Система впрыска воды (Water-Methanol Injection, WMI) — эффективный способ повышения мощности и предотвращения детонации в двигателях, особенно на высоте. Вот полное руководство по ее работе, результатам и установке. 1. Принцип работы Физика процесса: Охлаждение заряда: Вода, испаряясь во впускном тракте, поглощает тепло (удельная теплота парообразования — 2260 кДж/кг). Снижает температуру воздуха на 30–80°C. Повышение плотности воздуха: Холодный воздух плотнее → в цилиндры попадает больше кислорода. Подавление детонации: Вода снижает пиковые температуры сгорания, предотвращая самовоспламенение смеси. Эффект "парового расширения" (для водометанола): Метанол сгорает, увеличивая объём рабочих газов. Схема работы: 2. Ключевые результаты Для авиадвигателей (на примере Lycoming O-360): Параметр Без впрыска С впрыском воды (50/50) Прирост Мощность на 3000 м 67% от P₀ 82–85% от P₀ +15–18% Детонационный запас 20% 40–50% +100% Температура ВТ 220°C 180–190°C -30°C Эффективность на высоте Низкая Пиковая на H=2500–4000 м — Побочные эффекты: Уменьшение нагара в цилиндрах Снижение нагрузки на интеркулер (если есть) Риск коррозии при использовании недистиллированной воды 3. Составы смесей Тип смеси Пропорции Плюсы Минусы Чистая вода 100% H₂O Дешевизна, безопасность Замерзает при -0°C Вода + метанол 50/50 +30% мощности, антифриз (40°C) Токсичность метанола Вода + этанол 60/40 Экологичнее, антифриз Сниженная эффективность 4. Как сделать систему своими руками (для планера) Компоненты (примерная стоимость $200–500): 1. 2. 3. 4. 5. 6. Бак: Алюминиевый/пластиковый, 2–5 л (разместить за кабиной для балансировки). Насос: Шестерёнчатый, 100–150 psi (например, Snow Performance MV-14). Форсунка: Фиксированного распыла (угол 60–90°), например, Aquamist HFS4. Контроллер: Простой PWM-регулятор с датчиком MAP (например, AEM V3). Фильтр: 10-микронный для защиты форсунки. Трубки: Тефлоновые, стойкие к метанолу. Схема установки: Настройка: 1. Точка активации: От 70% дросселя и 2000 об/мин. 2. Дозировка: Старт с 10% от расхода топлива (пример: 100 г/мин воды при 1000 г/мин бензина). 3. Калибровка: o o Без нагрузки: плавное увеличение смеси до 15% На высоте: коррекция по датчику детонации 5. Опасности и решения Проблема Риск Защита Отказ насоса Детонация, прогар поршня Датчик давления воды + аварийное обогащение смеси Обледенение впуска Потеря мощности Подогрев зоны впрыска Коррозия Разрушение алюминиевых деталей Добавка 5% ингибитора коррозии (например, DynoTab) Низкое качество воды Засор форсунки Дистиллированная вода + фильтр 5 мкм 6. Для вашего планера: расчёт эффективности Исходные данные: Двигатель: 8500 Вт (11.4 л.с.) на уровне моря Высота: 3000 м (ρ = 0.853 кг/м³) Без впрыска: P = 5916 Вт (мощность упала до 69.6%) С впрыском воды (50/50): 1. Прирост массового расхода воздуха: +18% (охлаждение на 55°C) 2. Мощность: 5916 × 1.18 = 6980 Вт (82% от P₀) 3. Ожидаемая V_max: 142–145 км/ч (вместо 134.5 км/ч) Вес системы: ≈2.3 кг (бак 1.5 л + насос 0.5 кг + арматура 0.3 кг) 7. Альтернативы: когда впрыск неоптимален 1. Турбонаддув: Лучше для постоянной работы на высоте, но дороже (+$3000) и тяжелее (+4.5 кг). 2. Закись азота (NOS): Даёт +25–50% мощности, но на 1–2 минуты работы. Для планера неприменимо. 3. Высотный пропеллер: Оптимизация шага винта дешевле, но прирост мощности — 0%. Итог: Впрыск воды — лучший компромисс для вашего планера: дешево, легче турбонаддува, даёт +15–18% мощности на высоте. Критично: Используйте смесь вода/метанол 50/50, ставьте форсунку перед компрессором (если есть) и контроллер с защитой от отказа. Опасность: Требует регулярного обслуживания (замена фильтра, промывка бака раз в 50 лётных часов). Для старта рекомендую комплект Devil's Own DVC ($230) — есть готовые схемы для авиации. Если остались вопросы по монтажу — уточняйте!
