Vstøikování vody
Napsal: 13 úno 2008, 18:19
Použití vstøikování vody nijak nesouvisí/nevyžaduje zmìnu kompresního pomìru, avšak zmìna kompresního pomìru mùže být s použitím vstøikování vody velmi spjata. Dùvod je, že pøi zvýšení kompresního pomìru nad detonaèní hranici daného paliva vstøikování vody tuto hranici posunuje dále a motor pobìží na daném palivu bez detonací. Ovšem pøi použití vstøikování vody je nutno zmìnit pomìr smìsi a pøedzápal.
Smìs: standardnì se pro pøeplòované benzínové motory používá pomìrnì bohatá smìs ve vyšších otáèkách, obzvlášt když je zvýšený tlak turba, smìs je bìžnì pod hranicí 11:1 neboli hodnì bohatá z dùvodù potlaèení detonací bohatší smìsí a snížením teploty spalování. Vstøikování vody však v tomto pøípadì zpùsobí vynechávání zapalování nebo pokles výkonu. Vstøikování vody je vhodné použít do smìsi ochuzené na 12,5:1, pøípadnì chudší. Nárust výkonu bude daný ochuzením smìsi, voda zabrání detonacím. V tomto pøípadì není možné pøi daných podmínkách vstøikování vody vypnout, okamžitì dojde k detonacím.
Pøedzápal: vstøikování vody ve svém dùsledku efektivnì potlaèuje pøedzápal spomalením pøední hranice plamene hoøící smìsi. Spomaluje se rychlost hoøení, snižuje se teplota hoøení. Podobnì jako pøi smìsi, i sériový pøedzápal je pomìrnì dost posunutý/velký, obzvlášt pøi zvýšeném tlaku turba. Když by se do této situace vstøikovala voda, pøedzápal se pøíliš zvìtší, zaène vynechávat zapalování, sníží se výkon a mùže pøíliš vzrùst teplota EGT (smìs bude hoøet ve svodech). Proto je nutné snížit pøedzápal pøed novou hranici detonací s použitím vstøikování vody.
Kompenzací smìsi a pøedzápalu možné opìt zvýšit tlak turba, které zpùsobí ochuzení smìsi a zvýšený tlak pøi spalování zpùsobí zvýšení teploty a ta zpùsobí zrychlení hoøení a to vykompenzuje posun pøedzápalu.
Toto všechno platí pro èistou vodu. S pøidáním metanolu/etanolu se vìci trochu zkomplikují, protože líh se narozdíl od vody zúèastní spalování, zvyšuje teplotu a rychlost plamene, obohacuje smìs (Pozor - líh má jiný stechio pomìr jak benzín, 6:1 oproti 14,7:1) a zvyšuje oktanové èíslo smìsi. Toto všechno se mìní s pomìrem voda/líh, hlavnì když je lihu víc jak 50% v smìsi.
Dobrá kombinace smìsi je (líh/voda) 20/80 až po 50/50, podle toho jaký je pøesný úèel vstøikování. Na 2 litrovém turbo motoru umožní voda posunutí pøedzápalu klidnì i o 5-8st a výraznì ochuzení smìsi, takže nárust 30k bez zvyšení tlaku turba je úplnì realné, mùže to být i víc. Samozøejmì, vyšší nárust výkonu bude po zvýšení tlaku turba a úpravì pøedzápalu a smìsi, podle aktuálních podmínek.
Další zvýšení výkonu vyplývá z ochladìní vzduchu v sání, avšak toto se dìje jen do hranice 100% vlhkosti vzduchu v sání, potom uz není možná další evaporace vody do vzduchu a teplota vzduchu sa víc nemìní, avšak voda stale dìlá svoji práci pøi spalovaní. Dá se povìdìt, ze ochladìní vzduchu je bonus, avšak nìkdy velmi významný, pokles teploty mùže být klidnì i o 40 stupòù Celsia.
Tak ted pár otázek a odpovìdí
Otázka: Zpùsobí vstøikování vody korozi motoru?
Odpovìd: Voda v sacím traktu evaporuje do úrovnì 100% vlhkosti. Když se vstøikuje právì takovéto nebo menší množství vody, tak je to úplnì stejné, jak kdyby jste jeli autem, když prší. Taky pùjde do motoru vzduch se 100% vlhkostí. Pokud bude množství vody vìtší než se dokáže evaporovat, nadbytek vody je rozprášen tryskou na extrémnì malé kapky (v reálu to vypadá jako mlha). Tato voda se nikde neukládá, je velkou rychlostí pøesouvána se vzduchem do motoru (turbo tlaèí maximum), kde se vypaøí pøi kontaktu s horkým spalovacím prostorem. Doba vstøikování vody je velmi krátká, je to zanedbatelný èas v porovnání s chodem motoru, souvislé vstøikování je aktivováno na max. 5 sekund. Problémy s korozí jsou proto neprokázány ani pøi dùkladných rozborkách motorù.
Otázka: Mùže zpùsobit líh korozi hliníkových èástí motoru?
Odpovìd: Na to, aby líh zpùsobil korozi, musí být urèitý èas v kontaktu s tímto materiálem. Kvùli velmi krátké dobì nedochází ke korozi hliníku.
Otázka: Mùže voda zpùsobit hydrolock (zaplavení válce) a poté znièení motoru?
Odpovìd: Vstøikování vody nemùže zpùsobit hydrolock, protože se voda vstøikuje velmi jemnì rozprášená. Na vznik hydrolocku je potøeba souvislé množství vody ve válci, které mùže vzniknout napø. vteèením vody do válce skrze poškozené tìsnìní pod hlavou válcù pøes noc a následný start mùže zpùsobit hydrolock. Pøíliš velké množství vstøikované vody se projeví jednoduše a bezpeènì - dojde v vynechávání zapalování.
Otázka: Je to vùbec podložené nebo jen nìjaká frajeøina?
Odpovìd: Už od roku 1941 se vstøikování vody úspìšnì používalo v letadlových motorech.
Otázka: Není to zbyteèné? Urèitì existují jiné metody
Odpovìd: Vstøikování vody je jedním z nejúèinìjších nástrojù na potlaèení detonací pøi výkonových úpravách a umožòuje zvýšení dynamického kompresního pomìru bez potøeby extrémního posouvání pøedzápalu nebo obohacováním smìsi. Narozdíl od nitra je vstøikování vody bezpeèné a ani pøi nesprávném nastavení vstøikování vody nenese rizika.
Otázka: Èistí vstøikování vody spalovací prostor?
Odpovìd: Ano, je to pravda. Extrémnì horká vodní pára pøi styku s usazeniny karbonu zpùsobí jeho odstranìní. Není to ovšem úèel, spíše takový bonus celého procesu
Otázka: Je to jen pro upravené motory?
Odpovìd: Ano, to je pravda. Pøi využití efektu, který vstøikování vody pøináší, je nutné adekvátnì zmìnit pøedzápal a bohatost smìsi. Pravì kvùli tomu není tak lehké nastavit vstøikování vody, je tøeba mít znalosti s ladìním ECU, použít širokopásmovou lambda sonu a snímaè teploty výfukových plynù.
Otázka: Lze si vyrobit vstøikování vody svépomocí?
Odpovìd: Výbìr kvalitních komponentù je pro vstøikování vody zásadní. Problém je ten, že pokud se ECU naladí na vstøikování vody, nelze už nic mìnit (vyjma plnì porgramovatelných ECU). Další dùležitá èást je tryska. Je nutné použít speciální trysky s kalibrovaných prùtokem s kvalitním rozprášením na co nejmenší kapky. Èím jsou kapky menší, tím se lépe voda dostane do všech válcù rovnomìrnìji. Nevhodná tryska zpùsobí nerovnomìrný podíl vody ve válcích (vyjma vstøiku vody do sacích kanálù, tam to neplatí). Další vìc je pumpa. Vstøikování vody vyžaduje vysokotlake pumpy s tlakem 100-150psi, co je kritické pro úroveò rozprášení. Jen poznamenám, že palivová pumpa je absolutnì nevhodná, velmi rychle vnitønì zkoroduje a hlavnì, konstrukce pal. pumpy je uzpùsobena pro elektrickou nevodivost benzínu, co pro vodu neplatí.
Otázka: Lze takového efektu též dosáhnou ostøikem IC zvenku?
Odpovìd: Ne. Tímto zpùsobem nahradíme jen ten nejposlednìjší efekt vstøikování vody - ochlazení vzduchu v sání. Avšak smyslem vstøikování vody je chladìní v SPALOVACÍM PROSTORU, které je mnohonásobnì efektivnìjší než ostøik IC zvenku, nemluvì o nepraktiènosti tohoto rešení (doèasnì, neregulovatelnì...)
Otázka: Jaká je spotøeba vody?
Odpovìd: Spotøeba vody je velmi malá, cca 15-20% vùèi spotøebì benzinu. V praxi pøi bìžném ježdìní vydrží 2l vody 2-3 plné nádrže paliva, samozøejme když dochází k aktivaci vstøikování.
Smìs: standardnì se pro pøeplòované benzínové motory používá pomìrnì bohatá smìs ve vyšších otáèkách, obzvlášt když je zvýšený tlak turba, smìs je bìžnì pod hranicí 11:1 neboli hodnì bohatá z dùvodù potlaèení detonací bohatší smìsí a snížením teploty spalování. Vstøikování vody však v tomto pøípadì zpùsobí vynechávání zapalování nebo pokles výkonu. Vstøikování vody je vhodné použít do smìsi ochuzené na 12,5:1, pøípadnì chudší. Nárust výkonu bude daný ochuzením smìsi, voda zabrání detonacím. V tomto pøípadì není možné pøi daných podmínkách vstøikování vody vypnout, okamžitì dojde k detonacím.
Pøedzápal: vstøikování vody ve svém dùsledku efektivnì potlaèuje pøedzápal spomalením pøední hranice plamene hoøící smìsi. Spomaluje se rychlost hoøení, snižuje se teplota hoøení. Podobnì jako pøi smìsi, i sériový pøedzápal je pomìrnì dost posunutý/velký, obzvlášt pøi zvýšeném tlaku turba. Když by se do této situace vstøikovala voda, pøedzápal se pøíliš zvìtší, zaène vynechávat zapalování, sníží se výkon a mùže pøíliš vzrùst teplota EGT (smìs bude hoøet ve svodech). Proto je nutné snížit pøedzápal pøed novou hranici detonací s použitím vstøikování vody.
Kompenzací smìsi a pøedzápalu možné opìt zvýšit tlak turba, které zpùsobí ochuzení smìsi a zvýšený tlak pøi spalování zpùsobí zvýšení teploty a ta zpùsobí zrychlení hoøení a to vykompenzuje posun pøedzápalu.
Toto všechno platí pro èistou vodu. S pøidáním metanolu/etanolu se vìci trochu zkomplikují, protože líh se narozdíl od vody zúèastní spalování, zvyšuje teplotu a rychlost plamene, obohacuje smìs (Pozor - líh má jiný stechio pomìr jak benzín, 6:1 oproti 14,7:1) a zvyšuje oktanové èíslo smìsi. Toto všechno se mìní s pomìrem voda/líh, hlavnì když je lihu víc jak 50% v smìsi.
Dobrá kombinace smìsi je (líh/voda) 20/80 až po 50/50, podle toho jaký je pøesný úèel vstøikování. Na 2 litrovém turbo motoru umožní voda posunutí pøedzápalu klidnì i o 5-8st a výraznì ochuzení smìsi, takže nárust 30k bez zvyšení tlaku turba je úplnì realné, mùže to být i víc. Samozøejmì, vyšší nárust výkonu bude po zvýšení tlaku turba a úpravì pøedzápalu a smìsi, podle aktuálních podmínek.
Další zvýšení výkonu vyplývá z ochladìní vzduchu v sání, avšak toto se dìje jen do hranice 100% vlhkosti vzduchu v sání, potom uz není možná další evaporace vody do vzduchu a teplota vzduchu sa víc nemìní, avšak voda stale dìlá svoji práci pøi spalovaní. Dá se povìdìt, ze ochladìní vzduchu je bonus, avšak nìkdy velmi významný, pokles teploty mùže být klidnì i o 40 stupòù Celsia.
Tak ted pár otázek a odpovìdí
Otázka: Zpùsobí vstøikování vody korozi motoru?
Odpovìd: Voda v sacím traktu evaporuje do úrovnì 100% vlhkosti. Když se vstøikuje právì takovéto nebo menší množství vody, tak je to úplnì stejné, jak kdyby jste jeli autem, když prší. Taky pùjde do motoru vzduch se 100% vlhkostí. Pokud bude množství vody vìtší než se dokáže evaporovat, nadbytek vody je rozprášen tryskou na extrémnì malé kapky (v reálu to vypadá jako mlha). Tato voda se nikde neukládá, je velkou rychlostí pøesouvána se vzduchem do motoru (turbo tlaèí maximum), kde se vypaøí pøi kontaktu s horkým spalovacím prostorem. Doba vstøikování vody je velmi krátká, je to zanedbatelný èas v porovnání s chodem motoru, souvislé vstøikování je aktivováno na max. 5 sekund. Problémy s korozí jsou proto neprokázány ani pøi dùkladných rozborkách motorù.
Otázka: Mùže zpùsobit líh korozi hliníkových èástí motoru?
Odpovìd: Na to, aby líh zpùsobil korozi, musí být urèitý èas v kontaktu s tímto materiálem. Kvùli velmi krátké dobì nedochází ke korozi hliníku.
Otázka: Mùže voda zpùsobit hydrolock (zaplavení válce) a poté znièení motoru?
Odpovìd: Vstøikování vody nemùže zpùsobit hydrolock, protože se voda vstøikuje velmi jemnì rozprášená. Na vznik hydrolocku je potøeba souvislé množství vody ve válci, které mùže vzniknout napø. vteèením vody do válce skrze poškozené tìsnìní pod hlavou válcù pøes noc a následný start mùže zpùsobit hydrolock. Pøíliš velké množství vstøikované vody se projeví jednoduše a bezpeènì - dojde v vynechávání zapalování.
Otázka: Je to vùbec podložené nebo jen nìjaká frajeøina?
Odpovìd: Už od roku 1941 se vstøikování vody úspìšnì používalo v letadlových motorech.
Otázka: Není to zbyteèné? Urèitì existují jiné metody
Odpovìd: Vstøikování vody je jedním z nejúèinìjších nástrojù na potlaèení detonací pøi výkonových úpravách a umožòuje zvýšení dynamického kompresního pomìru bez potøeby extrémního posouvání pøedzápalu nebo obohacováním smìsi. Narozdíl od nitra je vstøikování vody bezpeèné a ani pøi nesprávném nastavení vstøikování vody nenese rizika.
Otázka: Èistí vstøikování vody spalovací prostor?
Odpovìd: Ano, je to pravda. Extrémnì horká vodní pára pøi styku s usazeniny karbonu zpùsobí jeho odstranìní. Není to ovšem úèel, spíše takový bonus celého procesu
Otázka: Je to jen pro upravené motory?
Odpovìd: Ano, to je pravda. Pøi využití efektu, který vstøikování vody pøináší, je nutné adekvátnì zmìnit pøedzápal a bohatost smìsi. Pravì kvùli tomu není tak lehké nastavit vstøikování vody, je tøeba mít znalosti s ladìním ECU, použít širokopásmovou lambda sonu a snímaè teploty výfukových plynù.
Otázka: Lze si vyrobit vstøikování vody svépomocí?
Odpovìd: Výbìr kvalitních komponentù je pro vstøikování vody zásadní. Problém je ten, že pokud se ECU naladí na vstøikování vody, nelze už nic mìnit (vyjma plnì porgramovatelných ECU). Další dùležitá èást je tryska. Je nutné použít speciální trysky s kalibrovaných prùtokem s kvalitním rozprášením na co nejmenší kapky. Èím jsou kapky menší, tím se lépe voda dostane do všech válcù rovnomìrnìji. Nevhodná tryska zpùsobí nerovnomìrný podíl vody ve válcích (vyjma vstøiku vody do sacích kanálù, tam to neplatí). Další vìc je pumpa. Vstøikování vody vyžaduje vysokotlake pumpy s tlakem 100-150psi, co je kritické pro úroveò rozprášení. Jen poznamenám, že palivová pumpa je absolutnì nevhodná, velmi rychle vnitønì zkoroduje a hlavnì, konstrukce pal. pumpy je uzpùsobena pro elektrickou nevodivost benzínu, co pro vodu neplatí.
Otázka: Lze takového efektu též dosáhnou ostøikem IC zvenku?
Odpovìd: Ne. Tímto zpùsobem nahradíme jen ten nejposlednìjší efekt vstøikování vody - ochlazení vzduchu v sání. Avšak smyslem vstøikování vody je chladìní v SPALOVACÍM PROSTORU, které je mnohonásobnì efektivnìjší než ostøik IC zvenku, nemluvì o nepraktiènosti tohoto rešení (doèasnì, neregulovatelnì...)
Otázka: Jaká je spotøeba vody?
Odpovìd: Spotøeba vody je velmi malá, cca 15-20% vùèi spotøebì benzinu. V praxi pøi bìžném ježdìní vydrží 2l vody 2-3 plné nádrže paliva, samozøejme když dochází k aktivaci vstøikování.
