Motore ad iniezione d'acqua

Salve a tutti, mi chiamo Francesco, e stavo proprio cercando questo argomento in internet, e sono arrivato qui! Tra pochi mesi mi laureerò alla specialistica di ingegneria meccanica, indirizzo termotecnica. Ho sentito anch'io questa idea delle iniezioni d'acqua in cilindro. A mio avviso sarebbe una cosa geniale. Anche se due calcoli bisognerebbe farli, per valutarne l'efficacia. Credo che le post-iniezioni d'acqua sarebbero efficaci soprattutto nei benzina, dove la combustione è molto rapida, e quindi l'acqua ha il tempo per evaporare, ben prima che il pistone raggiunga il pmi. Nei diesel probabilmente è efficace solo ai bassi regimi, perché agli alti credo che il tempo a disposizione sia pressoché nullo (il motivo per cui non si superano i 4000-4400 rpm, è legato alla lentezza del processo di combustione del gasolio, molto lento in quanto preceduto da una serie di reazioni a catena..)..

Naturalmente i problemi da risolvere non sarebbero banali: con l'iniezione diretta si dovrebbe modificare l'iniettore, dotandolo di doppio percorso (benzina e acqua); l'acqua (probabilmente demineralizzata, pena formazione di incrostazioni (dato che in prossimità della camera di combustione si supereranno i 40-50 °C)) va pressurizzata con una pompa (salendo con la pressione, sale anche la temperatura di passaggio liquido -> vapore, a differenza di quanto detto da Gundun!); servirebbe una messa a punto dei tempi di apertura e chiusura e fasamento dell'iniezione. Poi allo scarico avremmo presenza di condensa, appena si scende sotto i 100°C (dato che siamo a p.atmosferica)...

Mi viene in mente un'altra cosa..l'acqua è "secca", e quindi gli iniettori tengono nel tempo? o si usurano? andrebbe additivata per aumentarne la viscosità?? (cioè renderla più "unta"?)..

Diminuirebbe anche la temperatura media in camera di combustione..

Certo è che - come già detto da alcuni di voi - non si capisce come mai nessuno ne parli, nessuno sperimenti..se funzionasse, calerebbero i consumi...

Farebbe molta rabbia pensare che non ricerchino su queste cose per questioni di soldi...

Si devono ridurre le emissioni di CO2, per limitare il gas serra, e più dello start&stop non ci presentano..

Boh..sono tutte considerazioni che faccio così su due piedi..non sono un esperto, prendetele con le pinze!!

Francesco

 

Però non leggete tutti i messaggi.... questo è il kit più commerciale (e bello...) in commercio http://www.aquamist.co.uk/ capirai che gli iniettori benzina non centrano una cippa con l' iniezione dell' acqua, direttamente nel cilindro non serve a nulla

 

Ok, l'avevo visto solo rapidamente. Ripeto, non sono esperto in materia, tuttavia c'è chi ha provato ad iniettare direttamente l'acqua in cilindro (un mio compagno all'epoca dell'ITI, portò questo argomento alla maturità, modificando - nell'officina di meccanica di precisione di suo papà - un motore a C.I., e iniettando acqua liquida in camera.., e funzionava..poi però abbandonò la cosa; ora è ing.meccanico anche lui).

Hai dati certi per dire che l'iniezione direttamente in cilindro "non serve a nulla"?

Su due piedi ti dico che la temperatura istantanea dei prodotti della combustione, appena terminata la combustione, è parecchio elevata, e iniettando dell'acqua liquida, questa evapora, e quindi il suo volume specifico aumenta molto, producendo un ulteriore incremento di pressione, quindi un aumento di coppia motrice, quindi un aumento di potenza.

Solo solo ragionamenti su due piedi, da inesperto che sono, ma se hai elementi per dimostrare eventuali infondatezze di quanto ho pensato, questo è il bello dei forum!! :) /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Francesco

 

ma anche se avaporasse nel collettore abbasserebbe la temperatura dell' aria, proprio come un intercooler, ed è questo il suo scopo, infatti le applicazioni "sportive" sono sui turbo. considera che il consumo di acqua è esiguo, te in pratica vorresti realizzare una specie di "motore a vapore" dove il vapore lo crei in camera di scoppio, io sono a digiuno di nozioni teoriche... è passato troppo tempo..... ma calcola quanta acqua ci potrebbe essere in camera di scoppio e quanta energia produrrebbe la sua espansione.... è trascurabile troppo poca.... l' abbassamento di temperatura invece può essere non trascurabile

 

mm..sì è interessante!! Il sistema che dici te inietta acqua in collettore, dopo il compressore, così da abbassare la temperatura, quindi aumentare la massa d'aria immessa, quindi la potenza.. appunto sarebbe da far due conti per confrontare l'efficacia dei due sistemi.. su due piedi mi è difficile dire quanto incremento di pressione produrrebbe l'iniezione in camera... ma quando avrò un po' di tempo.. il "Motori a combustione interna" di G.Ferrari che ho in scrivania mi aspetta!!! :wink:

 

cmq lo faceva anche l'iveco sui diesel per camion più spinti.

Al dilà della ricerca delle prestazioni, la presenza di vapore in camera di combustione non dovrebbe contribuire a creare PM più grandi e quindi più facilmente filtrabili?

 

infatti hanno inventato i motori turbo, che hanno rendimento superiore perchè inanzitutto recuperano l' energia dei gas di scarico per comprimere l' aria e se si eleva la pressione di alimentazione aumenta il rendimento

Ragazzi, è già stato inventato e detto tutto le trovate stile beppe grillo non esistono

E comunque vi butto li una pulce nell' orecchio.... motori stirling mai sentiti? i rendimenti sono moooolto più elevati di quelli che montiamo da un secolo a questa parte.... peccato non sono stati mai sviluppati a dovere...

 

mmah che io sappia il ciclo termodinamico Bryton (quello dei turboreattori delle centrali turbogas o ad uso aeronautico ad esempio) prevede notoriamente la possibilità di iniettare vapore d'acqua in camera di combustione per i vantaggi che avete prima descritto, soprattutto l'aumento di massa del fliudo in espansione, e si chiama ciclo STIG (Steam Injection Gas Turbine). Ma nei motori alternativi diesel o benzina che essi siano mi sembra difficile iniettare acqua per vaporizzazione nei condotti di aspirazione. A meno che non si tratti di una vera e propria iniezione diretta con relativo impianto a se stante direttamente in camera di combustione (nei gas combusti caldi in espansione nel cilindro), oppure di una post iniezione nei gas di scarico per incrementare il recupero energetico della turbina, ma sinceramente iniettare acqua e farla evaporare partendo dai collettori d'aspirazione la vedo difficile per ovvi problemi di accensione della miscela.