Общоизвестно е, че водата и горивото не са желано съчетание. Съвременните горивни филтри често са оборудвани със сензори за наличие на вода в горивото, а въпросът за абсорбцията на вода беше един от аргументите, повдигнати от противниците на горивото E10. Както обаче се оказва, добавянето на вода в горивната смес може да донесе редица ползи. Възниква въпросът: дали водата в горивната камера няма да повреди двигателя?

Как работи водният инжекцион?

Впръскването на вода в горивната камера може да бъде осъществено по няколко начина. В зависимост от вида на двигателя, очакваните ефекти и бюджета, водата може да бъде добавяна:

• В системата за всмукване зад турбокомпресора,
• В горивната камера чрез директен инжекцион,
• Директно в горивото, създавайки емулсия (само за дизелови двигатели).

Вода в системата за всмукване и увеличение на мощността

Системата за впръскване на вода в системата за всмукване се използва главно при двигатели с искрово запалване, оборудвани с турбокомпресор. Това е решение, използвано в автомобили за моторни спортове. В този случай водата има за задача да намали температурата на компресирания въздух, за да се максимизира съдържанието на кислород. Това е същата функция, която изпълнява интеркулерът. Прилагането на технологията за впръскване на вода осигурява значително увеличение на мощността и намалено горене.

Освен това добавката на вода в горивната смес позволява намаляване на нейната температура дори под температурата на околната среда. По-студеният въздух, който се всмуква в горивната камера, също предотвратява възникването на детонационно горене. Това позволява на тунерите да програмират запалването в оптимален момент.

Воден инжекцион и защита на двигателя

Може ли добавянето на вода в горивната камера да доведе до повреда на двигателя? Това е въпрос, който естествено възниква в главите на тези, които знаят какво се случва, когато вода нежелано попадне в двигателя. Тъй като водата е некомпресивна течност, нейното излишно количество в горивната камера може да доведе до повреда на коляново-мотовилковия механизъм. В случая на целенасочено впръскване на вода в системата за всмукване не трябва да се притесняваме от негативни последици. Количеството вода е толкова малко, че не съществува риск например от огъване на мотовилката.

Трябва също да се отбележи, че водата съставлява около половината от инжектирания флуид. Впръскваната в системата за всмукване смес е съставена от вода и метанол в пропорции 1:1 и малко количество масло, което предпазва от корозия. Добавката на метанол се използва, за да предотврати замръзването на сместа и да осигури по-висок октанов индекс от бензина, което предпазва двигателя от детонационно горене.

Ползи от впръскването на вода:

• Намалена температура на всмуквания въздух,
• Повишена устойчивост на детонационно горене,
• Намалена температура на изгорелите газове (защита на турбокомпресора),
• Намалени емисии на NOx.

Вода в дизеловото гориво като решение за емисиите?

През последните десетилетия производителите на автомобили са принудени да разработват все по-усъвършенствани системи за намаляване на емисиите на вредни вещества от изпускателната тръба. Целият автомобилен сектор се съсредоточава върху пречистването на газовете, излизащи от цилиндрите. Оказва се обаче, че поне също толкова добри резултати могат да се постигнат, като се обърне внимание на това, което попада в горивната камера.

Подобно на бензиновите двигатели, в горивната камера на дизеловите двигатели може да се въведе вода в малки количества. При дизеловите двигатели водата не се използва за увеличаване на мощността, а за намаляване на емисиите на азотни оксиди и твърди частици.

Вода в горивото: бъдеще?

Оказва се, че водата, въведена в горивната камера по правилен начин, носи ползи както за бензиновите, така и за дизеловите двигатели. Смес от вода и метанол в бензиновите двигатели се използва в спортни автомобили, фокусирани върху максимална мощност. При дизеловите двигатели тя има потенциал да ги направи не само ефективни, но и екологични без високите разходи за системи за пречистване на изгорели газове (SCR, DPF и други).

Източници:

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