Inovacija koja revolucionira turbo motore – saznajte kako funkcionira ubrizgavanje vode!
Opće je poznato da voda i gorivo nisu poželjna kombinacija. Moderni filteri goriva često su opremljeni senzorima za prisutnost vode u gorivu, a pitanje apsorpcije vode bio je jedan od argumenata protivnika E10 goriva. Međutim, dodavanje vode u smjesu goriva i zraka može donijeti niz prednosti. Nameće se pitanje: može li voda u komori za izgaranje oštetiti motor?
Ubrizgavanje vode u komoru za izgaranje može se provesti na nekoliko načina:
- u usisni sustav iza turbopunjača,
- izravno u komoru za izgaranje,
- izravno u gorivo stvaranjem emulzije (samo za dizelske motore).
Ovisno o načinu uvođenja vode u komoru za izgaranje i njezinom udjelu u smjesi goriva i zraka, mogu se postići različiti učinci. Također, različiti rezultati će se postići ovisno o vrsti motora (benzinski ili dizelski).
Voda u usisu i povećanje snage
Sustav ubrizgavanja vode u usisni sustav najčešće se koristi u benzinskim motorima s turbopunjačem. Ovo je rješenje korišteno u automobilima namijenjenim motorsportu. Voda ima zadatak sniziti temperaturu komprimiranog zraka kako bi se maksimizirala koncentracija kisika. Ovo je ista funkcija koju obavlja intercooler. Korištenje tehnologije ubrizgavanja vode osigurava značajno povećanje snage i smanjenje potrošnje goriva.
Dodavanje vode u smjesu goriva i zraka omogućuje snižavanje njezine temperature čak ispod temperature okoline. Hladniji zrak sprječava pojavu detonacijskog izgaranja. Zahvaljujući tome, tuneri mogu programirati paljenje u optimalnom trenutku.
Može li dodavanje vode u komoru za izgaranje uzrokovati oštećenje motora?
To je pitanje koje se prirodno nameće kod onih koji znaju što se događa kada voda na nepoželjan način dospije u motor. Budući da je voda nekompresibilna tekućina, njezin višak u komori za izgaranje može uzrokovati oštećenje sustava radilice-klipova. Međutim, kod namjernog ubrizgavanja vode u usisni sustav, nema potrebe za brigom o negativnim posljedicama. Količina vode je toliko mala da ne predstavlja rizik poput savijanja klipnjače.
Voda u dizelskom gorivu – rješenje za smanjenje emisije ispušnih plinova?
Posljednjih nekoliko desetljeća proizvođači automobila prisiljeni su razvijati sve naprednije sustave za smanjenje emisije štetnih tvari iz ispušnih plinova. Automobilska industrija fokusirala se na čišćenje ispušnih plinova koji izlaze iz cilindara. Međutim, jednako zadovoljavajuće rezultate može se postići obratom pozornosti na ono što ulazi u komoru za izgaranje.
Kao i kod benzinskih motora, u komoru za izgaranje dizelskih motora može se dodati mala količina vode. U slučaju dizelskih motora, voda se ne koristi za povećanje snage, već za smanjenje emisije dušikovih oksida i čestica čađe. Najoptimalniji način dodavanja vode u dizelske motore je stvaranje emulzije dizelskog goriva i vode u omjeru oko 80% goriva i 20% vode.
Prednosti ubrizgavanja vode:
- Niža temperatura zraka koji ulazi u cilindre,
- Povećana otpornost na detonacijsko izgaranje,
- Niža temperatura ispušnih plinova (zaštita turbopunjača),
- Smanjena emisija NOx.
Voda koja se dodaje u gorivo brzo se pretvara u vodenu paru u komori za izgaranje, što dovodi do apsorpcije velike količine toplinske energije (smanjenje temperature izgaranja) i dinamičke ekspanzije, što utječe na ravnomjerno raspoređivanje smjese goriva i zraka u komori za izgaranje. Ova dva fenomena dovode do smanjenja štetnih tvari koje nastaju izgaranjem dizelskog goriva.
Hoće li voda u gorivu uskoro postati naša stvarnost?
Kako se pokazalo, voda dodana u komoru za izgaranje na odgovarajući način donosi koristi i benzinskim i dizelskim motorima. Iako su načini rada ovih motora različiti, tako je i utjecaj vode na njihov rad različit. Smjesa vode i metanola u benzinskim motorima koristi se u sportskim vozilima usmjerenim na maksimalnu snagu. Što se tiče dizelskih motora, ona ima potencijal učiniti ih ne samo učinkovitim, već i ekološkim bez visokih troškova kao što je to slučaj s sustavima za pročišćavanje ispušnih plinova (SCR, DPF i drugi).
Izvori: http://www.astrj.com/pdf-118107-50542?filename=Experimental.pdf https://kones.eu/ep/2015/vol22/no3/43-48_J_O_KONES_2015_NO._3_VOL._22_ISSN_1231-4005_HALLER.pdf https://www.bultrans.org/files/proceedings/bultrans-2019.pdf https://www.bar-tek.com/all-about-water-injection
