Добавка воды к топливу стала одним из действенных способов решения основных проблем поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), поскольку она уменьшает тепловую напряженность двигателя, снижает токсичные выбросы продуктов сгорания, а также повышает эффективность на некоторых режимах работы. Большое влияние на процесс сгорания топливно-воздушной смеси с водой оказывает способ ее подачи в камеру сгорания. Разработали экспериментальную установку для получения сравнительных характеристик основных методов подачи воды в камеру сгорания ДВС. Определили, что существует два способа подачи воды в камеру сгорания. При первом способе подача воды осуществляется в виде водотопливной эмульсии, которая подается в камеру сгорания через форсунку посредством топливного насоса высокого давления, при втором способе вода поступает с воздухом через распыляющий элемент - карбюратор или форсунку. Этот способ весьма прост в отличие от эмульсионной подачи. Самый простой вариант - применение форсунок. Установили, что эмульсия как неоднородная мелкодисперсная среда имеет свойство разделятся на составляющие. Поэтому при работе системы необходимо использовать специальные эмульгаторы для равномерности подачи воды, попадающей в цилиндр. Предложили систему, позволяющую открывать каждую форсунку в определенный момент. Для регулировки длительности впрыска разработали систему обратной связи с датчиками температуры отработанных газов на выпускном коллекторе. Показали, что на разработанном экспериментальном стенде можно проводить испытания при различных режимах работы двигателя, что позволит дать оценку обоих способов.
The water additive to fuel became one of effective ways of the solution of the main problems of the piston internal combustion engines (ICE) as it reduces thermal factor of the engine, toxic emissions of exhaust products, and also increases efficiency by some operating modes. The way of fuel and air mix with water feeding in the combustion chamber has a great influence on process of combustion. Experimental installation for obtaining comparative characteristics of the main methods of water supply in the ICE combustion chamber was created. It was defined that there are two ways of water supply in the combustion chamber. At the first way water feed is carried out in the form of a water fuel emulsion which moves to the combustion chamber through a nozzle by means of the fuel pump with a high pressure. At the second way water arrives with air through the spraying element - the carburetor or a nozzle. This way is very simple in difference of emulsion feeding. The easiest way is nozzles application. It was established that the emulsion as the non-uniform highly dispersed fluid can be divide into components. Therefore it is necessary to use during the feeding system operation special emulsifiers with air for the uniformity water getting to the cylinder. The system for each nozzle opening at some point was offered. System of feedback with sensors of exhaust gases temperature in a final collector for adjustment of duration of injection was worked out. It was showed that at the developed experimental stand it is possible to carry out tests at various power modes. As result it will be possible to estimate both ways of fuel and air mix with water feeding.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.