¿Cómo funciona la inyección de agua/metanfetamina en un diésel?

Siendo tanto un tipo loco de Subaru como un tipo de Powerstroke diesel, estoy dispuesto a contaminar tu mente.

Básicamente, la inyección de agua y metanol (pero especialmente metanol) proporciona enfriamiento de la carga del cilindro en vehículos turboalimentados, debido al enfriamiento por expansión adiabática y la absorción de calor que se produce con la inyección.

Mi amor fanático de la sobrealimentación turbo (digo esto porque una vez fui profesor de esas cosas... es TODO sobrealimentación, [aire añadido] pero cuando el escape lo impulsa (a diferencia de una correa mecánica o una transmisión por engranajes [Mad Max] es sobrealimentación TURBO ... Dios mío, despotricar, lo siento).

El trato es que cuando comprimes las cosas se calientan. Caliente mal. Hulk aplasta, o al menos derrite pistones. Intercool lo máximo que pueda hacer, pero la conclusión es que con un alto consumo de CFM es posible que no obtenga el enfriamiento que necesita para los "derechos de fanfarronear del dinamómetro" con los que puede (o no) tener sueños húmedos.

Entran varios sprays de cosas, hidrocarburos, agua, especialmente alcoholes. Los alcoholes (ETOH [mi favorito] y metanol [segundo favorito, pero la ceguera y la locura (además de la muerte) realmente apestan]) tienen sorprendentes efectos refrescantes cuando se rocían en la cantidad y presión correctas para crear el tamaño de gota correcto.

Nosotros, los geeks de Scoobydoo, a veces consideramos usar E85, que probablemente sea solo un 80 % de licor de maíz (también conocido como ETOH, vodka, alcohol ilegal, perdigones de maíz, etc., el resto es gasolina), o inyección de metanfetamina (súper venenosa y bastante cara), pero una nota interesante es que ambos alcoholes tienen un contenido de BTU mucho más bajo que la gasolina. Sin embargo, el efecto de enfriamiento permite niveles de compresión muy divertidos . Esa diversión tiene un costo de disponibilidad reducida y jugo caro. Los mejores dragsters de combustible usan la variedad de metanol de alcohol, que es increíblemente rápido (debido al enfriamiento) pero también tiene un contenido limitado de BTU. Y simplemente no hay suficiente jugo de naranja, nunca. No lo bebas.

[Lo siento, la batería de mi computadora portátil se agotó y no terminé. Y tengo mucho más que decir [tos]...]

En edición:

El PUNTO es que la compresión genera calor. No importa si eso proviene de un sobrealimentador de raíces, un sobrealimentador centrífugo o cualquiera de las docenas de turbosobrealimentadores que comprimen el oxígeno de entrada. Y luego ...

ENTONCES, esos tontos pistones se comprimen aún más. Tal vez solo 8: 1 en un automóvil turbo (debido al calor, no al estrés). Nuevamente, comprima un gas y obtendrá calor. Los geeks pueden querer hacer referencia a la Ley de los Gases Ideales de Boyle . (Esto en la década de 1600, antes de que nadie supiera nada sobre nada. Sin embargo, este tipo sabía mucho. Una comprensión de su premisa básica hace más de 400 años es una muy buena herramienta en su caja).

Bien, ¿y qué? Todo está bien siempre que el evento de encendido se produzca cuando está diseñado para (diésel o gasolina, alcohol en aerosol o puro). Cuando comprime y calienta demasiado antes del evento de encendido programado, es posible que haga ping . Golpe, ping, predetonación; el diablo tiene muchos nombres. No desea que su carga de combustible se encienda demasiado antes de TDC en compresión (un poco, eso está bien como avance ) de modo que el pistón quiera hacer girar el motor hacia atrás.

En primer lugar, no obtienes energía. En segundo lugar, comienzas a poner tensiones en el sistema alternativo como ningún otro. Puede arruinar un motor rápidamente en este modo, desde el calor y el bajo BMEP.

Por lo tanto, manténgalo apretado, pero manténgalo frío para que no haya una detonación previa. Ahí es donde entra una muy buena "melodía".

1. Si no puede intercooler la carga de admisión lo suficiente para los niveles de potencia deseados y evitar el "golpe" (detonación previa), debe rociar agua, etanol o metanol, o usar principalmente etanol o metanol en primer lugar.

2. Si su presupuesto o circunstancias no le permiten llenar el tanque de combustible E85 o rociar veneno con metanol, probablemente necesite reducir el "impulso" a un punto que impida la detonación, o estar preparado para reconstruir cada 5-10k.

3. Hagas lo que hagas, necesitas una "sintonía" que pueda reconocer instantáneamente el AFR cattywompus y las temperaturas de los gases de escape, y salir de la mezcla antes de una falla catastrófica del motor. Es posible que solo tenga unas pocas docenas de revoluciones para que su computadora haga esto.

4. (3a) Hagas lo que hagas, necesitas flexibilidad para cambiar a gasolina de 95 RON en el centro de Des Moines a las 2 a. m. cuando no hay nada más disponible.

Por el lado de las emisiones, incluso el calor no destructivo alto crea óxidos de nitrógeno, que un convertidor catalítico básico de tres vías puede tener problemas para manejar. Si bien una quemadura estequiométrica "adecuada" alrededor de 14: 1 AFR podría evitar daños en el motor, eso tampoco proporciona tanta potencia. Más caliente es mejor , siempre y cuando puedas deshacerte del calor antes de dañar las cosas. aquí es donde la inyección directa de gasolina (GDI) ha entrado en juego (Skyactive, Blue, Powerboost, lo que sea ) realmente ha hecho algunos avances IC serios. Con el costo inherente de un catalizador separado para tratar el NOx y la inyección de urea "DEF" para motores diésel. NOx es básicamente "smog". La quema pobre significa más potencia, pero se espera que tratemos nuestras "emisiones" de manera adecuada.

Los motores diesel siguen algo de la misma lógica, pero son diferentes en el sentido de que utilizan inherentemente BMEP para crear el evento de combustión... aunque es la tecnología de inyección directa la que también tiene un gran efecto en la sincronización.

En el caso del diesel, soy un gran admirador del propano líquido como el material correcto. Esto no solo tiene ese efecto de enfriamiento adiabático, sino que también tiene contenido de BTU. El agua no. El propano es el óxido nitroso de los motores diesel. Y la inyección de óxido nitroso también tiene ese efecto refrescante. (No debe confundirse con "Óxido nítrico", que es el tema de Viagra y similares y tiene que ver con el rendimiento de otros equipos...)

Así que, con un poco menos de entusiasmo…

1. Cuando se inyecta en el cilindro durante la carrera de compresión, el agua (u otro fluido mágico) absorbe calor,

2. A medida que el combustible se quema, el agua se convierte en vapor, aumentando el volumen de gas sobre el cilindro y absorbiendo más calor.

3. Más gas en expansión empuja el pistón hacia abajo con más entusiasmo y, finalmente, sale corriendo del colector de escape donde se encuentra con la parte de la turbina del turbocompresor que hace girar (más rápido y tal vez con más par debido a la masa del vapor de agua), ayudando así meter más aire en el cilindro la próxima vez.

Y todo esto sucede sin tener que mezclar agua con el combustible, lo que le hace cosas horribles al sistema de inyección, y dado que el aceite y el agua no se mezclan tan bien, es posible que ni siquiera se incendie...