Что происходит когда в двигатель попадает вода

Гидроудар двигателя: причины возникновения, последствия, ремонт

Далеко не каждый водитель слышал о гидроударе двигателя. Данная поломка может полностью вывести мотор из работы. Чтобы не попасть в такую неприятную ситуацию, стоит знать что это такое, какие имеет признаки и возможные решения.

Гидроудар двигателя: понятие, причины, последствия

При возникновении повышенного давления в цилиндре происходит, так называемый, гидроудар двигателя. Переизбыток давления случается, когда помимо рабочей смеси в цилиндр попадает вода. Находясь на поршне, она мешает завершить цикл сгорания.

Не обладая способностью сжатия, вода при перемещении поршня к верхней мертвой точке остается в своем количестве и создает для поршневого хода непреодолимую преграду. Последствиями этого становятся поломки шпилек ГБЦ (головок блока цилиндров), разрыв их прокладок, погнутость шатуна поршня, нарушение работы механизма газораспределения, пробитый цилиндр и прочие малоприятные моменты.

Для самостоятельной диагностики гидроудара двигателя (ГД) достаточно проверить наличие следующих моментов:

1. Для начала нужно осмотреть силовой агрегат на предмет воды. Медлить нельзя, поскольку, находясь в повышенном температурном режиме, вода очень быстро испарится. Чаще всего ее можно увидеть в коллекторе. При невозможности проверки коллектора, можно обследовать воздушный фильтр. Если на нем присутствуют вода и физические дефекты, можно с точностью ставить ГД.
2. При возможности необходимо снять ГБЦ: пострадавший поршень будет оставлять большую полосу нагара, чем остальные. Также нагар будет более ярким с одной стороны.
3. Ввиду погнутости поршня его перемещение происходит почти вплотную к одной из стенок цилиндра.
4. Поврежденный цилиндр отличается от остальных наибольшим количеством нагара.
5. На одной стороне стенок поршня и цилиндра можно найти весьма много царапин и потертостей.
6. Гидроудар сопутствуется выбросом колоссальной силы. Оттого шатун может либо сломаться, либо погнуться. Следы изгиба стоит искать возле поршня.
7. Если придется разбирать мотор, сразу станет видно, что нагрузка не была распределена по коленвалу. Края вкладышей шатунов коленвала будут растрепаны и в специфичных потертостях.

Стоит учитывать, что при гидроударе, эти симптомы не существуют отдельно друг от друга, а носят комплексный характер. При выявлении подобных признаков, нужно будет как можно быстрее обратиться в сервис за диагностикой мотора, при этом лучше не направляться туда своим ходом, а воспользоваться услугами эвакуатора.

Причины возникновения

• Преодоление глубоких луж — фееричный фонтан брызг из-под колес может обернуться в серьезную поломку;
• Езда по водным преградам — вне зависимости от автомобиля большинство водителей решает испытать силы своих машин и пускаются бороздить водоемы и реки по мелководью;
• Некорректное функционирование двигателя может стать причиной проникновения воды в силовой агрегат даже в сухой солнечный день. При наличии трещин и деформаций прокладок, хладагент в любой момент может оказаться на двигателе.

Все эти причины имеют один общий момент — создание избыточного давления из-за беспрепятственного проникновения воды в цилиндры.

Что делать при гидроударе?

Как проявляется гидроудар? По ощущениям он соответствует резкому удару с последующим обездвиживанием авто. Если машина заглохла во время движения через лужу или другую водную преграду, нужно сперва исключить вероятность попадания воды на контакты и их естественного замыкания. Для этого достаточно подождать минут 10, а затем попробовать завести машину. При замыкании вода испарится от повышенных температур, а значит исчезнет причина заглохшего мотора.

Многие водители совершают серьезный промах, пытаясь сразу же завести движок. Это становится причиной окончательной смерти мотора. Не успевшая испариться вода станет причиной разрыва ГБЦ и только усугубит имеющиеся последствия случившегося гидроудара.

Чтобы определить, что именно случилось нужно сделать несколько обязательных шагов:

1. Визуально оценить состояние мотора (проверить на наличие сколов, трещин, вздутий);
2. Снять корпус воздушного фильтра, чтобы наверняка знать наличие или отсутствие воды;
3. Обратить внимание на состояние фильтра (если он мокрый или влажный, то однозначно имел место гидроудар);
4. Снять свечи зажигания со всех цилиндров, поскольку вода может быть в любом из них.

После этих действий нужно попытаться прокрутить мотор посредством стартера. При прокручиваемом коленвале, через свечные отверстия будет выходить часть воды. Если коленвал не прокручивается, не нужно пытаться вернуть свечи на место и завести машину. Лучше сразу направиться в автосервис для профессиональной диагностики и нейтрализации возникших последствий. В противном случае, есть риск сделать дополнительную дырку в цилиндре.

Поскольку в моторе присутствовала вода, нужно будет прочистить систему и обновить смазку. При неисправности замене подвергается и фильтр воздухозабора. Цилиндры, в свою очередь, тщательно высушиваются методом продувки через пустующие свечные колодцы.

При отсутствии посторонних шумов во время работы двигателя допустимо дальнейшее движение авто. Однако, при сигнализации датчиков температуры и масла, движок нужно немедленно заглушить и остановиться.

Ремонт после гидроудара

Последствия данной поломки могут стоить владельцу капитального ремонта силового агрегата. Особенно, уязвимы пальцы, шатуны и поршни. Самой частой поломкой при гидроударе является разрыв моторного блока. К сожалению, помимо сложности, ремонт будет еще и недешевым.

Самостоятельно произвести подобный ремонт невозможно. Помимо возможной замены некоторых частей двигателя, есть вероятность доплаты за сложность работ. Порой гидроудар происходит на полном ходу, когда обороты высоки. Как следствие, поршень не справляется в возросшим давлением и пробивает стенку цилиндра. Еще вариант — заклинивание поршня. В таких ситуациях замене подлежит сам двигатель.

Если же поломка произошла во время запуска мотора или на первой передаче, есть шанс обойтись малой кровью. Как вариант, может произойти изгиб шатуна, что приведет к постоянному задеванию поршнем узлов коленвала. Такая нагрузка закончится их выходом из строя. Также одним из часто встречающихся последствий является раскол цилиндра. В таком случае потребуется расточка цилиндра или его замена.

Владельцам дизельных движков нужно быть особенно аккуратными при езде в дождливую погоду: дизельные моторы наиболее подвержены разрушительной силе удара. Дело в том, что их камера сгорания меньше других, потому степень сжатия имеет более высокий показатель.

Сложно сказать сколько придется потратить на ремонт после гидроудара даже на вскидку. В зависимости от марки авто, причины поломки, характера повреждений, состояния мотора на момент диагностики цена ремонтных работ для решения вопроса может очень сильно колебаться.

Стоит ли уточнять, что гидроудар — не является гарантийным случаем или случаем по страховке. Подобная поломка считается нарушением правил эксплуатации транспортного средства. Потому бесплатно устранить последствия не получится.

Как избежать?

Для того, чтобы не оказаться в неприятной ситуации, достаточно следовать простым рекомендациям:

• проезжать лужи на небольшой скорости, поддерживая работу мотора на средних оборотах;
• не пересекать на автомобиле водные преграды с высоким водным уровнем;
• регулярно проверять двигатель и прокладки ГБЦ.

Нужно трезво оценивать возможности своего авто и понимать, что там, где с лёгкостью проезжает внедорожник, легковой автомобиль рискует заглохнуть. Даже представители одного класса могут с абсолютно разным успехом преодолеть такое препятствие из-за особенностей конструкции своих воздухозаборников. При отсутствии возможности избежать водное препятствие, нужно помнить о максимальном уровне погружения в воды — до середины колес.

Владельцы легковых автомобилей в некоторых случаях устанавливают на мотор шноркели. Это устройство, оснащенное двумя каналами для подвода воздуха к мотору и выводу отработанных газов. Устанавливается на двигатель вертикально, под крылья на высоту порядка 700-100 см. шноркели можно встретить на внедорожниках, кроссоверах и машинах-амфибиях.

Гидроудар, чаще всего, становится первым и последним для двигателя. Не стоит крутить руль в сторону луж, если в планах нет покупки нового мотора или капитального ремонта старого.

Вода в бензобаке: признаки, симптомы, последствия

Многие владельцы авто не видят проблемы, если в бензобаке машины вода. Как правило, она присутствует в небольшом количестве, а потому практически никто не обращает внимание на такое явление. Но, как показывает практика, если вода в бензобаке, последствия могут оказаться непредсказуемы. В большинстве случаев это способствует появлению коррозии на металлических поверхностях. Но нередки ситуации, когда из-за присутствия лишней жидкости прекращают работу некоторые узлы и устройства силового агрегата. Поэтому нужно сразу избавиться от воды в бензобаке, как только она появилась, пока это не привело к некорректной работе.

Если этого не сделать своевременно, нужно быть готовым к тому, что последствия воды в бензобаке обязательно приведут к загрязнению устройств подачи топлива в бензиновом двигателе. Что касается дизельных силовых агрегатов, возникновение влаги в топливе способствует некорректной работе ТНВД, потому что она выводит из строя плунжерную пару. Чтобы предотвратить такие проблемы, необходимо знать откуда в бензобаке вода, какие симптомы этого явления и способы устранения.

Вода в бензобаке: признаки в зимнее время

Зимой проще всего определить, что попала вода в бензобак, можно ориентируясь тем, что двигатель не заводится. Происходит это из-за того, что влага замерзает в трубопроводах, лишая их пропускной способности. Следовательно, топливо перестает двигаться по системе и мотор не может работать. В данном случае возникает вопрос ни о том, как вывести воду из бензобака машины, а как запустить двигатель. Для этого достаточно поставить машину в отапливаемый гараж, и лед сам растает. Но не всегда имеется такая возможность, а потому можно принудительно разогреть трубопровод. Для этого необходимо отключить подачу топлива и крутить стартер до тех пор, пока не пойдет бензин с трубопровода. Этого будет достаточно, чтобы завести двигатель и начать эксплуатировать машину. Но не стоит забывать, что выгнать воду из бензобака все таки необходимо, потому что ледяной барьер в трубопроводах топливной системы будет повторяться каждый раз, как автомобиль будет остывать.

Как определить воду в бензобаке летом

Как и в холодное время, летом также возможны проблемы с запуском двигателя. Поэтому информация о том, как избавиться от воды в бензобаке пригодится и в теплую погоду. В данном случае проблемы с мотором возникают, если бензонасос взял много воды из бака, и горючая смесь не может воспламениться. Второй признак того, что требуется очистка бензобака от воды, заключается в троении двигателя. Это значит, что горючая смесь воспламеняется, но так как часть топлива заменила вода, в отработанных газах остается много кислорода, создающего вредные соединения с другими веществами.

Третий признак, требующий от водителя знать, как удалить конденсат из бензобака, тоже исходит от двигателя. При наличии воды в топливно-воздушной смеси, автомобиль медленно ускоряется, так как суммарная мощность поршневых цилиндров снижается из-за дефицита бензина. Все эти признаки воды в бензобаке не стоит игнорировать, даже несмотря на то, что снижение мощности и троение силового агрегата возможно и по другим причинам.

Почему в бензобаке вода

Каждый, кто понимает, что будет если в бензобак налить воды, непременно отреагирует на образование влаги в системе подачи топлива. Если опыт в решении этого вопроса уже есть, владелец авто примет меры, чтобы снизить вероятность появления воды. Прежде чем рассмотреть вопрос о том, что делать, если вода попала в бензобак, разберемся, как снизить вероятность появления влаги, понимая основные причины такого явления.

Человеческий фактор

Часто владелец авто даже не задается вопросом, как удалить воду из бензобака автомобиля, пока не начнет добавлять в топливо различные присадки, повышающие его свойства, и вместе с этими составами в него попадает вода. Поэтому, улучшая одни показатели, владелец авто ухудшает другие свойства горючего. Также влага может попадать с ним еще на заправке, если его состав был умышленно изменен с целью повышения объема. В результате владельца авто ожидает удаление влаги из бензобака.

Повышенная влажность

Еще одна причина, почему многие интересуются тем, как убрать влагу из бензобака автомобиля, заключается в повышенной влажности окружающей среды. За счет избытка воды, присутствующей в воздухе, она конденсируется внутри на стенках топливного бака, а затем стекает по ним не смешиваясь с горючим. Это два разные вещества и, к тому же, бензин легче, а потому он будет наверху, а внизу вода. Постепенно ее объем будет увеличиваться, и наступит момент, когда она будет захвачена бензонасосом и отправится в камеры сгорания. Когда таким образом появляется вода в бензобаке, симптомы будут видны в виде капель на крышке емкости для горючего.

Неправильное хранение горючего

Это относится к тем людям, хранящим горючее в емкостях с большим количеством воздуха, из которого возникает конденсат, а затем, когда появляется вода в бензобаке, что делать — становится закономерным вопросом. Если были нарушены условия хранения, попадая в автомобиль такое топливо уже имеет определенную концентрацию влаги. К сожалению, на АЗС тоже могут пренебрегать условиями хранения. Тот, кто заправляется на таких автозаправках, вскоре интересуется вопросом, как вывести воду из бензобака.

Перепад температуры

Как удалить влагу из бензобака приходится задумываться и в осенне-весенний период, когда дневная и ночная температура заметно отличаются. С наступлением вечера стенки бензобака остывают быстрее, чем его содержимое, если машина ночует на улице. За счет этого, когда более теплый воздух соприкасается с холодным металлом, образуется конденсат и появляется необходимость очистить бензобак от воды.

Вода в бензобаке: как удалить

Удаление воды из бака — процедура не сложная, но необходимо знать последовательность действий. Существует много способов решения данной проблемы, но рассмотрим самые эффективные. Стоит сразу оговориться, что слить воду из бензобака полностью не получится. Однако ограничить ее объем, — задача, которую можно решить заменой горючего и постоянной дозаправкой. Это один из способов того, как удалить воду из бензобака не снимая, но он затратный, потому что необходимо держать уровень топлива на максимуме, чтобы снизить объем воздуха в баке. С учетом того, что уровень необходимо регулярно контролировать, данный способ считается не рациональным, так как есть более действенные методы.

Например, удаление воды из бензобака посредством специальных средств. Принцип их действия заключается в том, что, взаимодействуя с молекулами воды, они их делают еще тяжелее. В результате влага быстрее оседает на дно, и горючее становится безопасным для использования. А как убрать воду из бензобака не снимая мы рассматривали в предыдущем способе. Такие средства продаются в любом отделе автомобильной химии.

Последний, самый надежный способ, заключается в добавлении специальных присадок на основе спирта. Это вещество взаимодействует с водой, образуя вещество примерно с такой же плотностью, как и бензин. За счет этого влага не образует осадок и не замерзает. Кроме того, такая жидкость сгорает в камерах сгорания. Таким образом использование присадок, предназначенных для вытеснения воды, считается самым эффективным способом решения данной проблемы.

Знакомимся с понятием гидроудар двигателя. Что это такое и как ликвидировать его последствия с минимальным ущербом для автомобиля

Эта чрезвычайно неприятная ситуация может в конечном итоге привести к выходу из строя силового агрегата. Какая причина может вызвать необходимость капитального ремонта, существует ли возможность выхода из ситуации с наименьшими материальными потерями? Предоставленная далее информация ответит на интересующие вопросы.

Что это такое

Охлаждающая жидкость может стать причиной гидроудара
Попавшая в камеру сгорания жидкость (как правило – вода или антифриз) не сжимается и при работе двигателя становится жесткой прослойкой между поршнем и головкой блока цилиндров. В зависимости от большого количества факторов и стечения обстоятельств может погнуться шатун и получить повреждения ГБЦ. Самой серьезной поломкой может оказаться шатун, проломивший стенку блока цилиндров.

О причинах гидравлического удара

Любому водителю следует знать, отчего в этом случае глохнет машина — то есть как происходит гидроудар двигателя. Силовой агрегат любого авто работает за счет воздушно-топливной смеси в цилиндрах — то есть ее свободной циркуляции. Вам не кажется, что вода, заливающая мотор, тут явно лишний компонент?

Стандартная причина гидроудара двигателя — проникновение воды, залившей воздушный фильтр и впускной коллектор, в цилиндры. Второй причиной может быть попадание антифриза. Жидкости не сжимаются, поэтому в цилиндрах движка нарушается нормальная воздушно-топливная циркуляция и происходят различные разрушения.

Для справки: следует знать, сколько воды нужно для гидроудара двигателя. Если в движок попало всего несколько капель, повода для беспокойства нет. Но автолюбителям, форсирующим глубокие прудообразные лужи, стоит помнить, что чем ниже расположение воздушного фильтра авто, тем больше шансов, что машина, на скорости гоня волну капотом, «нахлебается» воды в большом количестве и произойдет гидроудар двигателя.

Последствия

Насколько серьезными будут последствия зависит от:

• Количества воды попавшей в камеру сгорания.
• Мощности двигателя.
• Количества оборотов двигателя на момент возникновения гидроудара.

Погнутые шатуны стали последствием гидроудара в двигателе автомобиля
Существует несколько вариантов развития событий при гидроударе в двигателе:

• В цилиндры попала вода, но из-за низких оборотов коленвала двигатель заглох без ущерба – идеальный вариант, при котором мотор может остаться целым. При подозрении на гидроудар пытаться заводить автомобиль нельзя без предварительной диагностики. Достаточно заменить воздушный фильтр, открутить свечи, стартером выгнать воду из цилиндров и просушить их.
• Двигатель заклинил – в основном это происходит из-за упора деформированного шатуна в стенку блока цилиндров.
• Двигатель получил гидроудар, но не заклинил – за счет незначительной деформации мотор работает, но оси движения поршней и валов все равно изменились. Износ деталей ускоряется в разы, значительно сокращая время “жизни” агрегата.
• Фатальные последствия – при заклинивании шатун ломает стенки цилиндров, пробивает БЦ. В этой ситуации без замены двигателя не обойтись.

Последствия гидроудара двигателя

Гидроудар может приводить к самым разным последствиям. Если вода попала в двигатель, когда тот работал в холостом режиме, то все может обойтись. Двигатель просто заглохнет и не успеет нанести себе каких-либо повреждений.

Но, в большинстве случаев гидроудар случается, когда машина на ходу и в таких случаях последствия более серьезные. Обычно все заканчивается погнутыми шатунами, повреждениями колец, вкладышей или коленчатого вала.

Шатуны после гидроудара

Наиболее серьезные последствия возникают у владельцев автомобилей с дизельным двигателем, поскольку здесь и камеры сгорания намного меньше, и снимаемых свечей нет, и сам двигатель более мощный, а отсюда — более серьезные повреждения.

Также стоит упомянуть тот факт, что вода приводит к коррозии металла, поэтому после гидроудара не стоит затягивать с ремонтом. Иначе без своевременной просушки двигателя может понадобиться дополнительная расточка цилиндров.

Что делать при возникновении

Гидроудар стал причиной пробоя стенки цилиндра
При первых подозрениях на гидроудар следует немедленно приступить к осмотру, т.к. следы влаги быстро испарятся на горячем двигателе:

• В “полевых” условиях (в дороге) единственное, что удастся сделать без затруднений – осмотреть воздушный фильтр, выкрутить свечи и поворотом коленвала проверить наличие воды в цилиндрах. Если фильтр влажный и деформированный, а в двигателе вода, то заводить автомобиль нельзя. Следует вызвать эвакуатор для тщательной диагностики и ремонта на СТО.
• Далее приступаем к снятию ГБЦ и осмотру цилиндров. Если у одного или нескольких цилиндров полоса нагара больше, это говорит о том, что шатун согнут и поршень проходит меньшее расстояние, чем положено. Неравномерный нагар (смещен к одной стороне) на стенках также говорит о гидроударе. Изогнутый шатун прижимает поршень к одной стороне, царапая и оставляя потертости на стенках цилиндра.
• После полной разборки двигателя можно заметить изгибы и изломы шатунов, а также неравномерный износ вкладышей коленвала.

Причины возникновения

Если мотор еще в исправном состоянии, то причин проникновения воды всего две:

• Водитель преодолевает водное препятствие на автомобиле с высокой скоростью. Жидкость легко попадает в воздушный фильтр. Оттуда она всасывается в полость впускного коллектора, а далее – цилиндры.
• Транспорт вынужден заезжать в водную преграду с ее высоким уровнем, причем настолько, что влага легко проникает во внутреннюю полость воздушного фильтра. Куда она поступает далее, уже известно.

В других случаях возникновение гидроудара обусловлено внутренними неисправностями. К ним можно отнести разрушение металлического канта, где находится прокладка головки блока цилиндров, а также раскол самого блока двигателя или ГБЦ.

Через эти места проникает охлаждающая жидкость. Во время работы двигателя, этого не произойдет, поскольку она непрерывно циркулирует в системе. Однако, стоит заглушить мотор и дать ему какое-то время отстояться, есть высокая вероятность, что жидкость станет просачиваться сквозь трещину.

Если трещина еще малых размеров, то ситуация пока не критичная. Выявить неисправность можно уже по запаху, который исходит из выхлопной системы.

Также уровень тосола или антифриза в бачке будет меняться, что должно насторожить. Риск возникновения гидроудара будет расти, когда из трубы начнет выходить белая, густая дымка и одновременно с этим заметно падает уровень тосола (антифриза).

Ремонт двигателя после гидроудара

Искупавшийся мотор подлежит частичной разборке. Снимается головка и проверяется состояние КШМ. Цилиндры двигателя осматриваются на предмет царапин. Стоит учесть, что после демонтажа головки потребуется заменить прокладку (как это сделать, читайте здесь). Если водитель попал в глубокую лужу и пытался заставить машину ехать дальше, то, скорее всего, потребуется капитальный ремонт ДВС.

Утоли мои печали: как впрыск воды повышает мощность мотора

Уже более ста лет автомобильные инженеры работают над повышением отдачи мотора. Поначалу все было просто: больше литраж, больше цилиндров, больше мощности! Но довольно быстро стало понятно, что replacement for displacement все-таки необходим: в ход пошли компрессоры, турбины, усложнение ГРМ с многоклапанными конструкциями и регулируемыми фазами, распределенный и непосредственный впрыск, облегчение поршневой группы… Теперь, когда к ДВС все чаще в компанию стали добавлять электромоторы, кажется, что предел форсирования обычного мотора достигнут. Но нет – вы забыли про впрыск воды! Разберемся, зачем это делается и почему до сих пор не применяется в массовом автомобилестроении.

О быватель 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. В результате мощность немецких моторов кратковременно увеличивалась на 20-30 процентов, что давало последним преимущества по набору высоты и максимальной скорости.

На фото: Messerschmitt Bf-109

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 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. Но о системах вспомнили автомобильные компании. Первым впрыск водометанольной смеси на серийном автомобиле стали применять американцы из General Motors, которым такая система оказалась нужна для повышения детонационной стойкости турбомотора Oldsmobile F-85 Jetfire. Что из этого получилось, мы уже рассказывали вам ранее.

На фото: Oldsmobile F-85 Jetfire Hardtop Coupe 1963

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.

На фото: Renault RE40 ‘1983

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.