Μεθανόλη, water injection

[m-power_01]

Στην πράξη, το water injection δεν αλλοιώνει την απόδοση του μοτέρ, αρκεί φυσικά η ποσότητα του νερού να μην είναι υπερβολική - αυτό θα συζητηθεί παρακάτω. Απεναντίας, σε πολλές περιπτώσεις την ευνοεί, γιατί οι υδρατμοί δεν καίγονται και έτσι αυξάνουν την πίεση του θαλάμου καύσης στη φάση της εκτόνωσης (3ος χρόνος), με αποτέλεσμα να αυξάνεται η ροπή και άρα η ισχύς του κινητήρα. Και εδώ μπαίνουν στο παιχνίδι τα τρανά παραδείγματα, οι diesel: σύμφωνα με έρευνες και πειράματα που έγιναν σε ατμοσφαιρικούς και turbo, η εξάτμιση του νερού αύξανε την πίεση του θαλάμου καύσης στα τελευταία στάδια της εκτόνωσης, αυξάνοντας την ισχύ μέχρι και 25%!
Όπως είπαμε, μια από τις βασικότερες αρετές του νερού είναι η υψηλή θερμοχωρητικότητά του, γεγονός που το καθιστά πολύ καλό ψυκτικό μέσο. Από μόνο του το νερό ψύχει τον αέρα της εισαγωγής, καθώς οι μικροσκοπικές σταγόνες που επιδιώκουμε να ψεκάζουμε με ένα καλοσχεδιασμένο σύστημα water injection απορροφούν θερμότητα από αυτόν, και καθιστούν ευνοϊκότερες τις συνθήκες καύσης. Ομως δεν είναι μόνο αυτή η λειτουργία του: το νερό είναι ένας πολύ ισχυρός αντικροτικός παράγοντας, και η παρουσία του στο καύσιμο μείγμα περιορίζει σημαντικά την τάση του για αυτανάφλεξη. Εμποδίζει τη δημιουργία περιοχών "υψηλής αγωγιμότητας φλόγας". Όταν το νερό αναμιχθεί καλά με το μίγμα αέρα - βενζίνης, τότε τα σταγονίδια που συμπιέζονται μαζί με το μίγμα στις "ευαίσθητες" περιοχές του θαλάμου καύσης, σταθεροποιούν τη θερμοκρασία του μίγματος σε ολόκληρο το θάλαμο καύσης και βελτιώνουν την ομοιογένειά του, προάγοντας τη διαστρωματική καύση που εξηγήσαμε παραπάνω. Επιπλέον, ο ψεκασμός νερού ψύχει σημαντικά τα θερμικά καταπονούμενα μέρη, όπως τα έμβολα και οι βαλβίδες, ενισχύοντας την αξιοπιστία τους σε ακραίες συνθήκες λειτουργίας
Κατι που παρουσιαζει εξαιρετικο ενδιαφερον ειναι η ισχυρή καθαριστική δράση του νερού. Η μερική ατμοποίησή του, ιδίως στα turbo, και η συνεχής ροή του μέσα από τον κινητήρα, καθαρίζει αποτελεσματικά όλο το σύστημα εισαγωγής. Είναι χαρακτηριστικό ότι όπου το μπεκ τοποθετείται πριν το intercooler, μετά από μερικές ώρες χρήσης το εσωτερικό του intercooler καθαρίζει πλήρως από τη "μάκα" των στερεοποιημένων αναθυμιάσεων λαδιού και γίνεται κυριολεκτικά σαν καινούριο. Αυτό βελτιώνει κι άλλο την απόδοση του intercooler, που πλέον προσφέρει τη μέγιστη δυνατή απαγωγή θερμότητας. Εχει παρατηρηθεί σε πολλά αυτοκίνητα ότι μετά από χρήση, το water injection όχι μόνο καθάρισε το intercooler αλλά προκάλεσε και αύξηση της πίεσης υπερπλήρωσης κατά 0,1-0,15bar, επειδή το αποδοτικότερο πλέον intercooler αύξανε περισσότερο την πυκνότητα του συμπιεσμένου αέρα!
Επισης καθαριζει την πεταλούδα και την πολλαπλή εισαγωγής, τους αυλούς και τις βαλβίδες, αλλά και τα έμβολα κατά τη διαδικασία της καύσης. Ακόμα και τα μπουζί βγαίνουν καθαρότερα! Η εσωτερική καθαριότητα του κινητήρα από μόνη της ευνοεί την απόδοση και την ομαλή λειτουργία.
Τετοια συστηματα μπορουν να βρουν εφαρμογη και σε ατμοσφαιρικα μοτερ αλλα πολυ περισσοτερο σε τουρμπο και γενικοτερα υπερτροφοδοτουμενα!!!
Στην περίπτωση των turbo και, εν γένει, των υπερτροφοδοτούμενων μοτέρ, το πράγμα παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον. Αφενός τα υπερτροφοδοτούμενα μοτέρ ψάχνουν αφορμή για αυτανάφλεξη , αφετέρου κυριολεκτικά διψάνε για ψύξη. Εχουμε και λέμε: το water injection είναι ένα πρώτης τάξεως intercooler. Το νερό απορροφά θερμότητα από το συμπιεσμένο αέρα, για να ψύξει περισσότερο τον κινητήρα μόλις μπει στους κυλίνδρους. Πέραν τούτου, το water injection ενισχύει τη δράση του υπάρχοντος intercooler, αναλαμβάνοντας υποστηρικτικό ρόλο. Ειδικά σε θερμά κλίματα ή σε συνθήκες καύσωνα, όπου τα intercoolers αέρα-αέρα τα βρίσκουν πραγματικά σκούρα επειδή ο θερμός περιβαλλοντικός αέρας μειώνει δραματικά το βαθμό απόδοσής τους και ο συμπιεσμένος αέρας κυριολεκτικά ζεματάει, ο ψεκασμός νερού μετά το intercooler αποκαθιστά τις "ανθρώπινες" θερμοκρασίες στην εισαγωγή. Ετσι ο κινητήρας όχι μόνο προστατεύεται, αλλά και διατηρεί ακλόνητη την ισχύ του: το management δεν επεμβαίνει με τις ασφαλιστικές διορθώσεις σε καύσιμο, ανάφλεξη ή και πίεση υπερπλήρωσης, τις οποίες θα έκανε αν ανίχνευε προανάφλεξη, υψηλή θερμοκρασία εισαγωγής ή και καυσαερίων, δυνατότητες τις οποίες διαθέτουν τα περισσότερα σύγχρονα turbo αυτοκίνητα. Επιπλέον το water injection μπορεί έμμεσα να αυξήσει την ισχύ ενός turbo κινητήρα: όσο καταπολεμούμε αποτελεσματικά την προανάφλεξη τόσο αποκτούμε τη δυνατότητα να αυξήσουμε την πίεση υπερπλήρωσης, άφοβα και με ασφάλεια. Το κυριότερο, μπορούμε μέχρι ενός σημείου να το επιτύχουμε χωρις να μειώσουμε τη σχέση συμπίεσης, να βάλουμε ένα μεγαλύτερο intercooler ή να κάνουμε άλλες επεμβάσεις στον κινητήρα. Επίσης, στους turbo κινητήρες το water injection είναι ακόμη αποτελεσματικότερο σε ότι αφορά την ψύξη των εσωτερικών μερών: επειδή το μοτέρ καταναλώνει περισσότερο αέρα, μπορούμε να ψεκάζουμε περισσότερο νερό χωρίς να επιβαρύνουμε την απόδοση.
Όπως ακριβώς και σ' ένα turbo έτσι και σε ενα ατμοσφαιρικο σου επιτρέπει να ανεβάσεις αβάνς και συμπίεση. Υπαρχουν δυο περιπτωσεις ειτε έχεις ένα νορμάλ μοτέρ που ζητάει πολλά οκτάνια και θες να το δουλεύεις με λιγότερα ειτε, έχεις ένα μοτέρ πειραγμενο που θες να το πας ακόμα παραπέρα απ' όσο μπορεί να πάει με την 100άρα.
Το πρόβλημα με τα ατμοσφαιρικά μοτέρ είναι ότι χρειάζονται πολύ μικρότερη ποσότητα νερού απ' ότι ένα turbo, και τα περισσότερα water injection τα βρίσκουν σκούρα όταν πρέπει να ψεκάσουν, για παράδειγμα, λιγότερα από 60cc/min. Επίσης, ενώ σ' ένα υπερτροφοδοτούμενο μοτέρ η βεβιασμένη κυκλοφορία του αέρα μέσα στις σωληνώσεις του συστήματος εισαγωγής βοηθάει την ανάμιξη του νερού και την ομοιόμορφη κατανομή του μέσα στην πολλαπλή εισαγωγής, σ' ένα ατμοσφαιρικό είναι πολύ εύκολο να "χάσεις" το νερό, αφού οι ταχύτητες ροής αέρα είναι πιο χαμηλές και ευνοούν είτε την υγροποίηση του νερού μέσα στην πολλαπλή εισαγωγής είτε την ανομοιόμορφη διανομή του στους κυλίνδρους. Γι' αυτό το λόγο, η καλύτερη λύση για τα ατμοσφαιρικά μοτέρ είναι η χρήση ενός μπεκ νερού ανά κύλινδρο. Το πρόβλημα είναι ότι το μπεκ θα είναι πολύ ευαίσθητο, αφού λόγω της πολύ μικρής του διατομής θα βουλώνει εύκολα από άλατα, ακαθαρσίες ή οτιδήποτε άλλο μπορεί να σταματήσει τη ροή του νερού. Πάντως ο ψεκασμός νερού έχει δοκιμαστεί με μεγάλη επιτυχία σε ατμοσφαιρικά μοτέρ, έχοντας επιτρέψει αύξηση της σχέσης συμπίεσης και του αβάνς, χωρίς αύξηση των απαιτήσεων σε οκτάνια. Από την άλλη, για λόγους που προαναφέραμε, ιδίως σε ατμοσφαιρικά μοτέρ, η εγκατάσταση και συντήρηση του συστήματος πρεπει να είναι προσεκτικη,μα παρα πολυ προσεκτικη!!!