WATER INJECTION

[sharkan192]

ΜΗΠΩΣ ΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΝΕΙ ΚΑΛΟ
ΑΡΘΡΟ ΑΠΟ ΤΟ POWER MAGAZINE
Water Injection, Part IΙ
Υδάτινος κόσμος
Τον προηγούμενο μήνα επαναφέραμε στο προσκήνιο το θέμα του Water Injection, αναλύοντας περί τίνος πρόκειται και μπαίνοντας σε Hardcore τεχνικές λεπτομέρειες. Hardcore-ίλας συνέχεια και αυτό το μήνα, με ακόμα περισσότερες τεχνικές πληροφορίες που θα σας λύσουν όλες τις απορίες και θα σας προετοιμάσουν για το σχεδιασμό και την εκτέλεση ενός επιτυχημένου συστήματος ψεκασμού νερού
Φονσό Γιώργος
Περί τίνος πρόκειται?
Ας θυμηθούμε λίγο γιατί "μας τη βάρεσε" να ψεκάσουμε νερό στους κυλίνδρους του μοτέρ μας... Το water injection είναι ένας ισχυρός σύμμαχος του βελτιωμένου κινητήρα, ιδίως σε θερμά κλίματα σαν το ελληνικό και σε συνθήκες καύσωνα. Ψύχει τόσο το μείγμα όσο και τον κύλινδρο, μειώνοντας τις θερμοκρασίες εισερχόμενου αέρα και καυσαερίων. Συμβάλλει αποτελεσματικά στην αξιοπιστία του κινητήρα, και με την κατάλληλη ρύθμιση, του επιτρέπει να βγάλει extra δύναμη. Επιπλέον καθαρίζει τον κινητήρα "εκ των έσω", διατηρώντας τον σε άψογη λειτουργική κατάσταση. Το water injection αποτελεί το ιδανικό συμπλήρωμα ενός intercooler, ή ακόμη και τον αντικαταστάτη ενός μεγαλύτερου intercooler σε μια δυνατή turboβελτίωση. Το water injection συγκεντρώνει πολλά πλεονεκτήματα που το κάνουν "απαραίτητο" σε πολύ βελτιωμένους ατμοσφαιρικούς και turbo κινητήρες.

Γιατί νερό (και όχι μόνο...)?
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 του σταγόνες απορροφούν θερμότητα από αυτόν, και καθιστά 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, ψύχοντας τυχόν hot spots του θαλάμου καύσης καθώς και τυχόν θύλακες επικίνδυνα θερμού συμπιεσμένου μείγματος.
Ας πιάσουμε όμως τα πράγματα ένα-ένα, ξεκινώντας από την προανάφλεξη, και λίγο "ανάποδα", δηλαδή από τους ατμοσφαιρικούς κινητήρες. Τα πολύ βελτιωμένα ατμοσφαιρικά μοτέρ, ιδίως αυτά που έχουν "άγριους" εκκεντροφόρους, χρειάζονται πολύ υψηλή συμπίεση και πολύ αβάνς για να αποδώσουν το μέγιστο των δυνατοτήτων τους. Αυτοί ακριβώς οι παράγοντες είναι που ευνοούν την προανάφλεξη, κυρίως σε υψηλούς ρυθμούς περιστροφής όπου οι άγριοι εκκεντροφόροι εκτοξεύουν τη δυναμική σχέση συμπίεσης στα ύψη. Ο ψεκασμός νερού μπορεί όχι μόνο να προστατεύσει τον κινητήρα από την προανάφλεξη, αλλά και να επιτρέψει την αύξηση της ισχύος του αφού χωρίς την απειλή της προανάφλεξης θα μπορέσει ο μηχανικός να αυξήσει ακόμη περισσότερο τη συμπίεση ή και το αβάνς.
Οσον αφορά στους υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες, η αύξηση της πίεσης στην εισαγωγή επιβαρύνει διπλά την κατάσταση στους θαλάμους καύσης: αφενός η δυναμική σχέση συμπίεσης φτάνει ή και ξεπερνάει τα επίπεδα ενός πολύ βελτιωμένου ατμοσφαιρικού μοτέρ, λόγω της μεγαλύτερης ποσότητας συμπιεσμένου μείγματος, και αφετέρου η ίδια η πυκνότητα του συμπιεσμένου μείγματος είναι αυξημένη, επειδή τα υπερτροφοδοτούμενα μοτέρ τείνουν να λειτουργούν με πλουσιότερο μείγμα, για λόγους ψύξης. Και ενώ η περίσσεια καυσίμου ψύχει, συνολικά, τον θάλαμο καύσης και οτιδήποτε τον απαρτίζει, ενέχει τον κίνδυνο να σχηματιστούν σε κάποια σημεία θύλακες άκαυτου μείγματος ανακατεμένου με καυσαέρια που περιμένουν πώς και πώς να ξεκινήσουν ένα μακελειό προανάφλεξης στον επόμενο κύκλο λειτουργίας του μοτέρ. Αν αυτά τα άκαυτα είναι οι "αναρχικοί", το νερό έρχεται να παίξει το ρόλο των Δυνάμεων Καταστολής.

What's the catch?
Δημιουργείται όμως η απορία για το κατά πόσον η ύπαρξη νερού στο μείγμα θα μειώσει την απόδοση, εκτοπίζοντας ενδεχομένως ένα μέρος αέρα (άρα και οξυγόνου) από το μείγμα. Μέχρι ενός σημείου τη γλιτώνουμε, γιατί η ψύξη του αέρα από το νερό αυξάνει την πυκνότητά του και, έτσι, ο κινητήρας μπορεί να τραβήξει ακόμη περισσότερο αέρα. Δηλαδή, το νερό ψύχοντας τον εισερχόμενο αέρα δημιουργεί το χώρο στον οποίο θα "τρυπώσει" για να μεταφερθεί στα ενδότερα του μοτέρ. Ωστόσο, από ένα σημείο και μετά, το νερό μπορεί όντως να "πέσει πολύ". Το όριο για ατμοσφαιρικούς κινητήρες είναι μια παροχή νερού της τάξης του 7-10% του παρεχόμενου καυσίμου, ενώ ανάλογα με την πίεση υπερπλήρωσης και τα χαρακτηριστικά του υπερτροφοδότη, στα τουρμπάτα ή κομπρεσοράτα μοτέρ το ποσοστό αυτό μπορεί ν' ανέβει ακόμη και στο 20-25%. Αυτή η διαφορά έγκειται στο ότι τα υπερτροφοδοτούμενα μοτέρ, εφόσον δεν χτυπάνε πειράκια, έχουν σχεδόν πάντα την πολυτέλεια να σηκώσουν κι άλλη πίεση προκειμένου να στριμώξουν στην εισαγωγή κι άλλο αέρα, αντισταθμίζοντας τον όγκο του νερού.
Ενα άλλο τρικ 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!

Στολίζει και νοικοκυρεύει, inside out!
Σε αυτό το σημείο πρέπει να αναφέρουμε και την 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 3-4 εβδομάδων, 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!
Με τον ίδιο τρόπο το water injection κάνει "λαμπίκο" 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.
Νερό, αλκοόλες και προσμίξεις
Πίσω στα... "ξύδια", για να δούμε τι παίζει με τα διάφορα "χαρμάνια" που μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει σ' ένα σύστημα water injection και τι έχει να κερδίσει κατά περίπτωση. Καταρχήν να πούμε ότι τα συστήματα water injection πρέπει να χρησιμοποιούν αποκλειστικά αποσταγμένο και απιονισμένο νερό, για να μην καταστρέφεται η αντλία και να μη βουλώνει το μπεκ. Το νερό βρύσης είναι φονιάς! Πέραν αυτού, μπορούν να καταναλώσουν αλκοόλες (κατά κύριο λόγο μεθανόλη) σε αναλογία μέχρι 50-50 με το νερό. Αυτό το σημείο όμως χρειάζεται αρκετή προσοχή, αφού πλέον μπαίνουμε στα χωράφια της χημικής υπερτροφοδότησης.
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. Δεν πρέπει να ξεχνάμε αυτό που αναφέραμε τον προηγούμενο μήνα, δηλαδή ότι 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. Επιπλέον, όπως φαίνεται και στον παρακάτω πίνακα, οι αλκοόλες δίνουν πολύ διαφορετικές ενδείξεις αισθητήρα λ απ' ό,τι η βενζίνη, και έτσι η απλή εποπτεία ενός αναλυτή λόγου λ (έστω και wideband) δεν αρκεί για να είμαστε σίγουροι ότι το μείγμα μας είναι σωστό κατά τη διάρκεια λειτουργίας του water injection

[vaxalis]

εχω water injection στο αυτοκινητο μου εδω και ενα χρονο και τολμω να παω οτι σε τουρμπο μοτερ ειναι πραγματικα οτι καλυτερο και απο θεμα αποδοσης κινητηρα και απο θεμα αξιοπιστιας...το καλοκαιρι εξω εχει 40 βαθμους και οταν δουλευω water injection πιανεις της εισαγωγη και ειναι παγωμενη!!!!

[INCTEK]

Συστήματα ψεκασμού νερού, χρησιμοποιούνται πάνω από 15 χρόνια στο χώρο του tuning στην Ελλάδα. Μια από τις πιο σοβαρές εταιρίες είναι η Αγγλική Aquamist. Για να φτάσεις βέβαια στο σημείο να χρειάζεσαι πραγματικά ένα τέτοιο σύστημα, του οποίου η τιμή ξεπερνά τα 700 Euros, σημαίνει πως έχεις εξαντλήσει κάθε δυνατότητα ψύξης με I/C, καύσιμο, timing advance κλπ.
Όσον αφορά την χρήση του με LPG δεν πιστεύω πως θα προσφέρει κάτι ουσιαστικό συγκριτικά με την τιμή του. Η καλύτερη προστασία των βαλβίδων σε μερικά μοντέλα δεν είναι μόνο θέμα ψύξης, αλλά και θέμα πρόσθετων που δεν υπάρχουν στο LPG.

Χρήστος

[vaxalis]

Συστήματα ψεκασμού νερού, χρησιμοποιούνται πάνω από 15 χρόνια στο χώρο του tuning στην Ελλάδα. Μια από τις πιο σοβαρές εταιρίες είναι η Αγγλική Aquamist. Για να φτάσεις βέβαια στο σημείο να χρειάζεσαι πραγματικά ένα τέτοιο σύστημα, του οποίου η τιμή ξεπερνά τα 700 Euros, σημαίνει πως έχεις εξαντλήσει κάθε δυνατότητα ψύξης με I/C, καύσιμο, timing advance κλπ.
Όσον αφορά την χρήση του με LPG δεν πιστεύω πως θα προσφέρει κάτι ουσιαστικό συγκριτικά με την τιμή του. Η καλύτερη προστασία των βαλβίδων σε μερικά μοντέλα δεν είναι μόνο θέμα ψύξης, αλλά και θέμα πρόσθετων που δεν υπάρχουν στο LPG.

Χρήστος

εμενα το κιτακι μου στοιχισε 150 ευρω +100 ευρω τοποθετηση,ειναι με ενα μπεκ ψεκασμου που δουλευει μετα το 0,8 bar με πιεσοστατη.ειναι απλο δεν το ηθελα πολυπλοκο με εγκαφαλους και τετοια!δουλευει μια χαρα εχω χρησιμοποισησει και μεθανολη με νερο 50-50 και σκετο νερο!και στις δυο περιπτωσεις εχει ευεργετικα αποτελεσμετα σε αποδοση μετρημενα σε πατηματα στον δρομο με αλλο αμαξι!προτινω στους τουρμπατους ανεπυφυλακτα μια τετοια μοντιφα!

[vaxalis]

καμοια σχεση το water injection ειναι για να δουλευουν τα επιθετικα προγραμματα των τουρμπατων αυτοκινητων και τον πολυ βελτιωμενων ετσι ωστε να δουλευουν ποιο πολυ αβανς με την μειωση της θερμοκρασιας που επιταγχανετε στον θαλαμο καυσης απο την χρηση νερου η με την χρηση αλκοολης και νερου,δεν ειναι για την ψυξη των βαλβιδων στο Lpg μην μπερδευομαστε.

[vaxalis]

Καλα εκανες και το ξεκαθαρισες γιατι μερικοι εδω μεσα θα ξεκινουσαν να ψαχνονται για τετοια συστηματα,χωρις στην ουσια να κανει για την δουλεια που το θελουν