Μεθανόλη, water injection

[m-power_01]

Η χημεια στο μεγαλειο της...

Η ιστορια λιγο πολυ γνωστη ,στον πολεμο για τους ιδιους λογους που αναφεραμε στο thread περι νιτρου, ξεκινησαν τα πειραματα και οι δοκιμες.
Σε γενικες γραμμες
Είναι και αυτό ένα ειδος ''χημικης υπερτοφοδοτησης'' . Ειναι μειγμα που ψεκαζεται απο τα συστημάτα εγχύσεων (μπεκ,καρμπυρατερ) ,ένα μίγμα νερού και οινοπνεύματος (περίπου 50/50), με τα ποσά ιχνών υδροδιαλυτού πετρελαίου. Το νερό παρέχει την αρχική επίδραση ψύξης λόγω της μεγάλης πυκνότητας και των υψηλών ιδιοτήτων απορρόφησης θερμότητάς του (αρα δεν εχουμε προαναφλεξη,επιστροφη φλογας κλπ) . Το οινόπνευμα είναι καύσιμο, και χρησιμεύει επίσης ως ένα αντιψυκτικό για το νερό. Ο σκοπός του πετρελαίου είναι να αποτραπεί η διάβρωση των τμημάτων των συστημάτων εγχύσεων καυσίμων αλλα και του ιδιου του συστηματος, λογω νερού.Επειδή το οινόπνευμα που αναμιγνύεται στη λύση εγχύσεων είναι συχνά μεθανόλη (CH3OH), το σύστημα είναι γνωστό ως έγχυση μεθανόλη-νερού, ή MW50. .Δεν ειναι κατι καινουριο σκεφτειτε οτι το συστημα αυτο ηταν προαιρετικος στο saab 99 turbo το 1960 φευγα...Οταν βγηκαν τα ιντερκουλερ ολοι οι κατασκευαστες το αφησανε στον παγκο. Οι βελτιωτες επισης το αφησανε στο ραφι λογω νιτρου...
Οι καιροι ομως αλλαζουν...
Ξανα ηρθε λοιπον στην επιφανεια εδω και καποια χρονια λογω του water injection και προτιμηθηκε γιαλογους που θα αναλυσουμε πιο κατω.
Για να μπορείς να ψεκάζεις πολύ νερό χωρίς να στερείσαι πολύτιμο οξυγόνο είναι να το ανακατεύεις με κάποια αλκοόλη. Οι αλκοόλες είναι πανίσχυροι φορείς οξυγόνου, και έτσι μπορούν σε σχετικά μικρές δόσεις να αντισταθμίσουν την όποια απώλεια οξυγόνου λόγω του όγκου του νερού στο μείγμα - μάλιστα, αν το παρακάνεις με τις αλκοόλες και ψεκάζεις αβέρτα χωρίς να έχεις τροποποιήσει τη χαρτογράφηση του ψεκασμού καυσίμου, τότε μπορεί κάλλιστα να έχεις περίσσεια οξυγόνου και φτωχό μείγμα!
Οι αλκοόλες είναι καύσιμα με υψηλό αριθμό οκτανίων, μεγάλη περιεκτικότητα σε οξυγόνο αλλά και μεγάλη ψυκτική ικανότητα. Ως εκ τούτου, είναι ιδανικά αντικροτικά και ψυκτικά μέσα, ενώ παράλληλα η καύση τους αποδεσμεύει πολύ οξυγόνο, που επιτρέπει τον περαιτέρω εμπλουτισμό του μείγματος σε βενζίνη. Παρ' όλα αυτά, ο ψεκασμός αλκοολών σε αναλογία με το νερό είναι σύνθετο ζήτημα, γιατί αλλοιώνει τη στοιχειομετρία του καύσιμου μείγματος και μάλιστα με παροδικό και μη προβλέψιμο τρόπο.
Ενα προβλημα ειναι οτι τα μπεκ του water injection είναι παθητικά, αφού οδηγούνται μόνο από τους παλμούς της αντλίας ή της βαλβίδας του συστήματος, και επομένως δεν μπορούμε ποτέ να τα χαρτογραφήσουμε με απόλυτη ακρίβεια.
Οσον αφορα το ''κουλο'' της ιστοριας που ειναι το νερο...
Το νερό μπορεί να μεταβάλλει τις συνθήκες καύσης και να τις κάνει ευνοϊκότερες για τους σκοπούς μας. Χάρη στην πολύ υψηλή λανθάνουσα θερμότητά του (χρειάζεσαι ενέργεια 2.257KJ για να εξατμίσεις πλήρως ένα kg νερού, δηλαδή όση ενέργεια εκλύει η τέλεια καύση περίπου 60gr βενζίνης), μπορεί να σταθεροποιήσει την καύση, ψύχοντας τα κρίσιμα σημεία του θαλάμου καύσης και αποτρέποντας την προανάφλεξη. Ναι, το νερό είναι ένα από τα ισχυρότερα αντικροτικά για βενζινοκινητήρες. Κι ενώ μπορείς να έχεις άφθονο "octane booster" ανοίγοντας τη βρύση, το πρόβλημα είναι ότι δεν μπορείς να το ρίξεις απευθείας στο ρεζερβουάρ. Μπορείς, ωστόσο, να το ψεκάσεις στην εισαγωγή του κινητήρα
Ο ψεκασμός νερού χρησιμοποιείται για να καταστείλει την τάση του μίγματος να αυταναφλέγεται κάτω από ακραίες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Πότε έχουμε τέτοιες? Το απόλυτο όριο εξαρτάται από τον αριθμό οκτανίου της βενζίνης. Σε σχέση μ' αυτό, οι πιέσεις θαλάμου καύσης εξαρτώνται από την πίεση συμπίεσης του κινητήρα, τη θερμοκρασία του συμπιεσμένου μίγματος, και από το χρονισμό της ανάφλεξης. Η αυτανάφλεξη του καυσίμου δημιουργεί δύο διαφορετικά ως προς τα αίτια, αντίστοιχα όμως ως προς το αποτέλεσμα, φαινόμενα: την προανάφλεξη (pre-ignition) και την κρουστική καύση (detonation).