vodna injecziq / Техника / Автомобили / Тунинг

Тази тема е доста интересна, защото по нея няма публикувани сериозни научни изследвания (поне аз не съм попадал на такива). Затова тук има възможност да се правят голям брой интерпретации. Има факти, които красноречиво говорят че добавянето (впръскването) на известни малки количества вода (не повече от 10% по маса от горивото) след дроселовата клапа водят до минимално подобряване показателите на двигателя (мощност и икономичност) с не по-вече от 5%. Тук обаче става дума за нормален атмосферен двигател и тълкуването на положителния резултат от автора е в това, че водата понижава температурата на гориво-въздушната смес и по този начин повишава коефициента на пълнене. Дори не се загатва за влиянието и в преразпределението на баланса на региращите компоненти. Аз мисля че знам защо е така или поне предполагам, че съм прав и сега ще го споделя.
По принцип тази химична постановка, които написах в предния постинг са грешни и аз съзнателно я написах такива. Става дума за Н+ и О-. Водорада може да е Н+ основно в химичните съединения или в йонен разтвор докато пътува към катода за да получи един електрон и да се отдели над разтвора, където веднага се свързва с кислорода и изгаря (ако катода е на "открито") или с друг водороден атом, образувйки молекула по този начин. Кислорода пък пак по същата схема се свързва в молекула, в противен случай разкъсан термично от въздуха има 2 свободни електрона в последния слой и е О++. Това както и да е, темата е друга сега.
Тъй като за влиянието на водата се оказа, че няма конкретна литература, се наложи и аз сам да търся отговор на въпросите, който ме интересуват. Мисля, че е безспорно това което водата прави в колектора - охлажда и то много добре. Водата има най-големия специфичен топлинен капацитет от всички неметални течности. Това означава, че тя бавно се нагрява и бавно изстива което я превръща в своеобразен топлинен буфер. От друга страна тя има доста висока топлина на изпарение, което предполага поглъщането на доста топлина и намаляването на температурата на двуфазните (въздух и гориво) системи при добавянето и. Дотук мисля, че няма човек който да се съмнява, че водата охлажда въздуха в колектора. Какво обаче се случва след това, когато водата попадне в цилиндъра. Както написах малко по-горе, тя бавно се загрява и бавно изстива. Това означава, че тя ще отнеме голямо количество топлина (пропорционално на количеството вода) за да се изпари (ако все още не е успяла в колектора) и за да си повишава температурата едновременно със сместа при самото сгъстяване. В крайна сметка, когато дойде моментът на подаване на искрата, температурата на сместа ще бъде по-ниска в сравнение със случаите, в които не се подава вода. Освен това, тя заема известен обем от цилиндъра, в който би могло да се намира гориво-въздушна смес. Обема на водните пари е 1640 пъти по-голям (при еднакво налягане) в сравнение с обема на течността. Затова е по-добре в колектора да се изпари по-малко количество вода, отколкото в цилиндъра, тъй като на мястото на този обем водна пара би могло да постъпи въздух и гориво, повишаващо по този начин отделената при горенето енергия (респективно мощността на двигателя).
Относно предпламенните реакции на окисление аз лично не споделям твоето мнение, че водородния атом, който се отцепва от въглеводородния скелет се свързва преимуществено с въглерода при разкъсване на С=С връзките (и освобождаване на валентен електрон за всеки от въглеродните атоми) в ненаситените въглеводороди, защото откъсвайки се от молекулата на горивото той е изключително реакционноспособен и се свързва само в по-стабилно междинно съединение, каквото е например хидроксилната група ОН-. В противен случай той би следвало да рекомбинира на друго освободено място в молекулата на друг въглеводороден скелет и след това отново да се откъсне, поради непрекъснатото нарастване на енергията на сместа при сгъстяването. Освен това при температурното състояние на сместа в цилиндъра, двойната С=С връзка е една от последните, които се разкъсва, тъй като с отделянето на водородни атоми от структурата, новите валентни електрони на въглеродния атом (освободени поради отделения водород) имат стремеж именно към образуване на двойна С=С връзка. Точно този факт обяснява голямата детонационна устойчивост на горивата с такава връзка (не всички), особено пък тези с пръстеновидна структура. Постепенното дехидриране на въглеводородите в условията на висока температура води до непрекъснато повишаване на въглеродните атоми в молекулата и високотемпературна полумеризация докато накрая остане почти чист въглерод (кокс). Това не може да стане разбира се в цилиндъра, но е свойство на тази горива, което те в по-малка или по-голяма степен проявяват.
Относно самите предпламенни реакции и нискотемпературните разпадания и рекомбинации и самия генезис на верижно-пламенното възпламеняване, мисля няма нужда да говорим тъй като нещата там са известни в една или друга степен и са дистъпни за справка. Аз обаче ще се опитам да изкажа мнение защо според мен участието на водата в процеса на горене почти не влияе на нещата, които се случват. Това, което беше споделено за разкъсване молекулата на водата и едно леко дефазиране на горенето заради участие на кислорода и водорода от водата в реакцииите, е известна теза и аз лично съм я чувал от немалко хора. Аз лично съм съвършенно несъгласен с нея и ще опитам да приведа факти, които потвърждават това. Става дума за условията, при които настъпва термично разлагане на водата в отсъствие на катализатори (какъвто е именно този случай). И така, ето таблицата която цитирам от една книжка. В нея става дума за това, каква част от водата успява да се разложи термично и при какви условия. Пълното термично разлагане става при температури около 6000 градуса Целзий.
Абсолютна температура....................................Налягане
..........................................0,1 бар.............1 бар.............10 бар
2500 гр.............................8.8%.................4,2%..............2,0%
3000 гр.............................28,4%...............14,4%............7,0%
3500 гр.............................53,1%...............30,9%............16,1%
И така, нека се замислим къде точно в тази скромна таблица попадаме ние при условията в цилиндъра. Максималните температури много радко надвишават 2600 градуса за атмосферен двигател, а дори когато са повече достигат максимум 2850 градуса Келвин и то при налягания на пълнене над 1,5 бара и степен на сгъстяване 8...8,5. При тези температури, наляганията в цилиндъра достигат и надминават 70 бара за първия случай и 120 бара за втория случай. Ние сме извън таблицата по налягане, но ако интерполираме, ще видим че количеството на термично разложената вода е толкова малко, че едва ли струва да държим сметка за него. Освен това като знаем, че количеството на водата спрямо количеството на общата смес е доста малко, направо се чудя дали има смисъл изобнщо да се замисляме за термичното разлагане и неговото влияние върху процесите в цилиндъра. Освен това, термичното разлагане на другите продукти на горенето настъпва малко по-рано (става дума за СО2).
Това, което мисля по повод водата, е че механизма по който тя предотвратява детонационното горене е друг, а не термичното разлагане. Според мен истината тук е в намаляване температурата на сместа при пълненето и сгъстяването. Според мен всяко друго обяснение е търсене на теле под вола. Освен това заради своя малък относителен обем в камерата тя едва ли може да се очаква, че играе много съществена роля. Тъй като все пак присъства в цилиндъра, тя се отразява на процесите, но е много активна преди горенето и практически пасивна по време на горенето и след това.
Това е моето мнение :-).
respect