Компания BMW вернула впрыск воды в двигатель — ДРАЙВ
Для отделения BMW M это 17-й сезон MotoGP, в котором различные «эмки» выступают в роли safety car.
Баварцы представили необычное купе M4, которое будет работать автомобилем безопасности на чемпионате MotoGP нынешнего года. Но необычным его делают не раскраска, не «люстра» на крыше и даже не большое антикрыло. Главное — у этой двухдверки нестандартный мотор, оснащённый системой впрыска воды во впускной коллектор. Такой приём при грамотном применении позволяет нарастить мощность и сократить расход топлива.
От стандартного двигателя этот отличается перекроенным впускным трактом.
Машина безопасности выступает также в роли витрины, демонстрирующей возможности персонализации «эмок». Например, тут установлены углепластиковые антикрыло, диффузор, корпуса зеркал, а также титановая выхлопная система с углеволоконными наконечниками. Подвеска также отличается от базовой версии.
Впрыск воды в ДВС был придуман ещё перед Второй мировой войной и применялся на самолётах, предназначенных для установления рекордов скорости, а потом и на истребителях. На серийных автомобилях эта технология была использована гораздо позже (см. врезку «Бонус»), встречалась она крайне редко, да так и осталась экзотикой, несмотря на некоторые её преимущества.
Впрыск воды во впускной коллектор активируется при высоких нагрузках.
Распылённые форсунками мельчайшие капли тут же испаряются, заметно снижая температуру воздуха. Это повышает его плотность и позволяет «утрамбовать» в цилиндры больше заряда. Кроме того, происходят снижение пика температуры в камере сгорания и подавление детонации, что допускает увеличение давления наддува.
Всё дело в том, что без системы управления, способной корректно рассчитывать параметры смеси, впрыск воды лишь наносит вред — снижает мощность, повышает расход, увеличивает износ двигателя и способен привести даже к его поломке. Об этом иной раз забывают сторонние компании, предлагающие на рынке кит-комплекты для установки такого впрыска. Польза от их монтажа сильно зависит от продуманности реализации. А вот в заводских стенах для этой технологии наступает ренессанс: отделение BMW M заявило, что в ближайшее время начнёт оснащать ею серийные машины.
Бонус
В 1962 году фирма Oldsmobile выпустила на рынок модель F-85 Jetfire с 218-сильным турбомотором V8 3.
5. Он был оборудован системой впрыска смеси метанола и воды (50/50). Спирт вместе с водой работал на снижение температуры воздуха на входе и подавление детонации. Хотя для своего времени это был очень продвинутый агрегат, надёжность его оставляла желать лучшего. К тому же Jetfire стоил ощутимо дороже 85-го с «атмосферником». Так что число проданных машин с водяным впрыском оказалось сравнительно невелико — 3765 штук. В 1978 году компания Saab выпустила модель 99 Turbo S с двухлитровым турбомотором и заводской системой впрыска воды. Она позволила поднять мощность со 145 л.с. на обычном Turbo (на фото) до 160–165 л.с. на «эске». Но такие версии были редки на фоне более массовой модификации Turbo.
Утоли мои печали: как впрыск воды повышает мощность мотора
Обыватель 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.
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.
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 фото: ИЛ-2На 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.
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.
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.
Впрыск воды в двигатель, впрыск водометанола
Впрыск воды в двигатель — история подачи воды в двигатель внутреннего сгорания
Идея впрыска воды в ДВС была изобретена H. Ricardo в 1930 году, который продемонстрировал, как можно удвоить мощность двигателя, используя подачу воды и метанола в двигатель. Первое широкое применение впрыска водометаноловой смеси в двигатели внутреннего сгорания произошло во время второй мировой войны.
В 1942 году германские ВВС увеличили мощность истребителя Focke-Wulf 190D-9 с 1776 до 2240 л.с. ( +26% ), используя впрыск метанола и воды в соотношении 50-50%.
Во время Второй мировой войны в радиальных авиационных двигателях американских и немецких самолетов для кратковременного форсажа системой впрыска воды оснащались авиамоторы Daimler Benz серии 605 и BMW 801D для Messerschmitt Bf 109, Junkers Jumo 213 A1 для FockeWulf 190D, Pratt & Whitney J57 для американского B-29 Stratofortress и многие другие.
Вода добавлялась в уже готовую смесь, охлаждая ее, и попадала вместе с ней в камеру сгорания. От контакта с раскаленной поверхностью поршня и стенок цилиндра вода мгновенно превращалась в пар, который помогал рабочим газам толкать поршень. Предварительное охлаждение топливовоздушной смеси позволяло увеличить ее объем на впрыске и повышало эффективность сгорания топлива. Впоследствии воду заменили специальной смесью MW-50, состоящей из равных частей воды и метанола, тем самым увеличив мощность двигателей на 25–30%. Авто производители, в частности Chrysler, также применяли этот метод для увеличения мощности и снижения детонации на моделях с моторами большого объема. Saab, компания с авиационными корнями, устанавливала систему впрыска воды на скоростном Saab 99 Turbo S вплоть до начала 1980-х годов. С появлением интеркулеров, охлаждающих воздух перед впрыском в цилиндры, применение воды в автомобильных моторах потеряло актуальность.
Так же системы впрыска воды использовали в 80-90 годы в Formula 1 и WRC, где в последствии были запрещены регламентом.
Renault внедрил впрыск воды в 1977г. В 1983 для болидов Formula 1 Renault устанавливает баки на 12 литров воды, электрический насос и регулятор давления, в результате мощность двигателя около
600 л.с., а в 1986, мощность была повышена до 870 л.с. В 1983 г. Феррари также внедрили впрыск воды, чтобы быть первыми. Они завоевали первенство конструкторов. Феррари использовали смесь спирта с водой. Позже, Porsche тоже применил впрыск воды в формуле 1 для увеличения мощности.
Интересно, что в конце 2004 рекорд на четверть мили для дизелей, который долго никто не мог побить, был превзойден дважды (сейчас это 7,98 сек) двумя разными авто, и оба использовали систему впрыска водно-метаноловой смеси. Porsche 911 с 9ff-тюнингом установила новый мировой рекорд скорости для авто, сертифицированных для дорог общего пользования – 388 км/ч, используя систему впрыска водно-метаноловой смеси. Jan Fatthauer установил рекорд на быстрейшем в мире Porsche 911, используя систему впрыска водно-метаноловой смеси.
Последнее упоминание о системе впрыска воды на мировом уровне сделала BMW в 2005, они планировали использовать систему впрыска в весьма извращенном виде, впрыскивая воду в выхлопные газы, которые должны вращать небольшую турбину энергией пара.
Но в 2015 году BMW представила автомобиль safety car для MotoGP 2015 с системой впрыска воды в классическом виде, где форсунки впрыскивают воду во впускной коллектор под высоким давлением, для охлаждения горячего впускного воздуха от двух турбин. Так же BMW заявили о возможном использовании данной системы в гражданских автомобилях. Впоследствии они выпустили ограниченную версию BMW M4 GTS в количестве 400шт., которая была оснащена системой впрыска воды Bosch.
Сейчас американские и английские фирмы производят комплекты систем впрыска воды с метанолом для мощных и, как правило, турбированных автомобилей. Представляют они из себя простейшую систему состоящую из садового насоса, системы шлангов, простейшей форсунки и небольшого контроллера.
Системы эти работают, но не всегда надежно и не всегда хорошо, от того впрыск воды обычно использовался только в узком кругу автоспорта и тюнинга.
Порой всплывают факты добавления воды в советских грузовиках для снижения расхода топлива посредством медицинской капельницы. Так же есть отчеты об исследованиях в этой области американцами, русскими, немцами, турками. Есть данные о том, что впрыск воды нейтрализует 60-80% вредных выбросов в атмосферу и отчеты о снижении расхода топлива на 25-30% для бензиновых и дизельных двигателей и замеры возросшей на 15-20% мощности двигателей с такими системами.
Впрыск воды в двигатель — опасения, мифы, страхи, поверья
Идея подачи воды в двигатель вызывает только смех и опасения, ведь идея впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания противоречит базовым принципам и постулатам, привычным стереотипам. Любой ребенок знает, что вода гасит огонь, любой взрослый знает, что существуют две противоборствующие стихии вода и пламень и эти стереотипы нельзя сломать, они формировались в сознании людей много сотен лет.
Любой опытный автовладелец знает, что если машину утопить в глубокой луже, то двигатель получит гидроудар и это страшно. Отсюда напрашивается простой вывод — вода и двигатель внутреннего сгорания несовместимы!
Так же «знатоки» устройства и принципов работы ДВС утверждают, что двигатель с впрыском воды:
— получит гидроудар
но обьем подаваемой воды в двигатель измеряется единицами миллиграмм, размер капель не более 0.1мм
— заржавеет
температура в камере сгорания доходит до 2000С, а вода начинает превращаться в пар уже при 100С, а в перегретый пар уже при 200-300С, это значит, что воды в камере сгорания нет, она полностью и моментально испаряется и переходит в парообразное состояние
— масло превратится в эмульсию
воды подается настолько мало, что она просто не может попасть в картер, учитывая что почти все газы будут удалены из камеры сгорания на такте выпуска
— пар растворит масляную пленку и двигатель заклинит
ни вода, ни пар не являются растворителями, а вот бензин как раз самый настоящий растворитель, который прекрасно растворяет моторное масло, при этом двигатели ездят сотнями тысяч километров без проблем
Это наиболее частые заявления скептиков при разговоре на тему впрыска воды в двигатель и все эти утверждения ложны и не имеют ничего под собой, кроме страхов и опасений.
Можно посмотреть на данный вопрос по-другому, многие лекарства сделаны с добавлением крайне токсичных и смертельно опасных для здоровья людей компонентов, вопрос только в концентрации этих веществ в лекарстве, которое помогает выжить и яде, который убивает. Так вот если смертельную для двигателя внутреннего сгорания концентрацию воды сильно уменьшить, то она начинает работать, как лекарство и помогает двигателю работать.
Зачем двигателю нужен впрыск воды и зачем подавать воду в двигатель ?
При впрыске воды в строго дозированном обьеме, при условии, что вода распыляется каплями размером менее 0.1мм, двигатель начинает работать иначе. Вода обладает огромной теплоемкостью, при впрыске воды во впускной коллектор она охлаждает его и впускной воздух, который становится плотнее, а значит в двигатель попадет больше кислорода и больше топлива сгорит полностью, а это прямой путь к повышению мощности. По данным исследований увеличение мощности составляет 10-15% для бензиновых ДВС и 20-30% для дизельных.
Вода попадая в горячую камеру сгорания испаряется и увеличивается в обьеме в 1700 раз, давление пара помогает двигать поршни, т.е. выполнять работу — крутящий момент двигателя увеличивается.
Пар прекрасно очищает впускной коллектор, клапаны, камеру сгорания, поршни, турбину, выхлоп от нагара, получается, что с впрыском воды Вы постоянно моете двигатель изнутри.
Впрыск воды экстремально увеличивает детонационную стойкость топлива, это значит, что можно использовать более дешевое топливо без вреда для двигателя. Октановое число бензина АИ-92, АИ-95, АИ-98 отражает как раз уровень детонационной стойкости и более ничем бензины не отличаются. Получается, что с впрыском воды можно заправлять вместо 98го бензина 92й, а двигатель даже не заметит подмены, при этом финансовая выгода на лицо.
При применении впрыска воды можно увеличивать давление наддува турбированных двигателей и получать больше мощности, при этом не боясь сломать двигатель, т.к. вода эффективно снижает температуру выхлопных газов, а это положительно влияет на ресурс турбины и выхлопного тракта.
Впрыск воды позволяет экономить топливо, исходя из всех вышеописанных фактов, получается что водителю придется меньше давить на педаль газа, чтобы ускоряться так же быстро, а значит расход топлива будет неуклонно снижаться. По данным исследований расход топлива снижается от 10 до 20%, в зависимости от типа и мощности ДВС.
Снижение вредных выбросов, впрыск воды в двигателе внутреннего сгорания прекрасно борется с вредными выбросами, а значит это экологичная технология.
Что дает впрыск воды или водометанола двигателю ?
плюсы от применения впрыска воды:
— снижение температуры впускного воздуха
— снижение температуры в камере сгорания
— резкое повышение детонационной стойкости топлива (в том числе некачественного и низкооктанового)
— снижение вредных выбросов на 60-80%
— повышение мощности на 15-20% и крутящего момента на 25-30%
— снижение расхода топлива
— очистку впуска, камеры сгорания, клапанов, поршней, турбины и свечей зажигания
минусы от применения впрыска воды:
— стоимость системы ( окупается за один год эксплуатации автомобиля )
— необходимость периодически заправлять дополнительный бачок дистиллированной водой, метанолом или водометанолом
Сопоставив список плюсов и минусов, однозначно возникает ощущение «разводки», ведь так много плюсов и так мало минусов — невозможно ? Еще как возможно.
Как работает система впрыска воды ?
Принцип работы системы впрыска воды основан на свойстве огромной теплоемкости воды. Если воду распылить и мелкие капельки воды запустить в двигатель вместе в впускным воздухом, то ни охладят и воздух, попадающий в двигатель, и сам впускной коллектор. Есть мнение, что микро частицы воды позволяют сделать смесь бензина и топлива более однородной, что повышает КПД. Попадая в горячую камеру сгорания (300-600С) маленькие капли воды моментально испаряются превращаясь в пар, который очищает камеру сгорания, днище поршня и свечи, а так же «давит» на поршень, т.к. вода расширяется при испрении в 1700 раз от своего объема в жидком виде. Т.е. вода создает паровой эффект в двигателе внутреннего сгорания, который выражается в повышении крутящего момента двигателя. Более того вода вступает в химическую реакцию с выхлопными газами, что сильно снижает количество вредых выбросов, в результате реакции образуется CO2 и h3O.
И снова одни плюсы и никаких минусов, при этом возникает разумный вопрос, а почему до сих пор ни один производитель не применил эту волшебную систему в своем автомобиле ? На этот вопрос очень сложно ответить, но последние заявления от BMW дают надежду, что современное автомобилестроение доросло, наконец, до такой технологии 100 летней давности, как впрыск воды.
Впрыск воды — экономия топлива и рост мощности ?
Пока все было логически верно и красиво. Но у читателя может возникнуть разумный вопрос — откуда такие фантастически данные о росте мощности на 15-20% и одновременной экономии топлива ?
Впрыск воды в ДВС сильно увеличивает анти-детонационные свойства топлива, это значит, что при том же 95м бензине можно увеличить опережение зажигания, что даст рост мощности. При впрыске смеси воды и спирта увеличивается октановое число топлива, за счет высокого октанового числа спиртов (этанол, метанол, изопропанол), что так же сказывается на росте мощности. Так же стоит вспомнить о паровом эффекте, который помогает сгоревшим газам «давить» на поршень и информации о повышении гомогенности топливной смеси при впрыске воды.
А откуда берется топливная экономичность ?
Впрыск воды позволяет сделать смесь более бедной, т.е. уменьшить количество впрыскиваемого топлива, а так же повышает мощность и крутящий момент, а значит Вам не нужно так же сильно давить на газ, чтобы набрать туже скорость.
ДВС + ВОДА = ГИДРОУДАР, ржавчина, эмульсия в масле ?
Как я уже писал выше в умах людей, которые слышат в одном предложении слова ДВС и вода сразу возникает множество фантазий. Первая и основная, что при впрыске воды возможен гидроудар, это просто невозможно, т.к. в двигатель впрыскивается до 25% воды от объема топлива, который составляет 1/13 от объема поступающего воздуха. Во-вторых вода подается в двигатель во взевешенном состоянии, т.е. капельки воды настолько маленькие и легкие, что держатся в воздухе.
Думаю все видели на мойке как возникает водяной туман вокруг машины, когда ее моют системой высокого давления. Такие же капельки и попадают в двигатель и никак не могут ему навредить.
Второй миф — при впрыске воды в ДВС, детали двигателя могут заржаветь. Снова стоит оценить количество впрыскиваемой воды и тот факт, что вода испаряется при 100С, а в камере сгорания температура в несколько десятков раз больше, поэтому ржавчина не может образоваться в принципе.
Система впрыска воды в двигатель — как это работает ?
Простейшие системы впрыска воды времен второй мировой были механическими и дозировать воду должен был пилот самолета. Применявшиеся системы подачи воды в карбюратор на грузовиках «Дороги жизни», для увеличения пробега на том же запасе топлива, состояли из медицинской капельницы и иглы от шприца. Проще говоря, системы были несовершенны и при всех своих плюсах создавали сложности и проблемы в эксплуатации. Во времена формулы 1 и WRC системы уже управлялись компьютерами и могли дозировать воду точно, но применялись с целью повышения мощности и охлаждения камеры сгорания. Современные системы впрыска воды, которые можно купить, так же управляются компьютерами и оборудованы многоуровневыми системами защиты.
Задача любой системы впрыска воды — распылить определенное, небольшое, количество воды и подать ее в двигатель. При этом обьем впрыскиваемой воды должен быть высокоточно дозирован и должен зависеть от нагрузки на двигатель, т.
е. постоянно изменяется. В этом и скрыта основная проблема всех систем — задача точно дозировать обьем впрыскиваемой воды в двигатель в нужный момент.
Любая современная система впрыска воды состоит из:
— насоса высокого давления 5-10 бар
— форсунки или нескольких впрыска воды
— контроллера впрыска (электронный блок управляющий насосом и выполняющий защитные функции)
— бачка для воды или водно спиртовой смеси
— датчика уровня жидкости в бачке
— шлангов и креплений
Принцип работы всех современных систем впрыска воды одинаков — контроллер получает данные о расходе воздуха с датчика двигателя и рассчитывает количество подачи воды, насос включается по команде контроллера и качает давление, форсунка впрыскивает воду. При этом форсунка — просто втулка с очень маленьким отверстием. Все очень просто.
Все эти системы обладают достаточным количеством минусов, т.к. производят их выходцы из автоспорта и по большей части для автоспорта или тюнинга, где нет задачи экономить топливо.
Во-первых впрыск воды происходит не постоянно, а только на мощностных режимах, т.е. контроллер определяет когда начинать впрыск.
Во-вторых все системы весьма инерционны, т.к. контроллер посылает сигнал на насос, тот включается и начинает накачивать давление и только потом форсунка начинает впрыскивать воду, задержка между отправкой команды на впрыск и непосредственно впрыском может составлять 1мс, для двигателя это очень долго.
Стандартная система впрыска воды, которую можно купить сейчас работает так, — вода подается в цилиндры только на больших оборотах и под большой нагрузкой.
В очень дорогих системах применяется клапан, который позволяет изменять количество впрыскиваемой воды, но работает не очень эффективно.
Большинство выпускаемых сейчас систем могут начинать работу с 3000 об/мин и то с оговоркой производителей, что могут быть проблемы, т.к. система не конролирует количество подаваемой воды, а только дает команду включить/выключить насос. Ограничение количества впрыскиваемой воды происходит посредством размера форсунки, т.
е. ее производительности.
Но как показывает действительность, большинство систем использует только часть плюсов от впрыска воды, даже BMW использует впрыск воды по-спортивному, как интеркулер, чтобы остудить горячий впускной воздух от двух турбин.
Рукастые парни, начитавшись интернета делают самодельные системы впрыска воды из капельниц и шприцов, из насосов и форсунок омывателя и прочих подручных средств и эти системы работают. Они повышают мощность, улучшают отклик двигателя, позволяют экономить топливо. Но минусов у таких систем много, они недостаточно эффективны. По сути они льют условно неопределенное количество воды в мотор, но не распыляют и даже в таком виде вода в ДВС работает и приносит пользу.
Система впрыска воды JTlab
Изучая все возможные предложения систем впрыска воды, быстро приходишь к выводу, что надо покупать лучшее, т.к. только оно работает, а работает точно и хорошо система от Aquamist, стоимостью 60-80 т.р., это тот самый британский производитель, который создавал системы впрыска воды для WRC.
Правда чопорные и консервативные англичане так и остались в 80х и их система настраивается путем поворачивания переменных резисторов внутри контроллера, что совсем не удобно, не говоря вообще о сложности настройки этих систем.
Изучая все возможные предложения систем впрыска воды, быстро приходишь к выводу, что надо покупать лучшее, т.к. только оно работает, а работает точно и хорошо система от Aquamist, стоимостью 60-80 т.р., это тот самый британский производитель, который создавал системы впрыска воды для WRC. Правда чопорные и консервативные англичане так и остались в 80х и их система настраивается путем поворачивания переменных резисторов внутри контроллера, что совсем не удобно, не говоря вообще о сложности настройки этих систем.
Спустя некоторое время нам удалось изготовить простейший образец системы и испытать его на турбированном двигателе. Даже без изменения настроек ЭБУ автомобиль с впрыском воды показал свои плюсы:
— лучший отклик двигателя на педаль газа
— турбина раньше и быстрее выходит на буст
— выхлоп перестал «вонять»
— свечи уже после 30 км пробега начали очищаться
После изменения углов зажигания и уменьшения количества впрыскиваемого топлива все стало намного лучше:
— тяга двигателя улучшилась во всем диапазоне
— двигатель имеет хороший отклик на всех оборотах
— турбина стала выходить на рабочее давление на 1000 об/мин раньше
— машина поехала и чем выше обороты и скорость тем выше тяга, нет провалов, возникает ощущение, что ее уже не остановишь
Прочитать подробнее о системах впрыска воды, метанола JTlab
Купить систему впрыска воды JTlab Вы можете здесь
Гидрофилия — Авторевю
«Губит людей не пиво, губит людей вода.
..» А двигатели? На скоростной дороге фирменного полигона BMW во французском Мирамасе я убедился в том, что впрыск воды в мотор не губителен — а, наоборот, полезен!
В чем смысл? Вода имеет высокую теплоемкость, и ее испарение в камере сгорания играет роль своеобразного «интеркулера»: бензовоздушная смесь охлаждается, повышаются ее плотность и стойкость к детонации. За счет этого появляется возможность нарастить производительность турбокомпрессора и сделать зажигание более ранним. Повышается и экономичность, особенно в режимах максимальной мощности. А заодно на 20—25 градусов снижается температура двигателя.
У BMW давние традиции впрыска воды: его практиковали еще на авиационном моторе BMW 801D с непосредственным впрыском бензина, который ставили в 40-х на истребители Focke-Wulf Fw 190. Вернее, тогда немцы применяли водометанольную смесь. В послевоенные годы впрыск воды во впускной коллектор турбомотора использовали Oldsmobile Jetfire и Saab 99 Turbo S. А теперь про старую технологию вновь вспомнили в BMW.
Для снижения расхода бензина нынче все средства хороши!
Причем если в экспериментальной 431-сильной «шестерке» автомобиля безопасности BMW M4, который ездит по треку в мотогонках серии MotoGP, конструкторы применили обычный впрыск воды во впускной коллектор, то на трехцилиндровом турбомоторе 1.5 они пошли дальше: с помощью специально разработанного топливного насоса высокого давления Bosch после 4000 об/мин вода подмешивается к бензину, и получившийся «коктейль» через специальные форсунки впрыскивается в камеру сгорания. Это дало 201-сильному мотору дополнительные 14 л.с. А благодаря снижению риска детонации степень сжатия повысили с 9,5:1 до 11,0:1, что заметно подняло отдачу при низких и средних нагрузках.
Расход воды при этом — до 1,5 л на «сотню», объем «аквабака» — 7 л. Значит, при движении с высокой скоростью, когда влага расходуется интенсивно, каждые полтысячи километров придется останавливаться и заливать дистиллят? Ведь обычной водой пользоваться нельзя: мотор зарастет накипью, как чайник.
Однако если при этом включен кондиционер, то система автоматически пополняется конденсатом из климатической системы — летом его образуется до 1,5—2 литров за час. А что делать зимой, сливать воду и сушить весла? Инженеры улыбнулись: нет, после остановки двигателя вся вода перекачивается в специальную емкость, не боящуюся замерзания, и оттаивает после запуска.
Так устроена система комбинированного впрыска бензина и воды: вода подается во впускной коллектор, а после 4000 об/мин — еще и в цилиндры вместе с топливом
Все это затеяно ради снижения расхода топлива: инженеры BMW обещают «до 8%» в смешанном цикле. После быстрой езды по полигоновскому кольцу Мирамаса на экспериментальной трехцилиндровой «единичке» бортовой компьютер высветил 9 л/100 км. Неплохо, но… Не революция.Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас
я уже подписанBosch: впрыск воды сэкономит топливо
Даже самый совершенный бензиновый двигатель теряет приблизительно пятую часть топлива на задачи, не связанные непосредственно с приводом автомобиля в движение.
Некоторое количество бензина используется для охлаждения — в особенности при высоких оборотах двигателя. С помощью новой системы компания Bosch демонстрирует возможную альтернативу: впрыск воды, например, при быстром ускорении или во время движения по скоростной автостраде, позволяет сэкономить вплоть до 13% топлива.
«Наша система впрыска воды демонстрирует, что у двигателя внутреннего сгорания все еще припасены некоторые козыри в рукаве», — говорит д-р Рольф Буландер, член совета директоров компании Robert Bosch GmbH и председатель правления бизнес-направления Решений для мобильности. Экономия топлива, которую предлагает система Bosch, особенно ощутима в небольших трех- и четырехцилиндровых двигателях: именно таких, которые можно найти под капотом большинства автомобилей средних размеров, включая пикапы и «каблучки».
Актуальность инновации компании Bosch заключается не только в экономии топлива. Данная технология позволяет также увеличить мощность двигателя.
«Впрыск воды может придать дополнительный импульс любому турбомотору», — говорит Штефан Зайберт, президент подразделения Бензиновых Систем Robert Bosch GmbH.
Более ранний угол опережения зажигания делает работу двигателя более эффективной. Исходя из этого, инженеры могут получить дополнительную мощность из двигателя даже в спорткарах. В основе инновационной технологии лежит тот факт, что двигатель не должен перегреваться.
Для того, чтобы предотвратить перегрев, дополнительное топливо впрыскивается практически в каждый бензиновый двигатель. Испаряясь, оно охлаждает детали. Во время работы с системой впрыска воды инженеры Bosch использовали тот же физический принцип. Перед тем как топливо воспламеняется, мелкодисперсная водяная пыль впрыскивается во впускной коллектор. Высокая удельная теплота парообразования воды означает, что она обеспечивает эффективное охлаждение. По этой же причине достаточно лишь небольшого количества воды: на каждые сто километров пути требуется всего несколько сотен миллилитров жидкости. В результате компактный бак для дистиллированной воды, снабжающий систему впрыска, должен пополняться с периодичностью раз в несколько тысяч километров.
В случае, если запас дистиллированной воды невозможно пополнить, причин для беспокойства нет: двигатель все равно будет работать без перебоев — хотя и без увеличения крутящего момента и уменьшенного потребления горючего, которые обеспечивает водный впрыск.
Первым транспортным средством, которое демонстрирует инновационную систему водного впрыска, является спорткар BMW M4 GTS. В его турбированном шестицилиндровом двигателе данная технология обеспечивает улучшенные характеристики и снижает потребление горючего даже при полной нагрузке. Компания Bosch поставляет компоненты водного впрыска для BMW M4 GTS.
В ходе тестовых испытаний (WLTC) водяной впрыск позволяет сберечь до 4% топлива. В реальных дорожных условиях эта цифра может быть еще выше: потребление топлива может быть уменьшено до 13% во время быстрого разгона или езды по скоростной автостраде.
В камере сгорания вообще не остается воды. Она испаряется до того, как в двигателе происходит процесс сгорания. Вся вода выбрасывается в окружающую среду вместе с выхлопными газами.
Для поддержания системы впрыска требуется иметь с собой всего лишь небольшое количество дистиллированной воды — именно она используется для пополнения специального резервуара. В среднем требуется доливать воду каждые 3 тыс. км.
Когда двигатель перестает работать, вода перетекает обратно в резервуар, где она может замерзнуть. После того как двигатель возобновит работу, вода постепенно оттает.
Bosch использует систему впрыска воды во впускной коллектор, так как у такой системы есть технические преимущества и обходится она гораздо дешевле. Это делает возможным ее массовое использование на разных типах транспортных средств.
Читайте также:
05.03.2015 в 06:30
12.07.2016 в 14:30
31.03.2016 в 07:57
04.04.2016 в 06:00
03.12.2014 в 11:36
05.
06.2015 в 09:40
18.11.2015 в 08:26
11.11.2015 в 06:10
12.11.2014 в 13:30
05.11.2015 в 08:50
Впрыск воды в двигатель – есть ли смысл
Рано или поздно в любом автомобильном сообществе обычно возникает тема про впрыск воды в двигатель, мол, кто-то где-то слышал, что это повышает мощность и позволяет снизить расход топлива. Тема многих привлекает, ведь это кажется манной небесной – можно не городить турбины, не ставить азот, а просто впрыснуть в мотор бесплатной воды и он сразу преобразится. Это кажется слишком невероятным, чтобы быть правдой. Но на самом деле в «водном» вопросе все еще интереснее чем кажется на первый взгляд – польза от впрыска воды в мотор есть, а вот смысла его ставить – нет. Запутались? Давайте разбираться.
Впрыск воды в двигательТо, что добавление воды в двигатель может быть неплохой идеей, задумались еще более 100 лет назад, причем не какие-то гаражные тюнингаторы, а вполне приличные заводские инженеры.
Правда, поначалу технологией пользовалось авиационное двигателестроение, но и в автомобильной промышленности за идеей посматривали. В послевоенные годы появился даже серийный автомобиль, в котором впрыск воды был реализован на заводе – Oldsmobile F-85 Jetfire.
С помощью воды GM боролась с детонацией. Потом долго с этой темой работал Saab, причем сразу не нескольких моделях.
Saab 99 Turbo 1967 года выпускаДаже в наши дни выпускается BMW M4, в котором на одном из моторов тоже используется эта технология. Да что там говорить, даже в Формуле-1 в начале 80-х, до введения прямого запрета, некоторые команды ставили подобные системы и получали прибавку в мощности. Если столько неглупых инженеров работали над этой темой значит во впрыске воды есть смысл?
BMW M4 Coupe с системой впрыска воды в двигательПочему помогает
Да, смысл имеется. Далекому от физики человеку это может быть трудно понять. Как же так – двигатель работает на бензине, почему добавление воды как-то улучшает его характеристики.
Но на самом деле все логично – вода позволяет охладить топливо-воздушную смесь, что уже само по себе и неплохо (для сжатия охлажденной смеси нужно затратить меньше энергии, значит больше мощности мотор передаст на колеса), а попадая в цилиндр, она к тому же испаряется и немного повышает степень сжатия, что как раз и дает прибавку в мощности. Кроме того, вода увеличивает скорость горения, что позволяет значительно снизить детонацию. В разные годы инженеры с помощью впрыска воды решали разные задачи. До появления интеркулеров – охлаждение смеси, после их появления – краткосрочное увеличение мощности, в повседневной жизни – снижение октанового числа топлива.
Техническая реализация впрыска может быть разной, но в самых примитивных вариантах очень дешевой. Любая емкость, шланг от капельницы, моторчик стеклоомывателя, форсунка для распыления во впускной коллектор, простая электрическая схема. Но это, конечно, ненадежно и рискованно – чуть перестарался с подачей воды и здравствуй, гидроудар.
Сегодня уже придуманы системы впрыска с компьютерным управлением по данным с датчиком, это позволяет системе работать стабильно, но и, конечно, повышает стоимость установки. Сейчас многие компании наладили продажи готовых комплектов – однако стоят они 800-1000 долларов.
Почему не нужно ставить
После прочтения прошлого раздела у многих читателей наверняка появилась мысль, почему же система впрыска воды до сих пор не стоит на всех автомобилях в мире, если она относительно проста в реализации и улучшает работу мотора. И причины для этого, конечно, есть.
Во-первых, наличие воды в смеси ухудшает выхлоп, а экологические стандарты все строже и строже, автопроизводителям совсем не хочется бороться еще и с этой проблемой.
Система впрыска воды в двигательВо-вторых, настроить впрыск воды, чтобы он работал стабильно, задача совсем непростая, особенно если речь идет о впрыске во впускной коллектор. Как ни располагай форсунку, наполнение водой разных цилиндров все равно будет отличаться, а это почти гарантирует неустойчивую работу на полной мощности и при небольших оборотах под нагрузкой.
Технология распределенного впрыска воды эту проблему чисто теоретически могла бы решить, но тут уже начинает сказываться цена вопроса – сегодня для бюджетных машин даже распределенный впрыск бензина слишком дорог и сложен, что уж говорить про воду.
В-третьих, вода для конечного потребителя оказывается не бесплатной. Воду из-под крана для впрыска в двигатель использовать нельзя. Вернее, конечно, можно, но из-за солей и добавок стенки цилиндров двигателя уже за пару тысяч километров покроются отложениями (вспомним кухонные чайники!), и тогда хлопот с мотором не оберешься. Так что, как минимум, вода нужна дистиллированная. А по-хорошему, нужно в нее добавлять метанол, чтобы и зимой можно было использовать, и двигатель работал ровнее. То есть помимо затрат на бензин у владельца машины появляется необходимость покупать (ну, или изготавливать самому) жидкость для впрыска. А это вряд ли позволит снизить стоимость эксплуатации.
Реальный пример
Экономическую сомнительность использования воды в массовом автопроме можно проследить как раз на примере BMW M4. Инженеры сообщают, что за счет воды удалось повысить мощность мотора на 14 л.с., при этом расход топлива снизился на 8%. Система потребляет 1,5 литра водно-метанольной смеси на 100 километров. Водяной бак на 7 литров, значит нужно его заправлять каждые 500 километров, примерно так же, как и бензин. Да, без воды автомобиль будет нормально работать, но без прибавки в мощности и экономии. Вот и считаем, выгода по бензину не такая уж и большая, прирост в «лошадях» есть, но тоже не глобальный, а мороки с системой много. Для обычного автомобиля это не окупится.
Под капотом BMW M4 Safety Car с системой впрыска водыА вот в гонках, где «мы за ценой не постоим», система впрыска воды весьма оправдана, особенно в дреге (хотя там приходится конкурировать с азотом), где ресурс не важен, стоимость эксплуатации тоже, а каждая снятая десятая секунды с результата повышает шансы на победу. Впрочем, те же задачи, что и с помощью воды, можно решить и другими способами, поэтому это тоже опциональный вопрос.
Так что получается парадокс, впрыск воды в мотор реально позволяет улучшить его характеристики, но по совокупности факторов такие системы себя почти никогда не оправдывают, как бы ни хотелось некоторым мечтателям заправляться из водопроводной сети и ездить на полной мощности.
Porsche 911 GT2 RS – 3,8 л и впрыск воды :: Автопортал Третий Рим
5 июня 2017
На Нюрбургринге во время испытаний был замечен Porsche 911 GT2 RS 2018 модельного года
До сегодняшнего дня ходили только слухи, которые нынче подтвердились – на базе шасси 991.2 появится экстремальная модель Porsche 911 GT2 RS. Представителям зарубежных СМИ дали прокатиться на прототипе GT2 RS с пакетом доработок Weissach Pack по знаменитому треку под неофициальным названием «Зеленый Ад». Пока ребята катались и получали удовольствие, глава Porsche GT Division, рассказал о силовой установке «короля заднего привода».
Главной темой был рассказ о двигателе, установленном на шасси 991.2 для GT2 RS. Как оказалось, на модели будет использоваться 3,8-литровый «боксер». Поэтому теперь мы можем забыть о 4,0-литровом твин-турбо для GT2, который «обкатывают» на Porsche GT3 2018 модельного года.
Описываемый двигатель, установленный на Turbo S, выдает 580 л.с. и 750 Нм. При этом мотор оснащен специальной «анти-лаг» системой, позволяющей значительно снизить время провала («турбо-ямы»), когда водитель снимает ногу с педали акселератора, например, при переключении передач. Для Porsche 911 GT2 RS этот мотор форсируют до 650 л.с. и оснастят системой впрыска воды во впускной коллектор. Данная технология уже используется на BMW М4 GTS.
Сама по себе идея не нова и пришла из далекого прошлого. Суть процесса такова – во впускной коллектор впрыскивается небольшое количество воды, которая, испаряясь, охлаждает поступающий в цилиндры воздух. Из курса физики за 7 класс мы знаем – чем ниже температура газа, тем он плотнее. Следовательно, степень наполнения цилиндров у двигателя с подобной системой будет выше, а вместе с ней и полнота сгорания, и мощность силовой установки в целом. Кроме того, резко снижается риск детонации, а это путь к повышению степени сжатия и опять-таки возможность повышения мощности ДВС.
Что касается массы Porsche 911 GT2 RS, то здесь инженеры поработали очень хорошо. Считается нормой, если автопроизводитель, выпуская «хардкорную» версию модели, снижает ее массу относительно «донора» как минимум на 100 кг. Так вот, GT2 RS при взвешивании показывает 1500 кг против 1675 кг у Turbo S.
Ранее, по слухам, Porsche 911 GT2 RS проходил круг «Зеленого Ада» за 7:05. В этот раз представители СМИ заявили, что им удалось проехать этот трек ровно за 7 минут. На данный момент все на уровне рассказов – посмотрим, какие цифры будут после выпуска серийного образца. Кстати, как и в случае с Porsche 918 Spyder, 911 GT2 RS можно будет заказать с пакетом Weissach package, благодаря которому новинка сможет «похудеть» еще на 30 кг.
Объяснение систем закачки воды— Как закачка метанола увеличивает мощность в лошадиных силах
Пожалуй, самая крутая часть BMW M4 GTS — это система впрыска воды, редкость для серийных автомобилей. Это было большой частью того, как BMW смогла увеличить 3,0-литровый рядный рядный шестицилиндровый двигатель M4 с двумя турбинами с 425 л.с. до 493 л.с. для GTS. Так как же резервуар с дистиллированной водой может создать такой значительный прирост мощности?
Как Джейсон Фенске из Engineering объяснил деталей в этом новом видео, система впрыска воды позволила инженерам BMW увеличить турбонаддув и ускорить синхронизацию зажигания без увеличения детонации или снижения надежности.Беспроигрышный вариант.
Система впрыска воды BMW, поставляемая Bosch и доступная другим автопроизводителям, распыляет холодную воду во впускной коллектор через три форсунки. Вода немедленно испаряется в воздух в коллекторе, снижая температуру всасываемого воздуха и увеличивая плотность воздуха. Двигатели внутреннего сгорания лучше всего работают с холодным плотным воздухом, который помогает снизить вероятность детонации.
С такой системой впрыска воды степень сжатия также может быть увеличена, хотя инженеры BMW решили сохранить стандартную M4 10.Соотношение 2: 1 для ГТС. Стоит также отметить, что Porsche 911 GT2 RS также предлагает систему впрыска воды, хотя система Porsche работает путем распыления воды на интеркулеры.
Впрыск воды — это на самом деле уловка старой школы для увеличения мощности двигателей с турбонаддувом. Oldsmobile Jetfire 1962 года с его V8 с турбонаддувом основывался на смеси дистиллированной воды, метанола и антикоррозионных химикатов. Олдсмобиль называл эту смесь «турбо-ракетным топливом», и это было важно, поскольку это было за годы до того, как датчики детонации смогли предотвратить разрушительную детонацию.Если вы не наполнили резервуар для воды, турбонаддув Jetfire был отключен.
Saab также предлагал комплект для впрыска воды на 99 Turbo, но развитие промежуточных охладителей привело к тому, что OEM-производители отказались от заводских систем впрыска воды, хотя тюнеры послепродажного обслуживания добились больших успехов с такими устройствами (большинство из которых работают на смеси вода и метанол). Теперь, когда автопроизводители стремятся добиться большей производительности и экономии топлива от турбомоторов, заводское впрыскивание воды может стать обычным явлением.
Этот контент импортирован с YouTube.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Закачка воды — обзор
3.1 Математическая формулировка
Следствием WID является то, что образующийся слой жидкого бурового раствора ограничен каналом.Кроме того, процесс WID позволяет считать слой жидкого бурового раствора однородным на всем протяжении с постоянной плотностью (рис. 1), что подтверждается полевым экспериментом в Haringvliet, Нидерланды (Rijkswaterstaat et al. , 1993). Кроме того, мы пренебрегаем процессами седиментации и осаждения (рис. 1), потому что временная шкала для этих процессов, чтобы иметь значительное влияние, намного больше, чем время жизни слоя флюидного бурового раствора, вызванного WID. Это не обязательно верно для уноса и консолидации (рис.1). Однако влияние уноса и консолидации на динамику слоя жидкого бурового раствора считается второстепенным. Чтобы облегчить анализ, приведенный ниже, предполагается, что слой жидкого бурового раствора не обменивается отложениями с окружающей средой.
В масштабе псевдоожиженного слоя ила ширина устья принимается постоянной, так что мы можем записать интегрированный по слоям баланс массы на единицу ширины как
(13) ∂α∂t + ∂αu∂x = 0
, где a — толщина слоя жидкого бурового раствора, u — (усредненная по слою) горизонтальная скорость слоя жидкого бурового раствора, x — горизонтальная координата и t — время.Чтобы облегчить наш анализ, система отсчета потока жидкого бурового раствора берет свое начало в точке, где образуется жидкий буровой раствор, с положительным направлением вниз по склону. Это означает, что системы координат модели слоя взвеси, приведенной в разделе 2, и слоя жидкого бурового раствора не совпадают.
Пренебрежение влиянием градиента свободной поверхности на движение слоя жидкого бурового раствора (∂h3 / ∂x = 0) уравнение движения имеет вид
(14) ∂u∂t + u∂u∂x + εg∂a∂x = −εg∂ho∂x + τi (x, t) + τb (x, t) ρma
где ε — относительная плотность (ρm − ρw) / ρw.Метод решения, развернутый позже, требует, чтобы правая часть уравнения. 14, чтобы не зависеть от локальной толщины слоя. С этой целью локальная толщина слоя a в знаменателе второго члена в правой части уравнения. 14 заменяется постоянной средней толщиной слоя на 0 . Следствием этого упрощения является то, что на вершине слоя жидкого бурового раствора, где слой становится тоньше, сила сопротивления из-за придонного трения недооценивается.
Межфазные касательные напряжения τ i определяются как
(15) τi = −fwρw∂us∂y | y = 0
, где f w — эмпирический коэффициент трения между водой и жидкостью. слои бурового раствора и градиент скорости задаются формулой. 11.
В случае WID ожидается, что поток бурового раствора будет турбулентным из-за способа образования слоя. Следовательно, сила сопротивления (из-за слоя) пропорциональна u | u | , где и — горизонтальная скорость слоя жидкого бурового раствора.Таким образом, член, представляющий сопротивление из-за трения кровати, может быть записан как:
(16) τb (x, t) ρma0 = −λu | u |
, где, согласно классическим уравнениям мелкой воды,
, где C z — коэффициент Шези. Кроме того, для удобства оставшиеся члены в правой части уравнения. 14 сгруппированы по
(18) μ = −εgdh0dx + τi (x) ρma0
Предполагая, что поток имеет только нисходящий уклон, так что u | u | становится u 2 , уравнение движения принимает вид
(19) ∂u∂t + u∂u∂x + εg∂a∂x = −λu2 + μ (x)
Сразу после при высвобождении, динамика слоя жидкого бурового раствора определяется эффектами плавучести и инерции.Через некоторое время трение становится важным. Время перехода, в течение которого режим плавучести-инерции переходит в режим плавучести-трения, можно оценить с помощью масштабного анализа уравнения импульса (Hatcher и др. , 2000). Введение типичных масштабов для скорости, толщины слоя, временной и пространственной координаты и требование, чтобы члены инерции, плавучести и трения в уравнении количества движения стали сопоставимыми по порядку величины, приводит к масштабированию
, где t t — переход время.Время перехода tt≈40 получается при εg = 1 м / с2. Этот временной масштаб пренебрежимо мал по сравнению со сроком службы слоя жидкого бурового раствора, который оценивается примерно в 1 час.
Следовательно, для t ≫t t уравнение. 19 уменьшается до
(21) εg∂a∂x = −λu2 + μ (x)
Закачка воды
Закачка воды Назад на главную страницу Purdue AAE Propulsion. Назад на страницу «Основы турбинного двигателя».Максимальная мощность, которую может выдавать газотурбинный двигатель, во многом зависит от плотность или вес потока газов через двигатель.Следовательно, при понижении атмосферного давления или температуры окружающего воздуха увеличивается, происходит потеря тяги. Выходная мощность может быть увеличена или восстанавливается путем охлаждения воздушного потока водой или охлаждающей жидкостью.
| Существует два основных метода впрыска охлаждающей жидкости в воздушный поток. В некоторых двигателях распыление жидкости непосредственно во впускное отверстие компрессора, в большинстве подходящим методом является впрыск во вход в камеру сгорания. С участием это может быть достигнуто более равномерным распределением и может быть получено больше охлаждающей жидкости. введен. | |
| Когда вода / охлаждающая жидкость разбрызгиваются на входе компрессора,
температура воздуха снижается, увеличивая плотность
воздух на входе компрессора, а следовательно, и тяга увеличивается. Система, показанная слева, представляет собой типичный впрыск компрессора. система. При включении охлаждающая жидкость перекачивается в блок управления, который измеряет расход смеси на входе в компрессор. Сервоклапан регулирует подачу масла, используя моторное масло в качестве рабочей среды.В степень открытия сервоклапана зависит от крутящего момента карданного вала давление масла и атмосферное давление воздуха. | |
| Впрыск охлаждающей жидкости во вход камеры сгорания
увеличивает массовый расход через турбину. Давление и
падение температуры на турбине приводит к увеличению
давление в струйной трубе, дающее дополнительную тягу. Так же
последующее снижение температуры на входе в турбину позволяет топливу
система для увеличения потока топлива к клапану, дающего увеличение
частота вращения двигателя.Это дает еще больше дополнительных
толкать. Показанная система представляет собой типичную систему впрыска в камеру сгорания. Охлаждающая жидкость поступает в турбинный насос с пневматическим приводом, отправляя ее в водяной насос. блок измерения расхода. Оттуда он проходит к каждой форсунке распылителя топлива. и распыляется на вихревые лопатки жаровой трубы. Это охлаждает воздух переходящий в зону горения. Система контроля топлива определяет давление воды, которое автоматически сбросит обороты двигателя правитель, чтобы увеличить максимальную частоту вращения двигателя.Водный поток чувствительный элемент откроется только тогда, когда разница между давление нагнетаемого воздуха компрессора и давление воды правильное. | |
Как на самом деле работает закачка воды?
Впрыск воды ушел в прошлое, но с ужесточением правил выбросов, он может вернуться.Итак, как это работает?
Возможно, вы слышали о таких автомобилях, как BMW M4 GTS с впрыском воды, а также о сильно модифицированных автомобилях, которые стремятся добиться значительного прироста мощности. Впрыск воды обычно используется в двигателях с высокой степенью сжатия (преимущественно силовых агрегатах с принудительной индукцией) из-за потенциальных неблагоприятных эффектов такой высокой степени сжатия в каждом цилиндре.
Эти системы работают путем впрыска или распыления воды в топливно-воздушную смесь или непосредственно в цилиндр.Теперь те из вас, кто когда-либо сталкивался с тем, что вода случайно попадала в места в двигателе, где этого быть не должно, вы знаете, что тот факт, что вода является несжимаемой жидкостью, может привести к полной катастрофе. К счастью, количество впрыскиваемой воды настолько минимально, что жидкость никак не влияет на ход поршня. Водная смесь по существу представляет собой туман, а не поток жидкости, поэтому она довольно быстро испаряется в процессе сгорания.
Причина впрыска воды — ее охлаждающие свойства.Вместо того, чтобы использовать воду в качестве охлаждающей жидкости для охлаждения двигателя снаружи, вода впрыскивается в точный момент времени двигателя для охлаждения значительных «горячих точек» в системе впуска, что может вызвать явление, называемое преждевременным зажиганием.
Предварительное воспламенение происходит из-за того, что эти «горячие точки» имеют более высокую температуру, чем искра от свечи зажигания, в результате чего воздушно-топливная смесь воспламеняется до того, как искра сможет воспламенить топливо. Со временем это может иметь разрушительные последствия для поршней, поскольку каждый из них вынужден двигаться против своего обычного времени из-за предварительного зажигания и может привести к перегреву компонентов.
8 КБ
Так поэтапный впрыск воды. Путем охлаждения горячих точек внутри цилиндра можно избежать преждевременного зажигания и можно безопасно изучить возможность использования более высоких степеней сжатия в двигателе.Когда вода поступает в цилиндр, тепло передается от горячего воздуха дожигания внутри цилиндра к холодной воде, охлаждая всасываемый заряд. Это означает, что смесь во впускном заряде более плотная, позволяя большему количеству воздуха / топлива поступать в цилиндр. И больше топлива = больше взрыва.
Из-за детонации в двигателе (побочный продукт преждевременного зажигания) угол опережения зажигания обычно замедляется, так что именно свеча зажигания воспламеняет топливо, а не горячие точки, но с добавлением водяного охлаждения момент зажигания может быть изменен. размещены в гораздо более мощной области производства крутящего момента в рамках цикла двигателя, что приводит к тому, что в конюшню попадает еще больше лошадей.
В M4 GTS чрезвычайно эффективен впрыск воды.Теперь это не просто водопроводная вода, распыляемая в цилиндр. На самом деле это смесь 50/50 со спиртом (метанолом) и очень небольшим процентным содержанием масла.Когда вода охлаждает, спирт действует как антифриз и полностью воспламеняется, в то время как масло снижает воздействие воды на металлические компоненты коррозии. Из-за присутствия метанола этот процесс иногда можно назвать закачкой воды и метанола, в то время как некоторые опытные тюнеры даже соглашаются на 100-процентную закачку метанола, но очевидные проблемы безопасности делают этот вариант чертовски опасным.
Закачка воды дает много других преимуществ.Выбросы снижаются из-за поглощения воды теплом от процесса сгорания, таким образом уменьшая количество выхлопных газов, производимых как NOx, а также продлевая срок службы двигателя за счет поглощения тепловой энергии, которая в противном случае попадала бы на стенки каждого цилиндра.
Впрыск воды в двигатель M4 GTSВремя впрыска воды, очевидно, имеет решающее значение, и его следует применять только при предварительном зажигании или детонации.Неправильное использование может привести к потерям мощности из-за недостаточной эффективности, когда вода заполняет потенциальное топливное пространство внутри цилиндра.
Появление интеркулера в последние десятилетия 20-го века почти отправило впрыск воды в учебники истории из-за его абсолютной сложности, и если автомобили специально не производятся со склада с впрыском воды, очень сложно попытаться настроить автомобиль для внезапно использую это.
Однако в свете решительных мер по снижению выбросов стоит ожидать возвращения впрыска воды из-за его влияния на сокращение выбросов выхлопных газов.Только не пытайтесь установить рудиментарную систему впрыска для своей 1.2 Fiesta, такая дорога может привести только к неудачам.
Впрыск воды или интеркулер
Когда вы поднимаетесь на холм с 15 000 фунтов на буксире, последнее, что вы хотите видеть, — это привязанный датчик температуры выхлопных газов (EGT). Отключение дроссельной заслонки с большим весом приведет к потере импульса, и эту скорость будет трудно вернуть.Вот почему многие из наших читателей полагаются на буксировку по полу и контролируют температуру выхлопных газов другими способами.
Зачем нужен EGT?
Это может показаться глупым вопросом, но на самом деле, почему мы пытаемся контролировать температуру выхлопных газов двигателя? Простой ответ здесь: хотя во время сгорания есть более горячие точки (фронт пламени дизельного топлива от форсунки может составлять многие тысячи градусов), EGT является хорошим индикатором общей температуры в цилиндре.Если эта температура становится слишком высокой, это может привести к расплавлению поршней, турбокомпрессоров или клапанов. Кроме того, чрезмерный EGT — это потеря энергии, которая могла быть использована для перемещения поршня. Проще говоря: при экстремальных уровнях EGT детали двигателя плавятся, особенно в таких устойчивых условиях, как буксировка.
Воздух: охладитель на входе, означает охлаждение на выходе
В зависимости от температуры окружающей среды воздух, который ваш дизель всасывает в воздушный фильтр, будет иметь температуру от 60 до 100 градусов. Затем он сжимается турбонагнетателем, который нагнетает воздух и повышает его температуру до 300-500 градусов.В этот момент нагнетаемый и нагретый воздух готов войти в двигатель. Но есть загвоздка. На каждый градус увеличения количества воздуха, подаваемого во впускное отверстие двигателя, увеличивается на 1 градус температура выхлопных газов, выходящих из двигателя. Следовательно, становится выгодным охлаждать всасываемый воздух до того, как он попадет в двигатель, любым возможным способом. Поэтому практически все современные дизели с завода комплектуются интеркулерами.
Что такое интеркулер?
Интеркулер (охладитель наддувочного воздуха или CAC) — это воздухо-воздушный (или воздух-вода на 6.7L Power Stroke) теплообменник, в котором в качестве охлаждающей среды используется наружный воздух для снижения температуры наддува всасываемого воздуха с 300 до 500 градусов до примерно 150 градусов (от 50 до 100 для воздух-вода) перед тем, как он попадет в двигатель. В результате значительно снижается EGT и уменьшается нагрузка на турбокомпрессоры и детали двигателя.
Hot-Rod Буксировка
С помощью сегодняшних тюнеров и программаторов дизеля можно добавить несколько сотен дополнительных лошадиных сил с помощью простых модификаций, которые могут значительно помочь при буксировке, особенно когда речь идет о подъемах.При увеличении мощности для буксировки трансмиссия и система охлаждения обычно являются первыми слабыми звеньями, но как только они устранены, пора беспокоиться о показаниях EGT.
Большинство программистов работают, добавляя дополнительное топливо в двигатель, что увеличивает мощность, но также увеличивает EGT до такой степени, что это может стать опасным. Чтобы бороться с избытком топлива, турбокомпрессор обычно вращается сильнее, чтобы создать больший наддув и пропустить большее количество воздуха. Когда это происходит, промежуточный охладитель (который может стать ограничивающим или терять свою эффективность при повышении наддува) также перестает выполнять свою работу, и температура воздуха на впуске двигателя начинает расти из-за потери эффективности промежуточного охладителя.Когда температура всасываемого воздуха повышается, увеличивается и EGT. Здесь вступают в игру системы впрыска воды и промежуточные охладители на вторичном рынке.
Уменьшение EGT с впрыском воды
Впрыск воды в воздухозаборник — один из способов контроля EGT. Если грузовик переполнен, вода может помочь охладить горение и уменьшить EGT, поскольку он испаряется и превращается в пар. Также можно впрыскивать воду между турбонаддувом и промежуточным охладителем, поскольку температура на выходе из компрессора может достигать 500 градусов перед промежуточным охладителем.Подача холодной воды во впускной поток перед промежуточным охладителем может привести к большему падению температуры перед промежуточным охладителем и снижению температуры всасываемого воздуха. На грузовике, который выпускает черный дым во время буксировки, воду также можно использовать для очистки тумана и защиты всего буксируемого от сажи. Для буксируемого среднего переполненного грузовика ищите стандартный комплект для впрыска воды, который понижает EGT на 100–200 градусов.
Уменьшение EGT с помощью вторичного охладителя
Когда дополнительное топливо добавляется для увеличения мощности, турбокомпрессор часто вращается быстрее, чтобы увеличить поток (что увеличивает давление наддува).Наступает момент, когда промежуточный охладитель (особенно на старых дизелях) становится все менее и менее эффективным в охлаждении воздуха, и если он не пропускает достаточно горячего воздуха от турбокомпрессора, он начинает резервное копирование на стороне выхода компрессора. танк. Это приведет к нагреванию воздуха во всем промежуточном охладителе, и через некоторое время температура на входе в двигатель значительно повысится. На заводе большинство дизелей вырабатывают давление менее 20 фунтов на квадратный дюйм, поэтому, если вы пытаетесь пропустить 50 фунтов на квадратный дюйм через промежуточный охладитель, который был рассчитан только на эффективный поток 20 фунтов на квадратный дюйм, возможно, пришло время для модернизации.
С модернизированным промежуточным охладителем ожидайте падения EGT от 100 до 200 градусов во время буксировки, особенно если вы сильно перегружаете свой стандартный агрегат.
Итак, что лучше?
Ну, все зависит от того, как настроен ваш грузовик. Грузовик, который перегружен с низким уровнем наддува, вероятно, лучше отреагирует на впрыск воды, в то время как грузовик с высоким наддувом лучше отреагирует на промежуточный охладитель. Если у вас слишком много наддува и топлива, вам, вероятно, понадобится и то, и другое, и если после этого ваш EGT все еще высок, то пора перейти на более мощный турбонагнетатель (или несколько турбонагнетателей).У обоих систем впрыска воды и промежуточных охладителей есть свои плюсы и минусы, но оба они справляются со своей задачей, если требуется небольшое повышение эффективности двигателя.
Плюсы и минусы
Впрыск воды
Плюсы: Недорогой, может снизить EGT, снижает уровень дыма, помогает очистить камеру сгорания, а при необходимости дополнительной мощности можно запустить водно-метанольную смесь (от 50 до 70 л. , и работает при любой нагрузке или скорости
Минусы: Дорого, иногда приводит к более высоким температурам двигателя, потому что это может уменьшить поток воздуха через радиатор
Что? Нет разницы?
Недавно мы протестировали водяной комплект и интеркулер на вторичном рынке на Ford 6 ‘08.4L Power Stroke с установленной буксировкой, штатными турбонаддувом и мощностью около 450 л.с. на задних колесах. При испытаниях на ускорение с прицепом весом 10 000 фунтов Ford разгоняется до 1350 градусов при скорости 70 миль в час, так что он начинал нагреваться. Похоже, идеальный кандидат на воду или интеркулер, не так ли? Мы протестировали на грузовике и комплект для впрыска воды, и интеркулер вторичного рынка, и ни один из них не помог. Как это могло произойти?
Оказывается, грузовик работал с наддувом около 46 фунтов на квадратный дюйм при буксировке, а поскольку Ford с турбонаддувом может достигать 40 фунтов на квадратный дюйм при штатном уровне мощности, промежуточный охладитель был не слишком далеко за пределами своего диапазона эффективности.Грузовик также горел чисто (без дыма), поэтому у воды не было возможности удалить излишки топлива с помощью пара. У грузовика просто не хватало воздушного потока от турбокомпрессора, проблема заключалась в том, что было трудно помочь с промежуточным охлаждением или впрыском воды под низким давлением. В то время как впрыск воды под высоким давлением (1000 фунтов на квадратный дюйм) может использоваться для понижения температуры в цилиндре, количество воды, которое необходимо нагнетать, огромно и непрактично для буксировки. Как бы то ни было, установка более крупных турбонагнетателей была бы следующим логическим шагом, если бы кто-то хотел еще больше снизить EGT в таком приложении, как это.
Посмотреть все 10 фотографий На дизелях без промежуточного охлаждения (например, в моделях Dodge, Ford и GM ранних версий) впрыск воды может быть очень привлекательным выбором из-за простоты установки. Поскольку эти ранние грузовики не проектировались с расчетом на промежуточный охладитель, для его установки потребовалось проделать много работы.Впрыск воды
Фото: Взлет KC-135A с водяной инжекцией, Мартин Поул, с разрешения фотографа.
Щелкните фото для увеличения
Впрыск воды был отличной идеей для двигателей более старых технологий, но был неэффективен и склонен к отказу. Но ВВС придерживались этой технологии еще долго после того, как авиакомпании ушли. К тому времени, как многие из нас добрались до самолета, это было просто учили как неизбежное зло, хотя объяснение было правильным в руководстве. Мало кто из пилотов действительно это понимал. Дело в точке . . .
[Хасара, стр.8] Ваш школьный учитель естественных наук солгал вам — вода действительно горит. Двигатели KC-135A модели J57 компании Pratt & Whitney создают тягу в тринадцать тысяч фунтов за счет впрыска воды во впускные отверстия и камеры сгорания. Шестьсот семьдесят галлонов деминерализованной воды сгорают примерно за 125 секунд во время взлета с «мокрой тягой». Летные экипажи могут сказать, что впрыск воды работает, по быстрым поворотам стрелки манометра соотношения давлений в двигателе и по очень заметному увеличению шума и вибрации планера. Взлет с мокрой тягой и реактивные двигатели 1950-х годов — вот почему KC-135A называют «водными вагонами».«Водные фургоны слишком тяжелы для взлета без воды, слишком тяжелы для взлета с 165 000 фунтов топлива. Если наш самолет не получит впрыск воды, моя команда останется дома, став новым запасным экипажем, наблюдающим, как все остальные идут на войну. Никто не хочет остаться дома.
Первое замечание: вода не горит, и в этом двигателе она не использовалась. Подробнее об этом ниже. Во-вторых, если бы условия были подходящими, вы действительно могли бы взлететь с неисправной системой, если бы вы могли сбрасывать воду во время полета.Заключительный момент: я включил этот отрывок, чтобы проиллюстрировать, что пилотам не нужно разбираться в науке, лежащей в основе их самолетов, чтобы управлять ими. Я пишу об этом в главе 27 Урока полета 1: Основы полета.
Пример системы
[Руководство по летной эксплуатации KC-135A, стр. 1-7] Система впрыска воды обеспечивает увеличение тяги, позволяя распылять воду в воздухозаборник и диффузорную секцию каждого двигателя. Впрыскиваемая таким образом вода служит для увеличения плотности всасываемого воздуха и воздуха для горения, что позволяет увеличить тягу.
В случае KC-135A 5000 фунтов нагретой воды увеличили тягу каждого двигателя с примерно 9000 до 12000 фунтов тяги. Сантехника была сложной и часто выходила из строя.
Обновление
Друг прислал мне эту фотографию, на которой показано, что может случиться с турбинной частью двигателя, когда «кто-то ленился с процессом фильтрации воды» в системе впрыска воды. Это от AV-8B Harrier в 2018 году.
Фото: Повреждение двигателя AV-8B в результате использования воды, которая не была отфильтрована должным образом.(Показано с разрешения фотографа.)
Щелкните фото, чтобы увеличить изображение
Обзор некоторых важных проектов по закачке воды | Практика бурения и добычи
РЕЗЮМЕ
Термин «закачка воды» был специально использован в названии статьи, чтобы можно было рассмотреть как операции вторичного заводнения, так и поддержание давления путем операций закачки воды. Обсуждаются пластовые условия, влияющие на закачку воды.Геологические процессы, которые контролируют формирование пористых пород, а затем последующее уплотнение и деформацию, имеют важное влияние на закачку воды в нефтеносные породы. Пористость породы позволяет удерживать пластовые флюиды. Проницаемость породы позволяет это для транспортировки жидкостей при возникновении перепада давления. Методы нагнетания воды наиболее успешно применялись на месторождениях, где естественный механизм добычи основан на использовании растворенного газа. Влияние переменного расстояния между скважинами является фактором настройки, а не добычи. Утверждение, что большое расстояние между скважинами привело к большим потерям нефти. опровергается множеством данных Закачка воды в нефтеносные породы может контролироваться тем, как закачиваются и оборудованы входные и добывающие скважины, перепадом давления, который создается в коллекторе, и тем, как пластовые жидкости забираются.Характеристики коллектора и флюидов. Он содержит менее легко контролируемый объем нефти, который может быть получен путем закачки воды, зависит от содержания флюида в пласте. Физические характеристики пластовых флюидов важны для определения эффективности процесса добычи. Важность капиллярных и поверхностных сил была признана в течение многих лет, но лишь недавно появилась возможность оценивать эти эффекты полуколичественно.Давление нагнетания воды должно поддерживаться на уровне, при котором не произойдет разделение пласта под давлением. Самые высокие скорости закачки, которые можно безопасно использовать, дали превосходные результаты на месторождениях Брэдфорд и Аллегани. Описано несколько важных операций по закачке воды в различных частях США. Рассматриваемые месторождения были выбраны из-за их исторической значимости или потому, что они будут служить для демонстрации разработки или применения какой-либо конкретной технологии.Описаны некоторые недавние разработки в методах закачки воды и их возможное влияние на повышение нефтеотдачи. Нагрев коллектора на забое водозаборных скважин, комбинация закачки газа с закачкой воды, несколько применений поверхностно-активных соединений и использование газированной воды являются многообещающими методами повышения эффективности добычи нефти.