Технической задачей данного устройства являлось улучшение топливной экономичности, исключение явления детонации на всех режимах работы двигателя в газодизельном режиме, упрощение конструкции, повышение надежности, снижение токсичности отработавших газов двигателя.
Устройство подачи воды в газодизельный двигатель (см. рисунок) содержит емкость с водой, трубопроводы подачи воды и распылители воды инжекторного типа, установленные в охладителе-смесителе, имеющем контур охлаждения, в котором циркулирует охлаждающая жидкость и контур рециркулируемых отработавших газов, обеспечивающий охлаждение перепускаемых из выпускного во впускной коллектор двигателя отработавших газов. Впрыск воды осуществляется в поток горячих отработавших газов по ходу движения газов в конверсивной камере, где вода переходит из жидкого фазного состояния в парообразное. Далее пар смешивается с отработавшими газами в каналах охладителя-смесителя, образуя паро-газовую смесь, при этом вода дополнительно охлаждает отработавшие газы, а управление подачей воды для достижения необходимой концентрации парогазовой смеси (2–7 % содержания пара) и регулирование подачи парогазовой смеси дозирующим устройством во впускной коллектор двигателя (до 50 % воздуха) обеспечиваются блоком управления, который может быть выполнен в качестве отдельного устройства или интегрирован в блок управления двигателем. Регулирование осуществляется по сигналам от датчиков двигателя в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.
Устройство позволяет улучшить топливную экономичность, обеспечивает бездетонационную работу газодизельного двигателя, повышает надежность системы на всех скоростных и нагрузочных режимах работы тепловых поршневых двигателей, работающих на газе.
Устройство подачи воды в газодизель работает следующим образом.
Добавление паров воды в рабочую смесь в количестве 2–7 % на данных режимах снижает теплонапряженность цилиндропоршневой группы и скорость распространения пламени, что позволяет исключить детонацию на режимах от 82 % до номинальной мощности, а также на корректорной ветви. Система подачи воды инте грирована в систему рециркуляции, вода впрыскивается в струю горячих отработавших газов, температура которых составляет 200–800 оС, где испаряется, и далее пар с отработавшими газами поступает во впускной коллектор.