Wassereinspritzung
Ich wollte euch mal an einem Projekt beteiligen, das bei mir schon seit Jahren im Kopf rumgeistert. So sind die Düsen wohl min 6 jahre alt, aber aus Erfahrung über rückwirkende Zeitschätzungen doch eher 10 Jahre.😁
Damals habe ich aufgegeben weil...... weees ich nich mehr.
Wer nur Wasser um die Motoren kennt, kann mal weiterlesen, die anderen können ja beim Fettgedruckten weitermachen.
Wasser ist ein besonderer Stoff! Ja, wirklich. Seine Wärmekapazität - also die Energie die man zuführen muss um einen Temp-steigerung von 1 Grad zu erreichen- ist sehr hoch. Noch höher ist die Verdampfungswärme, die höchste aller Flüssigkeiten und zwar so das man die anderen dagegen vergessen kann. Verdampfungswärme ist die Energie, die man Wasser von 100 Grad zuführen muß um Dampf von 100 Grad zu bekommen. Hört sich sehr physikalisch an, deshalb einfach weiterlesen.
Die Energie beträgt etwa 2200kj/kg. Andere Flüssigkeiten z.B. Alkohole haben nur ca.500.
Kurz gesagt, wenn Wasser verdampft entzieht es aus der Umgebung diese Energie, und sogar soweit das es so abkühlt das daraus Eis wird, ja. Man muss natürlich diese Energie umgerechnet als Druck oder sonst als Energie vorher oder durch den Betrieb mit heisser Luft reinstecken.
So hat man schon seit Jahrzehnten das verdampfende Wasser im Auge, wenn es um spezielle Kühlungsprobleme geht. In Turbomotoren, wo die Ladeluft über 120 Grad hat, teilweise noch höher, hilft so eine Wassereinspritzung auch. Wurde seinerzeit auch in F1 Motoren so gemacht. Und zwar zw. 2 und 100% der Benzinmenge.
Man könnte dazu noch 3 Seiten schreiben, dies soll aber erstmal reichen; vielleicht diskutieren wir noch ein bischen darüber.
Was ich nun will ist nicht crushed ice in meinen Vergasern, aber doch eine merkliche Absenkung der Ansauglufttemp. die ja in Etwa dann ( Dampf nimmt auch Gewicht und Raum ein) das Ladegewicht erhöht. In wie weit nun der Motor selbst davon gekühlt, Mehrleistung daraus wird bzw. hat muß ich noch austesten.
Ob man nicht besser den Motor abdich.....hmmm, nee. 30 Grad Aussenluft im Sommer bleiben 30Grad auch mit bester Abdichtung gg. Auspuffwärme.
Die Berechnung:-
erfolgte nach meinem Wunsch etwa 10 -15 Grad niedrigere Ansauglufttemp. zu bekommen. Heraus kam so um 5ml/min. Ziemlich wenig und schwer mit meinen Düsen zu schaffen. Daher gab ich eine Toleranz bis 8ml/min. Aber auch hier war es schwer.
Die Düsen:-(s.Bild 7)
es gibt 4 Stück, klar, für jeden Pott der arbeitet eine. Die Problematik diese filigranen Dinger habe ich glücklicherweise seit Jahren hinter mir. Ich weiß nur noch das 0,8mm Bohrer dauernd abbrachen und ich statt dessen 1mm nahm. Etwas zuviel wie es sich später herausstellte.
Die Funktion ist einleuchtend-oder? Man dreht an der Düsenschraube solange bis es passt, dann zur Sicherheit gg.Verstellen die Kontermutter drauf-fettich. Auch müssen die Schraubengewinde ja durchgängig sein, also entweder 2 Schlitze(Düsennadel) oder zweiseitig abgefeilt(Konterschraube). Schlauch drauf, ende.
Der Behälter:-(s. Bild 1)
sollte tiefer sein als die Vergaser, damit ein ungewolltes Abhebern nicht möglich ist. Bei der verwendeten FACETbenzinpumpe( ein 20 Jahre altes Teil was bei mir rumflog, war mir zu laut im Auto) schafft ja locker 100l/h, somit ist ein Absinken des Fl.-spiegels nicht tragisch. Innerhalb 2sek ist die Menge da.
Aber ein anderes Problem trat ein. Selbst angeknallt und Bohrung zugekörnt ließen meine Düsen nicht unter 15ml/min durch. Gut sagen einige, was solls. Der verträgt bestimmt mehr, andere fahren ja auch mehr( s.o. bis zu 100%). Aber ich will ja nicht sofort meine Zündflamme ausblasen, habe keinen Turbo, mehr geht später immer.
So musste ich einen Kreislauf machen, mit eingequetschten Rohr(ziemlich plattgequetscht) der den Druck der Pumpe reduziert, aber noch 60cm Höhe schafft. Einbauort wäre unterm Rücksitz auf'm Boden. Bis zu den Gassern sind es etwa 60cm.
Schlussendlich schaffte ich es 7ml/min einzustellen. Wie gesagt, mehr geht später immer. Erstmal aber nur soviel.
Der Gleichmässigkeitstest über 10min wurde heute auch bestanden( durch das aufschieben der Schläuche hatte sich Gummiabrieb in die Düse gesetzt, mit entspr. Folgen😠) so das ich in Bälde das Dingen einbauen und fahren werde. Bericht folgt.
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Ein klasse Hinweis, leue, danke.
Moin,
ich habe den Thread mal kurz überflogen.
Ich selber fahre eine Wassereinspritzung in meinen CLK 430 Kompressor umbau, der einbau wurde von mir vor noch nicht so langer Zeit vorgenommen, somit erfahrung mit dem Thema ist vorhanden 😉.
Was ich bisher nicht gelesen habe oder ich habe es übersehen, mit was für einen Pumpendruck gearbeitet wird und wie das Zersteuberbilder der Düse ist.
Das wichtigeste ist das das Wasser ganz fein zersteubt wird, dan bindet es die meiste Energie und vermischt sich leichter mit dem Benzingemisch. Ich habe schon selbstegebaute Systeme gesehen und alle hatten das Problem das die Zersteubung schlecht war und zuwenig durch kam.
Dann ist die Frage ob vor den Vergaser eingespritzt werden sollte, den so gelangt das Wasser auch in den Vergaser. Ich bin der meinung es sollte direkt in das Saugrohr eingespritzt werden.
Ich nutze Teile von snowperformance, die Qualität ist gut und ich bin damit bisher sehr zufrieden.
Die Pumpe macht max 220PSI, das reicht für jede Lebenlage. Die kleinste Düse macht 60ml bei 60PSI.
Wen man die Düsen jetzt in das Saugrohr einbaut, benötigt man vier der 60ml Düsen, hört sich jetzt viel an aber wen die Pumpe bei wenig druck Arbeitet, kommt aus den Düsen auch nicht so viel raus. Wen es doch zuviel Wasser ist, kann man auch Ethanol dazugeben, das kühlt zwar nicht so gut aber fettet das gemisch etwas an und der Motor ersäuft nicht in Wasser.
Das Steuergerät wird über ein 5V Signal angesteuert und damit die Pumpe sehr fein getracktet, für den Druck. Somit braucht man nur noch ein Steuergerät, welches aus dem Drezahsignal eine Programmierbare 5V Spannung erzeugt, gibt es z.b. von http://www.splitsec.com/.
Im Stand und bei niedriger Drezahl Wasser einzuspritzen funktioniert nicht so gut aber das hast du schon selber mitbekommen. Beim Sauger sollte man unter 2500u/min nicht einspritzen bzw. sich langsam rantasten bis er bockt, bzw mehr Ethanol fahren.
Mit den Komponenten bekommen man das sehr gut Eingestellt und man hat ein super Sprübild.
Noch was zum Temparatur abfall der Ansaugtemparatur. Wen du um die 50°C hast, sollte bei der richtigen Menge Wasser mindestes 20°C abfall möglich sein und noch mehr. Du kannst mit so einer Anlage auch unter Ausentemparatur kühlen. Hab bei meinen CLK z.b. 30°C Außentemperatur und bei Ladedruck ca 90°C Ladelufttemparatur, dann kann ich einen abfall der Ladelufttemparatur bis auf 23°C sehen, absolut geil 😁. Verwendet wird eine 225ml(60PSI) Düse. Wen die Pumpe voll läuft sollten da um die 400ml rauskommen. Hört sich jetzt auch viel an aber das System arbeitet bei mir nur wen Ladedruck anliegt, die Pumpe hat eine Eingestellte Kennliene zum Ladedruck. Bei wenig Ladedruck, geringer Pumpendruck. Mit ca 4Liter Tank, komme ich so um die 1000km weit.
Gruß,
MC2k
Danke für die Ausführungen von dir und den Ergebnissen. Da du nicht alles gelesen hast, hier mal die Stichworte vor Versuch:-
10-15Grad Temp. absenkung, 5ml/min, Zerstäubung im Vergaserventurie, erstmal mit vorhanden Mitteln(neue, aber jahrealte Pumpe, Schläuche), wenig Druck (0,35bar) und daher wenig Umbauten und Löcher bohren.
Ein Grund waren die unterschiedlichen Besch.-leistungen/-zeiten von 0,3s wenn der Motor gerade warm war und nach -ich sag mal - nach Autobahnfahrten, wenn er heiss ist. Es kann nur was mit der angesaugten Lufttemp. zu tun haben; 2.rangig den höheren Motortemp. (Kopf, Zylinder, Kolben) allgemein.
Stichworte nach 1.Versuche:- Kühlung findet wohl im Brennraum statt, Zerstäubung im Vergaser klappt nicht. Saugrohreinspritzung besser, aber mit entspr. Aufwand.
So im Grundsatz war mir das schon klar, dass es mit'n Sauger nicht so einfach geht wie mit den hohen Temp. der verdichteten, stark erwärmten Luft eines Laders. Da versucht man ja auch weit mehr als die 10-15Grad runter zu kühlen. M.a.W. das Wasser findet schon mal deutlichere Temp.unterschiede vor.
Was ich auch nicht dachte ist meine Ansaugtemp. von 45 -max.55Grad. Da hätte ich vorher locker 10 Grad so Pi x Daumen draufgepackt. Mit 60 -70Grad während der Fahrt(!, nicht im LL, da sind'se ja fühlbar kühl) hätte ich gerechnet.
So wie ich es mache muss man ja aufpassen das der Vergaser nicht vereist, was durchaus machbar ist.
Die Einspritzung erfolgt Mittig über den Ansaugtrompeten, so das nichts in die Schw.-kammer kommt und Unsinn machen kann.
Unter 2500U/min sollte man nicht mit Wasser arbeiten, schreibst du. Ja, aber...🙂
Es kommt auf die Menge an. Und wenn ich die so reduzieren kann, per Drehzahl an der Pumpe, müsste es gehen.
Dein Equipment mit 4 -60bar und den Düsen ist schon ok, aber den Aufwand für evtl. Caritas scheute ich, da es ja ein Sauger ist. Da gibt's nicht so viele Berichte.
Beim Lader wäre ich auch nicht mit der ollen Benzinpumpe angefangen.🙂
Ich denke das Hauptproblem ist die zersteubung. Du hast geschrieben das aus deiner Düse ein Strahl kommt, also keine zersteubung stattfindet. Mit so einen Strahl kann man sehr elegand in den Vergaser einspritzen ohne den selbigen selber zu treffen und mit Wasser zu fluten aber es findet halt keine Vermischung mit dem Benzingemischt statt und der nicht vorhandene Wassernebel kann auch nicht die Ansaugbrücke kühlen und der erwärmten Luft Energie entziehen.
Also hat man nur den Verdampfungs Effekt im Brennraum, das senkt die Abgastemparatur, Zylinderkopf wird kühler und die Ventile werden schön sauber mit der Zeit 🙂 .
Leistung bring das aber nicht, da die Ansaugtemparatur dadruch nicht gekühlt wird. Und die Faustformel sagt ja 10°C kältere Luft sind 3% mehr leistung, da halt 3% mehr Sauerstoff auf gleichen Volumen ist.
Um Leistung zu gewinnen bzw. bei hörer temparatur beizubehalten, kommt man um eine feine zersteubung nicht drumherum.
Wen man jetzt teile von snwoperformence benutzt und einen Controller von splitsec oder Zeintronix um das Drezahlsignal aufzunehmen und zu bearbeiten, ist man schnell bei 1000€.
Eine andere Idee wäre das Thema mit Benzineinspritzdüsen zu machen und die Ansaugbrücken von cbperformance zu verwenden aber mit Steuergerät und allem drum und dran ist man da glaub ich auch nicht viel billiger.
Ein weiteres Thema ist die Menge die eingespritz wird , ich denke bis zu 25-30ml können es schon sein bei jeden Zylinder, bei feiner zersteubung. Wen nicht sogar mehr, was man testen muss.
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Nun habe ich die Menge auf ca. 18 - 20ml/min erhöht und bin bei den herrschenden Temp. von 30 Grad 2x gefahren.
Ergebniss:- nicht gerade außer Spesen..... aber es hilft nur bei Autobahnfahrten die Temp. zu drücken; im Brennraum. Die Ladungsgewichterhöhung trat nicht ein. Die Zeiten unterliegen der normalen Streuung bei Handstoppung.
Ein anderes Fahrgefühl oder Motorlauf bei diesen Mengen kam nicht so recht durch.
Auch fand ich eine Wasserdampfdruckkurve woraus ersichtlich ist das das Wasser ( dem praktischen Messen entsprechend) bei den Saugrohrunterdrücken als Rinnsal das Saugrohr runterläuft, für 1oder 2 Grad abkühlt, aber der Rest passierte eben im Brennraum.
Gut, man müsste den Unterdruck während der Fahrt messen, aber ich glaube bei 100mbar Unterdruck wäre an der Konfiguration meines Motors etwas faul.🙂
Ich breche jetzt ab weil ich a) den Temp.fühler am Saugrohr verlor- liegt irgendwo auffe Strasse und
b) weil ich mit diesem Diagramm nicht sicher bin da etwas durch ein Rinnsal einseitig ungünstig abkühle, bei DRZ unter 3000.
c) wenn ich Gas bei 4000U/min zumache, Schiebebetrieb, könnte es mit dem herrschenden Unterdruck verdampfen. Aber das geht natürlich nicht immer und diese intermittierende Fahrweise ist unmöglich🙁
Resümee:- es loht sich bei Autobahnfahrten, da sieht man es echt und deutlich. So 30Grad sind drin. Aber man muss das Wasser AUS machen wenn man in die Ausfahrt einbiegt. Im LL an der Ampel mit Wasser geht der aus.
Es lohnt so wie ich es mache nicht um das Ladungsgewicht zu erhöhen bzw. abzukühlen.
Nachtrag:- diese Geschichte beschäftigte mich seit 2003, ich habe nachgeschaut. Gut Ding will Weile haben.......??
ENDE!
Nee nich so wirklich. Ich habe nämlich getankt. 🙂
Boa, ey wenn sich das nochmal bestätigt, unglaublich.
9,8L/100km und das mit Wassereinspritzung bei meinem fetten Motor mit 48er Schluckspechten. Autobahn volle Pulle, Stadt(nicht viel, eher kaum) Landstrasse(viel) im Schnitt immer über 120km/h.
Mit 13L im Schnitt ist er sonst gut dabei und geht bei reiner Autobahn mal auf 11l/100km runter.
Unter 12L kam ich nie im Mix von Stadt, Bahn und Landstrasse.
Theoretisch ist es möglich da er sich STATT Benzin im Vorzerstäuber Wasser geholt hat und das im Brennraum verdampft den gleichen Effekt wie Benzin macht.
Nachtrag:- ich habe mir mal die Seite von Einspritzdüsenherstellern für Wasser angeguckt ( dank nochmal an mck2) und hatte schon 4 Düsen im Warenkorb. Da fiel mir glücklicherweise ein das die angegeben 60ml/min bei mir x4 genommen werden müssen = 240ml/min- viel zu viel.
Aber ich arbeite mit neuer 4bar Pumpe und noch zu konstruierender Pralldüse im Saugrohr. Hoffentlich dauert das auch nicht wieder 8 Jahre.🙁
wie kann das denn sein? du hast die bedüsung doch nicht geändert und den gasern dürfte es doch egal sein, was unterhalb an wasser eingespritzt wird... das was er an wasserdampf im brennraum hat, kann natürlich nicht an luft durch den vergaser angesaugt werden, aber das kann doch im verhältniss zu der menge an luft, die dein motor durchsezt nichts ausmachen?!
ausserdem heisst dann weniger spri auch weniger luft und weniger leistung...
Das ist mir auch aufgefallen, der geringe Spritverbrauch. Schön, dass es bei deinem Sauger auch dermaßen rüberkommt.
Ich habe mich schon immer gefragt, wieso mein grünes Monster mit harmlosen 12-14 Liter auskommt im Alltag.
Es wäre durchaus möglich, dass Wasser im Brennraum großes Einsparpotential bietet.
Ich erinnere mich an einen Betrag aus den frühen 60ern, wo jemand Benzin mit Wasser gemischt hat und damit erfolgreich gefahren ist. Und das kam alle paar Jahre wieder mal zum Vorschein.
@janpeterstahl:- ich spritze doch über den Trumpets ein, also 10cm oberhalb der Vergaser(s. Bilder weiter vorn). Dann passt das. Der hat wohl durch das verdampfende, raumeinnehmende Wasser einen anderen Unterdruck was weniger Sprit ansaugt und das Wasser mit entstehenden Dampf im Kopp als Mitteldruck aber ausgleicht. Wenn man so will hat man eine halbe Dampfmaschine.
Ich habe u.a. ja aufgehört weil ich nicht sicher war wie das Wasser da im Kopf reinkommt: als Dampf oder als Rinnsal. Ich will ja meine Sitzringe nicht sprengen durch einseitige Kühlung.
@red1600i:- gleiches sagte ich kurz vorher zu meiner besseren Hälfte, als ich noch am Rätseln war. Schrieb ich glaube ich mal anfangs vom TV oder einer Zeitschrift. Also wie gesagt, irgendwann gehts ja weiter und wenn sich das bestätigt......
Hier gehts auch gerade los damit:
http://bugfans.de/forum/motor-allgemein/wassereinspritzung-t5259.html
Gruß
Leue
Hallo Flat
hier gibt es noch reichlich Infos:
http://renault-alpine.com/.../index.php?...
Gruß
Jou, danke dir.