby dozować parę w zależności od obrotów silnika, co daje nam w Dieslu proste założenie - ile powietrza, tyle pary ;) Problem pojawia się także, jak damy w palnik, bo wtedy uzyskujemy bardzo gorącą parę, która nie rozpręża się tak dobrze jak para chłodniejsza.

    Z tym układem ustawionym na obroty jałowe zrobiłem już ponad 12000 km i spalanie jest o około 0.5 l mniejsze niż wcześniej (ta sama trasa). Zatem gorąco zachęcam do testowania takiego rozwiązania. Wody używam kranówki, ale odkamienionej i niechlorowanej.

    Jako że mieszkam za granicą, wrzucam jedną fotkę (regulamin) poglądową mojego samochodu. Układ jest, jak już wspominałem wcześniej - bardzo prosty i jeśli tylko będę miał czym, to zrobię zdjęcia i umieszczę na forum. Póki co, pragnę podzielić się opisem.

    Skoda Fabia SDI zasilana ON i H20
  • Osprzęt kablowy
  • #2
    GOLECKI
    Poziom 15  
    Moja propozycja to zaworek przy kolektorze ssącym sterowany cięgnem przepustnicy i zawór bezpieczeństwa (ciśnieniowy) żeby rurki nie rozerwalo połączony z prostym skraplaczem i powrotem do zbiornika. Silnik powinien reagować szybciej na dopływ pary a przy wolnych obrotach będzie pracować bez pary. Można też zastosować elektrozawory i prosty układzik sterujący. Ciekawy temat do rozwinięcia. Pozdrawiam.
  • #3
    bobo
    Poziom 29  
    Wiedze o silnikach mam ze szkoły średniej, nie znam sie na tej materii. Pytam, co ma robic ta para w silniku. Na chłopski rozum to ona wcale nie popchnie tłoków, chyba ma za małe cisnienie. Poza tym, co mi z takiego wynalazku, kiedy musze ciągle pamietać o pedale gazu i modlić sie aby auto nie zgasło w nieoczekiwanym momencie np. na skrzyzowaniu.
    Pozdrówka
  • #4
    tomek.kopiec
    Poziom 18  
    "Na chłopski rozum ....."

    Dobrze powiedziane ale jakby już rozbić wodę na wodór i tlen to nagle się okaże że to nie para pcha tłoki tylko w procesie spalania te dwa gazy się wspomagają.A to że instalacja nie jest jeszcze dopracowana- w końcu kolega stworzył to w "stodole"Trzymam kciuki!
  • #5
    a.bakus
    Poziom 15  
    Bobo, autor napisał przecież, że otwiera temat i sam uznaje go za niedopracowany, wymienia ułomności projektu i domyślam się, że oczekuje od forumowiczów propozycji na rozwiązanie problemów.

    Osobiście temat uważam za bardzo ciekawy i zarazem obiecujący.

    Dozowanie pary uzależniłbym od podciśnienia za filtrem powietrza.

    Czy silnik od tego nie skoroduje? Podejrzewam, że wydech może szybciej zardzewieć.
  • Osprzęt kablowy
  • #6
    galart
    Poziom 13  
    Ja bym tam widział coś działającego na zasadzie Blosa od instalacji LPG, konieczne byłoby jednak odprowadzenie skraplającej się pary. Zastanawiam się jak zimą będzie sprawował się układ przy niskich temperaturach, droga do silnika jest długa a krople wody mogą źle wpływa na pracę silnika> Najlepszym rozwiązaniem wydaje się podawanie pary bezpośrednio do kolektora i podgrzewanie większego zbiorniczka z wodą tak aby para była podawana pod większym ciśnieniem. Mam jeszcze jeden pomysł, uzależnić dopływ wody od obrotów przez zastosowanie zaworu elektromagnetycznego (takiego od paliwa stonowanego w instalacjach LPG) tak aby przy obrotach niższych niż powiedzmy 1500obr/min zawór zamykał dopływ. Pozwoli to na zwiększenie ilości pary podawanej w czasie jazdy a na luzie auto nie będzie się dusiło. I znów wracamy do epoki parowozów :) powodzenia
  • #7
    michcior
    Poziom 30  
    Całkiem niedawno natknąłem się na ten temat. Tu jest trochę o tym, jak to odkryto i trochę wyjaśnień:
    darmowa-energia.eko.org.pl
    Niestety, po firmie która miała to instalować nie ma śladu.

    Polecam tą stronę, jest tam sporo bardzo konkretnych opisów DIY dotyczących wszystkiego co związane jest z tanią energią.
  • #8
    Plumpi
    Specjalista - systemy grzewcze
    Dodawanie wody do spalania nie jest niczym nowym. W Polsce już w latach 80-tych czy nawet w 70-tych stosowano ten patent w silnikach statków. Nawet bodajże w jednym z odcinków Sondy była o tym mowa. Niestety nie znam szczegółów tamtego rozwiązania.
    Osobiście myślę, że dla poprawienia wydajności należałoby tę wodę wtryskiwać do cylindra przed każdym zapłonem. Obawiam się jednak, że taka instalacja wymagałaby przebudowy całego silnika, a do tego w okresie zimowym stwarzałby możliwość uszkodzenia silnika.
  • #9
    MegaWaldi
    Poziom 10  
    W Messerschmittach stosowano wtrysk wody i metanolu dla zwiększenia mocy.
    Zastosuj dodatkowy zbiornik do magazynowania ze sterowanym reduktorem.
  • #10
    Villen
    Poziom 21  
    "Wtrysk", czy raczej podawanie pary wodnej do procesu spalania silnika diesla został wymyślony już dawno temu przez... Polaka! Zdaje się że był to niejaki pan Jan Gulak? Nie pamiętam niestety szczegółów (chyba oglądając jakieś disovery albo coś w tym stylu to usłyszałem i nie zwróciłem należytej uwagi), ale podobno w czasie jazdy swoim mercedesem w gęstej mgle zauważył że silnik pracuje dużo elastyczniej i ciszej. Od tego podobno się zaczęło... ;)

    Co do sterowania całym systemem... Wydaje mi się że dobrym rozwiązaniem byłoby zastosowanie czegoś na kształt reduktora podobnego do klasycznej, mieszalnikowej instalacji LPG. Problemem może być ogrzewanie takiego reduktora, ale gdyby stworzyć dodatkowy obieg jakiegoś czynnika ogrzewanego właśnie np od układu wydechowego wydaje się to możliwe... Do tego odpowiednio zaprojektowany mieszalnik i silnik sam mógłby "zasysać" potrzebną ilość pary wodnej w zależności od podciśnienia (obciążenia). Wymagało by to jednak poważnego podejścia projektowego, bo zdaje się, że potrzebny byłby też jakiś skraplacz do usuwania nadmiernej ilości pary.

    Mam pytanko do konstruktora tego konkretnego rozwiązania: jakiej pojemności masz zbiornik wody i na ile km wystarcza?

    Poprosimy o dokładniejsze zdjęcia ;)
  • #11
    galart
    Poziom 13  
    Ciekaw jestem ile wytrzyma układ wydechowy :) tak sobie myślę że dobrze by było podgrzewa powietrze które idzie do silnika tak aby nie wytrącała się w nim para i więcej wody mogło przenieść. faktycznie najlepszym rozwiązaniem wydaje się bezpośredni wtrysk wody pod dużym ciśnieniem bezpośrednio do cylindrów/kolektora, pozwoliło by to na precyzyjne sterowanie i wyeliminowało większość problemów związanych z jej podgrzewaniem
  • #12
    Tommy82
    Poziom 40  
    Z tego co gdzieś słyszałem to Niemcy to stosowali w jakiś czołgach i wtryskiwali wodę która się miała rozprężać. Para mokra pewnie działa podbnie.

    Co do spalania to przydały by się pomiary "na baku" bo komputery lubią różne rzeczy pokazywać. Szczególnie ze nie wiadomo czy ten "zysk" to nie jest tak naprawdę ingerencja ary w jakieś parametry sterowania silnika czego efektem jest zmniejszenie dawki wraz ze wszystkimi konsekwencjami. To by trzeba sprawdzić na hamowni niestety. Bo to może być tak naprawdę taki tuning opornikiem w wydaniu nieco bardziej VooDoo.

    galart jak podgrzejesz powietrze to spadnie moc. Poza tym para sucha raczej żadnej mag w silniku nie zrobi.
  • #13
    251mz
    Poziom 18  
    kupić kerszera i zastąpić silnik napędem od paska alternatora , do tego regulator ciśnienia i za tym wtryskiwacze sterowane sygnałem wtrysku ropy
  • #14
    sstaniszewski
    Poziom 15  
    A może zamiast podgrzewać wodę zastosować takie coś jak w nawilżaczach ultradźwiękowych lub inhalatorach efekt zimnej pary.
    Link
  • #15
    Urgon
    Poziom 36  
    AVE...

    Mnie ciekawi, co zrobi z instalacją zima. Zwłaszcza jak mróz będzie siarczysty...
    Pomysł ciekawy, lecz jeśli oszczędność byłaby w tym, to by było to powszechnie stosowane. Moim zdaniem to jest dobre do chwilowego "tuningu", ale na dłuższą metę oszczędność będzie za mała, by kompensować koszta naprawy, gdyby jednak para wodna nie była zbyt zdrowa dla silnika. Co do sterowania, to sterownik PID sprzężony z układem sterowania silnikiem. Ale żeby to opracować, to by wypadało mieć sam silnik do testów, a nie badać rozwiązania "w drodze"...
  • #16
    poorchava
    Poziom 18  
    Myślę, że skraplanie wody w niskiej temperaturze dałoby się opanować. Nie wiem jak rozwiązane jest odpowietrzenie skrzyni korbowej w tym silniku, ale można by rurkę od tego układu nieco przedłużyć i wykorzystać do podgrzewania przewodu z parą. Drugi pomysł to przytwierdzenie przewodu z parą do bloku silnika.

    Oczywiście oba rozwiązania wymagają, aby najpierw silnik się nagrzał do odpowiedniej temperatury.

    Jeżeli chodzi o dozowanie pary, to możnaby w przewodzie z parą zainstalować czujnik ciśnienia a parę podawać za pośrednictwem wtryskiwacza LPG rozwierconego na maksymalną średnicę. Wymagałoby to niewielkiego układu z mikrokontrolerem przetwarzającym ciśnienie pary, obroty silnika i być może sygnał z przepływki/mapsensora/TPS na odpowiednie cykl otwarcia wtryskiwacza.

    Wydaje mi się, że całość aż się prosi o zastosowanie jakiegoś bardziej wymyslnego układu sterowania.
  • #17
    INTOUCH
    Poziom 30  
    Jak będzie coraz więcej takich wynalazków jeździło to nie długo będzie akcyza na kranówę.
  • #18
    Flaman11
    Poziom 17  
    Myślę, że układ wydechowy nie będzie korodował bardziej niż bez tego wynalazku. Przecież tu para wodna jest tylko w pewnej ilości, więc układ wydechowy zachowuję swoją temperatury( czyli jest gorący) dzięki czemu para jest wydmuchiwana z wydechu przez spaliny.Co do pracy z tym systemem zimą to już niebawem autor się dowie i zapewne pochwali się jak silnik pracuję przy mrozie( też myślę, że temperatura silnika utrzyma parę w swoim stanie skupienia, ale to tylko domysły).
  • #19
    koczis_ws
    Poziom 26  
    Tak sobie myślę, że układ EGR jest w pewnym sensie podobny. W spalinach znajduje się ok 12% wody i skierowanie ich części z powrotem do silnika jest jakby dodaniem wody do paliwa. Jak wiemy, EGR powstał dla zmniejszenia zużycia paliwa i zmniejszenia emisji CO2.
    Jakby się udało zwiększyć zawartość pary wodnej w zawracanych spalinach a zmniejszyć ilość azotu to mielibyśmy problem dodatkowego zbiornika na wodę i problemy z mrozem "z głowy".
  • #20
    a.bakus
    Poziom 15  
    Wynikiem spalania paliwa jest para wodna i CO2. Więc układ wydechowy jest przystosowany do pary. Czasem widać w samochodach jak się woda wylewa z rury wydechowej, szczególnie na zimnym silniku. W benzyniaku ten patent też by chyba działał, na pewno EGR się stosuje w benzyniakach.
  • #21
    DonQuijote88
    Poziom 14  
    Kolego xyro! Bardzo ciekawe urządzenie robisz:) gdzieś czytałem na internecie o badaniach Polskiej firmy, która próbowała wtryskiwać przegrzaną wodę pod ciśnieniem do cylindrów. Nazwy nie pomnę bo to dawno widziałem, może znajdę to rzucę linka. Mój pomysł jest taki, żeby zrobić wtrysk taki jak w silniku benzynowym SPI (monowtrysk) wodę z baniaczka podawać do tego wtrysku pompką pod ciśnieniem powiedzmy 7bar, ale poprzez wężownicę na kolektorze wydechowym. Wtrysk można by ładnie sterować za pomocą mikrokontrolera w zależności od obciążenia, a jak ktoś by się chciał pobawić w programowanie to może i prostą mapę dałoby się zrobić na podstawie czujników, które już są w silniku.

    edit. Przegrzana woda wtryskiwana do kolektora dolotowego zmieni się w parę przy okazji odbierając ciepło od powietrza, więc można by się spodziewać także w jakimś stopniu zwiększenia mocy.
  • #22
    fanatykstaroci
    Poziom 12  
    Bardzo fajne, sam się malutkimi kroczkami przymierzam do tego wynalazku. A dałbyś radę to zobrazować jak to zrobić? Gdzie ta rurka ma trafić itd? Rysunek w Paincie by wystarczył.

    Co do Twojego problemu z gaśnięciem silnika.. może to i banalne, ale wydaje mi się, że można by połączyć jakiś zaworek (przy dolocie pary do kolektora/silnika) ze sprzęgłem. Jak nie masz linki, czy dostępu do niej, to zawsze można jakiś chociaż potencjometr przy pedale wewnątrz zamontować. Taki luźny pomysł. Wtedy jak wciśniesz sprzęgło, to zawór się zamyka i para nie dochodzi, silnik będzie pracował tylko na ON i nie powinien zgasnąć. Pozostała by jedynie kwestia luzu.
    Z przepustnicą pomysł wydaje mi się nie trafiony, gdyż jak zauważa autor, trzeba nogę zdejmować z gazu bo auto dostaje mocy. Wtedy przy zdejmowaniu gazu, by pary było mniej, więc znowu wciskamy, znowu zdejmujemy itd.. tak to rozumiem?

    Czekam na udoskonalenia :)
  • #23
    Tommy82
    Poziom 40  
    koczis_ws egr jest po to żeby wspierać europejska gospodarkę jak normy euro a technicznie to ma obniżyć temperaturę spalania. Dzięki temu powstaje więcej cząstek stałych ale spada emisja NOx. I auto mieści się w normie. Jak dołożą filtr cząstek stałych to już jest trochę lepiej z cząstkami. Tylko ze na tym się możliwości kończą. Dalej żeby osiągnąć wyższe normy stosują ad-blue czyli mocznik. Działa to tak ze się wywala recyrkulacje spalin i pozwala silnikowi pracować jak powinien. Dziki temu nie ma cząstek stałych bo się w wyższej temperaturze same dopalają. Natomiast powstaje NOx który żeby się zmieścić w normie jest załatwiany poza silnikiem przez selektywną redukcje katalityczna do której właśnie jest wykorzystywany ad-blue. Co do konkretnych poziomów norm euro to już zależy od producenta.

    Panowie cały czas jest otwarta kwestia tego jak auto pali w warunkach drogowych i jaki ta instalacja ma wpływ na parametry silnika. Jak już wspominałem może się okazać ze para oszukuje sterowanie które dawkuje mniej kosztem parametrów silnika co przy normalnej jeździe zwiększy spalanie. Potrzebne są informacje o spalaniu w normalnym cyklu. Bo tylko tak można ocenić sprawność tego. Niestety jazda na 5-ce 100km/h może się okazać "przypadkiem specjalnym".
  • #24
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #25
    galart
    Poziom 13  
    Racja, sonda lambda odczytuje zawartość tlenu w spalinach, jeśli dodamy do powietrza więcej pary wodnej mniej będzie tlenu i po spaleniu komputer odczyta, że mieszanka jest zbyt bogata i zmniejszy ilość paliwa (komputer wskaże zmniejszone zużycie). Ciekawą kwestia jest natomiast sam fakt odczuwania lepszej dynamiki, tu przydała by się już hamownia żeby żadnych wątpliwości nie było.
  • #26
    xyro
    Poziom 24  
    Tak na szybko bo w pracy jestem :P
    Auto pali mniej tak normalnie i duzo mniej przy maks odkreconym zaworku :) na 10 l ropy jestem w stanie zrobic ponad 400 km :) i tak mysle ze lepszy bedzie wtrysk wody jak najblizej komory spalania tylko co na to zawory :)
  • #27
    seba_x
    Poziom 31  
    A jak wygląda praca silnika w cyklu miejskim ? o ile zmniejszyło się spalanie w mieście ?
  • #28
    rafbid
    Poziom 32  
    Ciekawe czy działało by to w benzyniakach? A układ wydechowy to wytrzyma tyle samo co na lpg czyli wystarczająco dużo.
  • #29
    galart
    Poziom 13  
    :D w silniku na ON masz świece żarowe które będą pracowały w każdych warunkach, a w benzyniaku najwyżej będą przebicia i się będzie silnik dusił :)
  • #30
    bojp
    Poziom 13  
    Panowie!
    Wszyscy wymieniają tu wspaniałe zalety owej instalacji tj. uzyskanie oszczędności w zużyciu paliwa do 20-30%, przedłużenie czasu eksploatacji silnika, redukcję emisji szkodliwych substancji do atmosfery, oraz wzrost mocy silnika. Ale skupmy się teraz na minusach. Gdyby to było tak wspaniałe, to czemu nie zostało jeszcze wprowadzone do seryjnej produkcji przez firmy motoryzacyjne?