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

Wtrysk wody do silnika LPG - Water Injection Engine

1heniu1 12 Wrz 2015 22:39 15612 37
  • #1
    1heniu1
    Poziom 10  
    Moje auto to golf III 1,4 ABD z LPG + H2O. Można powiedzieć że obecnie jest to silnik pracujący na gazie i parze wodnej, gazowo-parowy :). Podawana jest woda , para powstaje dopiero w cylindrach.

    Zrobiłem instalację wodną, obecnie w fazie testów i pomiarów spalania . Pierwsze pomiary wykazały spalanie LPG + 0,5-0,7 litra wody na poziomie 6,6l/100km przy średniej prędkości 85km/h , bez wody jest to 7,5l/100km LPG przy tej samej prędkości , jednak była to pierwotna instalacja nie wyposażona jeszcze w autoregulację zależną od obrotów silnika.

    Jest to instalacja wykorzystująca podciśnienie z kolektora dolotowego , jest autoregulacja - ilość wody zależna od stopnia otwarcia przepustnicy. Mam full regulację, od 0 do powiedzmy 15 litrów wody na 100km.

    Czemu woda a nie para ? Bo para była i nie zdało to egzaminu, miałem konkretną wytwornicę pary , wydajność miałem regulowaną , zabudowałem szczelnie kolektor wydechowy i wodę podawałem bezpośrednio na kolektor tak że wydajność miałem jaką chciałem, dużo dużo ponad wymagania. Para jednak nie dała tego efektu, zabierała część powietrza , dodatkowo nagrzewała to powietrze , ponadto co to za sens dodawać już gotową parę , to tylko w jakimś stopniu powoduje wypełnienie przestrzeni cylindrów. Zapomnijmy o takich bajkach jak rozkład pary na tlen i wodór, to się może dziać ale przy temperaturach ponad 4000 tyś. stopni.

    Poza tym podawanie pary powodowało spadek mocy niezależnie od tego ile jej było, gdy było niewiele spadek mocy był mniejszy , jak podawałem więcej spadek mocy był coraz wyraźniej odczuwalny ale jednak zawsze był to spadek.

    Uważam że znacznie lepiej podać kilka kropli wody do cylindrów i jaki efekt ? A no taki że się ta woda zamieni w parę w cylindrze powiększając tym samym swoją objętość o 1700 razy , tutaj widzę sens przy silniku zasilanym LPG czy benzyną. Nie wiem jak to jest w ropniakach, może tam para zdaje egzamin.

    Niezależną regulację ilości podawanej wody mam pod ręką , mogę płynnie to ustawiać , dodatkowo jest autoregulacja zależna od obrotów silnika, od stopnia otwarcia przepustnicy. Dalsze testy i pomiary pokażą co to jest warte, dobrze się zapowiada, zobaczymy co z tego wyniknie.

    Spodziewam się zużycia wody na poziomie, tak myślę nie więcej jak 1,5 litra na 100km , zbiornik mam 5 litrowy puki co,mam miejsce na 10 litrowy pod maską ,w zimie oczywiście trzeba będzie wlać z 0,5 litra denaturatu czy czegoś do tego by nie zamarzało , myślałem o płynie zimowym do wycieraczek ale nad tym to jeszcze się chcę zastanowić.

    Dołączam link do mojego filmiku na youtube , woda jest biała ponieważ dodałem do niej 2% dodatku opartego na wysoko rafinowanym oleju mineralnym , mam w garażu dwuletnie wióry stalowe po wierceniu z tym dodatkiem i nie chcą rdzewieć , to tak na wszelki wypadek: https://www.youtube.com/watch?v=ifN9GvKezQc

    Copyright © 2015 Henryk Kukiełka Wrocław

    A to było dla mnie pomocne , w języku angielskim:
    Załączniki:
  • #2
    Rzuuf
    Poziom 43  
    1heniu1 napisał:
    Podawana jest woda , para powstaje dopiero w cylindrach.
    Dobrze zauważyłeś!
    Para jednak nie powstaje "sama z siebie", tylko kosztem energii pobranej z ciepła pochodzącego ze spalenia paliwa. Zatem ta część energii cieplnej nie zostanie zużyta do napędu, bo para razem z pobraną przez nią energią jest wydmuchiwana razem ze spalinami (i skropli się gdzieś tam, za samochodem, oddając swoją energię cieplną do otoczenia).
    Jest taka metoda stosowana w fizyce: "bilans energetyczny", metoda dotychczas okazała się słuszna w zakresie energii od świata sub-atomowego (tak odkryto neutrina), aż do skali ponad-galaktycznej (tak odkryto "czarne dziury"), zatem Twój samochód zapewne "mieści się" w obszarze stosowalności tej metody.
    Jeżeli Twoje obserwacje zostaną potwierdzone przez niezależne pomiary, to za uzyskaną nagrodę Nobla (obalasz CAŁĄ fizykę!) kupisz sobie znacznie lepsze auto!
  • #3
    1heniu1
    Poziom 10  
    A no tak, ja to jestem z tych ludzi co nie wiedzą że czegoś się nie da zrobić, do puki się nie przekonam na własnych konkretnych doświadczeniach to mam gdzieś wszystkie teorie. Uznam je dopiero jeżeli moje doświadczeni tak wykażą :) Taka moja zabawa. :spoko: :spoko: :spoko: Plusem też jest to że można wyprzedzić zapłon nawet do 20 stopni (wyprzedziłem na słuch, na wyczucie, nie wiem o ile stopni, ale jest bardzo dobrze) , nie ma spalania stukowego, poza tym temperatura spalania mieszanki LPG jest jak wyczytałem o 200st. wyższa niż benzyny , woda obniża tą temperaturę co jest korzystne przy LPG.

    Ale to i tak wszystko jest mało ważne, praktyka , pomiary pokażą co to jest warte.
  • #4
    Rzuuf
    Poziom 43  
    Życzę sukcesów, dawno nie mieliśmy noblisty z Fizyki (tylko Maria Skłodowska - Curie).
    Od ponad 25 lat w polskiej szkole poświęca się ponad 6 razy więcej lekcji na mówienie o cudach (od przedszkola do matury - 800 godzin), niż naukę fizyki (120 godzin) - może to wreszcie przyniesie skutek i nastąpi CUD?
    Niemniej, warto - przeciw niedowiarkom - dysponować dobrze wyposażoną hamownią.
  • #5
    1heniu1
    Poziom 10  
    Nie mam zamiaru tu nikomu niczego udowadniać , przeprowadzam doświadczenie, zrobiłem projekt, podam wyniki - taka moja praktyczna weryfikacja.
  • #7
    1heniu1
    Poziom 10  
    Ricoh_220 napisał:
    A co ze sprężaniem wody ?
    Może wiesz jak zachowają się tłoki gdy dostanie się woda do komory sprężania, Jak nie wiesz to twój mechanik ci wyjaśni wraz z fakturą za naprawę główną silnika.


    A dostaje się dostaje, już przez ładnych parę setek kilometrów, taka tego idea by się dostawała :spoko:

    Z tego co już zaobserwowałem niewielkie ilości wody do oleju dostają się tak przy dozowaniu powyżej 3 litrów na 100km , więc to jest dla mnie próg ale to i tak jest za dużo, myślę że nie więcej jak 1,5 litra spokojnie wystarczy.

    Doświadczenia mogą kosztować, mechanik nic mi nie powie bo nawet go nie będę o to pytał, gdyby coś poszło nie tak kupie nowy silnik za 300zł i sam sobie wymienię ;), będzie lepszy, mocniejszy bo 1,6 litra 75KM , może dłużej wytrzyma kolejne eksperymenty ;) jak ktoś ma zbędny 1,6 ABU to poproszę :)

    Jak chcesz zobaczyć co się stanie to popatrz tutaj: https://www.youtube.com/watch?v=_C9K6axqmPs

    BMW z wtryskiem wody : http://autokult.pl/24506,bmw-m4-coup-motogp-safety-car-2015-z-silnikiem-z-wtryskiem-wody
  • #9
    Marek Sp
    Poziom 20  
    Nie zgodzę sie bo :
    - praca jest wynikiem rozprężania mieszanki paliwowo powietrznej po zapłonie . Czyli wprowadzając gaz obojętny którego zadaniem będzie rozprzężenie się pobierając ciepło z mieszanki powinno zwiększyć sprawność silnika pod warunkiem nie zaburzenia procesu spalania . I nie zmienia to żadnych praw termodynamiki . A wtryski wody znane były już w II wojnie światowej w myśliwcach .
  • #10
    1heniu1
    Poziom 10  
    Myślę jeszcze że zrobię bajpas na obiegu wody przez kolektor dolotowy , przy LPG grzanie tego jest zbędne , korzyści będą takie że spadnie temperatura kolektora dolotowego , może też zrobię uszczelkę teflonową by kolektor nie nagrzewał się od silnika. Jeża już ze dwa lata temu obciełem gumówką, odłączyłem zasilanie grzałki jeża.

    Fajnie to działa na zasadzie autoregulacji i podciśnienia, przesyłam obrazek, tak mam zrobione by nie brało wody na wolnych obrotach, tam gdzie jest strzałka na rysunku to ta część przepustnicy idzie do góry podczas dodawania gazu, wtedy przepustnica przechodzi ponad ten otworek , jest wtedy podciśnienie które sobie wciąga tą wodę , dawkowanie ograniczam sobie płynnie zaworkiem na wężyku. Ważne by wężyk był twardy bo jak miałem miękki to podciśnienie bardzo go zasysa.
  • #11
    pietryna
    Poziom 12  
    Ricoh_220 napisał:
    Zwracam honor doinformowałem się.
    http://www.paranormalne.pl/topic/13530-silnik-na-wode-i-paliwo/
    Pozdrawiam.

    Gdzieś czytałem o tym, że to bardziej chodzi o zmniejszenie komory spalania. Ładując dodatkowo wodę zmniejszamy efektywny rozmiar komory spalania, tak że jej rozmiar jest "zawsze" odpowiedni do danej porcji mieszanki co niby poprawia sprawność spalania.

    Choć żadnych gwarancji na powyższe nie podam. Ot obiło mi się o uszy.
  • #12
    deus.ex.machina
    Poziom 32  
    Przede wszystkim dodanie wody obniża temperaturę spalin wylotowych, po drugie prężność par wody powoduje "doładowanie", po trzecie można dzięki temu stosować wyższe stopnie sprężania bo obniża się podatność silnika na spalanie stukowe.
    Każda z powyższych jest korzystna tak z punktu widzenia ekonomiki jak i trwałości silnika.
    Wtrysk wody w fazie ciekłej stosowano od bardzo dawna - głównie po to by podnieść sprawność silnika (wyższe stopnie sprężania).

    Czasem by poprawić stabilność (pozwala to również na używanie systemu w np temperaturach ujemnych) stosuje się wtrysk mieszanki wody i metanolu.

    http://www.onallcylinders.com/2012/02/02/wate...nol-injection-101-frequently-asked-questions/

    By wykorzystać w pełni zalety wtrysku wody trzeba zmodyfikować silnik mechanicznie (podwyższyć stopień sprężania np modyfikując komorę spalania i/lub używając doładowania).

    Swoja droga przy zasilaniu LPG można pokusić się o wtrysk w fazie ciekłej samego LPG...

    Dobrze omówione cechy, zalety i wady:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Water_injection_%28engine%29
  • #13
    pietryna
    Poziom 12  
    Wtrysk LPG w fazie ciekłej już jest stosowany. Pośredni jak i bezpośredni przez wtryskiwacze benzynowe.
    Drogie straszliwie jak na razie. Opłaca się do flot gdy wiemy że samochód na 100% będzie musiał 200-300k przejechać (a nie że zrobi to któryś tam właściciel po "instalatorze")
  • #14
    Ricoh_220

    Poziom 36  
    Tak odnośnie właściciela po instalatorze.
    Wiesz ja mam opla astrę 1,6 przy 165k poprzedni właściciel zamontował gaz i powiem auto ma teraz 290k i chodzi spoko z gazem i mam mały plus za 20zł jadę 100km oczywiście jeśli mówimy o paliwie silnik tylko minimalnie słabszy w zasadzie nie wyczuwalne.
  • #15
    1heniu1
    Poziom 10  
    Ricoh_220 napisał:
    Tak odnośnie właściciela po instalatorze.
    Wiesz ja mam opla astrę 1,6 przy 165k poprzedni właściciel zamontował gaz i powiem auto ma teraz 290k i chodzi spoko z gazem i mam mały + 20zł za 100km przejechane oczywiście jeśli mówimy o paliwie silnik tylko minimalnie słabszy w zasadzie nie wyczuwalne.


    Jaki to silnik ? 1,6 ABU ?
  • #16
    Ricoh_220

    Poziom 36  
    1.6 i X16SZR 1598 cm³ 75 KM przy 5200 obr/min 128 Nm przy 2600 obr/min SPi SOHC 9,6:1
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Opel_Astra_F
    Sorki pomyliłem wcześniej symbol silnika to nie moja branża piszę tylko opinię na własnym przykładzie.
    Jako przykład oszczędności powiem tak w tym roku na wakacjach byłem w Pobierowie spaliłem gazu za ok 250 zł w obie strony. to łącznie ok 1500 km + to co na miejscu Kołobrzeg Świnoujście jak dla mnie to sięopłaca.
  • #17
    pietryna
    Poziom 12  
    Ricoh_220 napisał:
    Tak odnośnie właściciela po instalatorze.
    Wiesz ja mam opla astrę 1,6 przy 165k poprzedni właściciel zamontował gaz i powiem auto ma teraz 290k i chodzi spoko z gazem i mam mały plus za 20zł jadę 100km oczywiście jeśli mówimy o paliwie silnik tylko minimalnie słabszy w zasadzie nie wyczuwalne.

    Nie no ja miałem na myśli wtryski ciekłego LPG gdzie cena z przedziału 5-10k jest a zwykle bliższa 10k jeśli mówimy o Vialle LPDI (do silników z wtryskiem bezpośrednim). Bliżej 5k jest przy pośrednim ale to chyba tylko dla pasjonatów do poprawiania osiągów samochodów z pośrednim wtryskiem benzyny.

    Bo zwykła instalacja sekwencyjna to kosztuje 2500-3000zł (do R4 o rozsądnej pojemności), a zwraca się po 15-20 tysiącach kilometrów.
  • #19
    Rzuuf
    Poziom 43  
    1heniu1 napisał:
    Saab wypuścił także limitowaną serię 100 egzemplarzy modelu 99 Turbo S z wtryskiem wody ...
    To było w roku 1977. "Osiągnięcie" nie było kontynuowane w następnych latach. Dlaczego? Bo się "nie sprawdziło".
    Oczywiście nasi "garażowi mechanicy" dysponują bez porównania lepszymi możliwościami warsztatowymi, niż SAAB ...
  • #20
    deus.ex.machina
    Poziom 32  
    W wypadku LPG nie ma potrzeby stosować wtrysku wody bo LPG nie jest podatny na spalanie stukowe tak jak benzyna (ma liczbę oktanowa powyżej 108) - przy stosowaniu LPG by mieć wyższą moc trzeba modyfikować mapy a najlepiej byłoby również powiększyć stopień sprężania (kompresor, turbina).
    Wtrysk wody dodatkowo podnosi sprawność silnika.

    Co do wtrysku LPG w fazie ciekłej to są dwa systemy - pośredni i bezpośredni - pośredni nie powinien być znacząco droższy od klasycznych instalacji LPG (tak naprawdę koszt pompy - wtryskiwacze konstrukcyjnie podobne są do tych benzynowych, można tez znaleźć opisy instalacji eksperymentalnych adaptujących dobre wtryskiwacze benzynowe np Keihin'a do pośredniego wtrysku ciekłego LPG).
  • #21
    1heniu1
    Poziom 10  
    deus.ex.machina napisał:
    przy stosowaniu LPG by mieć wyższą moc trzeba modyfikować mapy ........... Wtrysk wody dodatkowo podnosi sprawność silnika........


    Warto by to doprecyzować, to zależy w jakim układzie, w jakim samochodzie, przy jakiej instalacji LPG, u mnie jest mixer LPG, sonda lambda wywalona, gaz LPG jest pobierany w ilości zależnej od podciśnienia, u mnie komputer nie bierze udziału w dawkowaniu LPG ani przepływu powietrza. No i dlaczego by nie podnieść sprawności przy LPG, zobaczymy, testy, pomiary spalania pokażą.

    Dodatkowym atutem może tutaj być fakt że mieszanka LPG spala się w sporo wyższej temperaturze niż mieszanka benzynowa, dodanie wody obniża tą temperaturę co już jest korzystne dla silnika, gdyby do tego doszło podniesienie sprawności to jest w tym sens.
  • #22
    deus.ex.machina
    Poziom 32  
    1heniu1 napisał:
    deus.ex.machina napisał:
    przy stosowaniu LPG by mieć wyższą moc trzeba modyfikować mapy ........... Wtrysk wody dodatkowo podnosi sprawność silnika........


    Warto by to doprecyzować, to zależy w jakim układzie, w jakim samochodzie, przy jakiej instalacji LPG, u mnie jest mixer LPG, sonda lambda wywalona, gaz LPG jest pobierany w ilości zależnej od podciśnienia, u mnie komputer nie bierze udziału w dawkowaniu LPG ani przepływu powietrza. No i dlaczego by nie podnieść sprawności przy LPG, zobaczymy, testy, pomiary spalania pokażą.

    Dodatkowym atutem może tutaj być fakt że mieszanka LPG spala się w sporo wyższej temperaturze niż mieszanka benzynowa, dodanie wody obniża tą temperaturę co już jest korzystne dla silnika, gdyby do tego doszło podniesienie sprawności to jest w tym sens.


    To regulacja aparatu zapłonowego - zmiana czasu wyprzedzenia (LPG, CNG maja dużo wyższe liczby oktanowe i przez to znacznie zmniejszoną podatność na spalanie stukowe). Błędem jest używanie tych samych map zapłonu co w wypadku benzyny.

    Jak już wcześniej pisałem - obniżanie temperatury komory spalania (i przez to redukcja np NoX) poprawia również trwałość silnika.
  • #23
    saskia
    Poziom 38  
    1heniu1 napisał:
    A no tak, ja to jestem z tych ludzi co nie wiedzą że czegoś się nie da zrobić, do puki się nie przekonam na własnych konkretnych doświadczeniach to mam gdzieś wszystkie teorie. Uznam je dopiero jeżeli moje doświadczeni tak wykażą :) Taka moja zabawa. :spoko: :spoko: :spoko: Plusem też jest to że można wyprzedzić zapłon nawet do 20 stopni (wyprzedziłem na słuch, na wyczucie, nie wiem o ile stopni, ale jest bardzo dobrze) , nie ma spalania stukowego, poza tym temperatura spalania mieszanki LPG jest jak wyczytałem o 200st. wyższa niż benzyny , woda obniża tą temperaturę co jest korzystne przy LPG.

    Ale to i tak wszystko jest mało ważne, praktyka , pomiary pokażą co to jest warte.


    Popieram twoje działania i jak najbardziej zgadzam sie z twoimi przemyśleniami i oczekiwaniami.
    Jako dodatkowy uzytek energetyczny zastosuj podgrzewanie wtryskiwanej wody do temp. np. 80-90°C wykożystując ciepło kolektora wydechowego.
    Da to zmniejszenie pobieranej energi ze spalania paliwa do odparowania wtryskiwanej wody, a tym samym wyższą temp i ciśnieniem w cylindrze podczas spalania, co przełoży się na zwiększenie mocy silnika przy takich samych zużyciach paliwa i wody.

    Pozostaje jedynie problem odseparowania wody od oleju silnikowego, ale myślę że dało by się skonstruować dodatkowy obiegowy filtr oleju oczyszczający go z zaabsorbowanej przedostajacej sie do komory silnika wody.
  • #24
    1heniu1
    Poziom 10  
    Saskia dziekuję.

    Wiesz, to już mam wypraktykowane i sprawdzone że jak daję więcej jak 3 litry wody/ 100 km to wtedy przedostaje się do oleju. Ja tyle wody nie zamierzam dawać , max to będzie 1,5 litra/100km, będę robił pomiary spalania na dłuższych trasach to zobaczę jaka wartość będzie najlepsza.

    Pewnie i z tego1,5 litra może mogą niewielkie ilości wody się przedostawać do silnika,ale mam odmę która swoje robi.

    Na zimę będę mieszał z metanolem, to też będzie dodatkowe doładowanie .

    Pomyślę o podgrzaniu z kolektora wydechowego.
  • #25
    saskia
    Poziom 38  
    1heniu1 napisał:
    saskia napisał:
    Pozostaje jedynie problem odseparowania wody od oleju silnikowego, ale myślę że dało by się skonstruować dodatkowy obiegowy filtr oleju oczyszczający go z zaabsorbowanej przedostajacej sie do komory silnika wody.


    Saskia dziekuję.

    Wiesz, to już mam wypraktykowane i sprawdzone że jak daję więcej jak 3 litry wody/ 100 km to wtedy przedostaje się do oleju. Ja tyle wody nie zamierzam dawać , max to będzie 1,5 litra/100km, będę robił pomiary spalania na dłuższych trasach to zobaczę jaka wartość będzie najlepsza.

    Pewnie i z tego1,5 litra może mogą niewielkie ilości wody się przedostawać do silnika,ale mam odmę która swoje robi.

    Na zimę będę mieszał z metanolem, to też będzie dodatkowe doładowanie .


    Myślę że odpowiednio skonstruowany filtr odśrodkowy w połączeniu z osadnikiem jak w filtrach paliwa, powinien spokojnie oczyścić olej od wody.
    Zresztą, wirowe filtry są przecież używane do oczyszczania oleju zużytego, a także oczyszczania biodiesla z wody.
  • #26
    deus.ex.machina
    Poziom 32  
    Przecież ilość wody można precyzyjnie kontrolować - pojemność silnika jest znana, ilość powietrza również... przy znanych obrotach to są relatywnie mało skomplikowane obliczenia...
    A metanol to broń obosieczna i czasem może być gorszy niż woda.
  • #27
    1heniu1
    Poziom 10  
    Tak orientacyjnie policzę stosunek objętościowy LPG do wody

    1 litr LPG ciekłe = 250 litrów LPG gazowe
    1 litr wody = 1700 litrów pary wodnej

    Przyjmując że silnik 1,4 litra będzie palić takie ilości na 100km przy 2000-2200 obr/min (niestety nie mam obrotomierza):

    6,5 litr LPG ciekłe = 1625 litrów LPG gazowe
    1,5 litr wody = 2550 litrów pary wodnej

    Może ilości gazu LPG rozprężonego będą nieco większe bo temperatura .... ale zmniejszyłem temperaturę kolektora ssącego o 50 °C w trasie i około 40°C w mieście ( wyniki przy temp. powietrza 25 °C ) :)

    A ile tego powietrza pójdzie przy tych suwach, posuwach i wysuwach wszelkich to ja tego nie liczę, mózg mi się od tego lasuje. Stosunek LPG/powietrze ma być około 1/15, ale to pewnie wagowo , teraz to na objetościowo, ojjjjj............

    W każdym razie widać z tego że już przy 1,5 litra wody, objętościowo jest więcej pary jak LPG, i dodam że to są wartości całkiem bliskie realiom.

    Można ten stosunek pary do LPG zwiększyć powiedzmy do 2:1 dla łatwiejszych obliczeń. Kompresja powinna wzrosnąć, jest większe wypełnienie cylindrów........

    Może ktoś coś ciekawego z tego wyliczy .
  • #28
    kidu33
    Poziom 15  
    Wartało by wtryskiwać coś co pobiera energię cieplną, nie zabiera tlenu i się bardzo rozpręża , tyko co?
    Poprawiło by to słabiutki bilans cieplny silnika spalinowego.
  • #29
    1heniu1
    Poziom 10  
    kidu33 napisał:
    Wartało by wtryskiwać coś co pobiera energię cieplną, nie zabiera tlenu i się bardzo rozpręża , tyko co?
    Poprawiło by to słabiutki bilans cieplny silnika spalinowego.


    Jak to co, woda.

    1 x objętość wody = 1700 x objętości pary wodnej