Viac koní vďaka vode z výfuku: Nevyčerpateľný systém vstrekovania vody do motoru
Na systém vstrekovania vody do motora sme si prednedávnom posvietili v samotnom článku, v skratke ide o systém, ktorý sa využíva najmä v závodných autách a dôvodom je už zvýšenie výkonu motora. Zmyslom vstrekovania vody do motora je totiž ochladiť nasávaný vzduch, treba však podotknúť, že systém je efektívny najmä pri motoroch vybavených turbodúchadlom - tie pracujú pri vyššom tlaku.
Súvisiaci článok - Vstrekovanie vody do motoru: Ako dokáže vyprodukovať viac konských síl a nižšie emisie?
Obsah
Dnes sa však pozrieme na to, akým spôsobom možno tento systém zásobovať. Logicky, auto vybavené systémom vstrekovania vody potrebuje vodnú nádrž, no manuálne dopĺňanie vody nie je práve odpoveď, ktorú by mnohí radi počuli. Jason Fenske z Engineering Explained vo svojom najnovšom videu vysvetľuje, ako by tento systém mohol pracovať bez potreby dopĺňania vody a teda s nevyčerpateľnou zásobou vody.
Možnosti dopĺňania vody do nádrže
Vodu do nádrže možno dopĺňať viacerými spôsobmi, a to aj bez nutnosti manuálneho dopĺňania, ktoré sme spomenuli vyššie. Jednou z takýchto možností je využiť dažďovú vodu, no táto možnosť je nespoľahlivá a na niektorých územiach jednoducho počas horúcich letných mesiacov neprší.
Ďalšou možnosťou je využiť kondenzovanú vodu vďaka klimatizácií, čo je však neefektívne a zároveň núti šoféra zapnúť systém len preto, aby mohol dopĺňať vodnú nádrž.
Využitie vody z výfuku
Zjednodušene povedané, počas spaľovania zmesi paliva a vzduchu dochádza k vzniku vedľajších látok, ako napríklad CO2 a taktiež vody - samozrejme nie v kvapalnej podobe (v tom lepšom prípade). Výfukové plyny však obsahujú až 8.5% vody, to znamená, že veľké množstvo vody jednoducho ide von bez akéhokoľvek využitia.
Táto voda by sa však dala využiť vďaka odlučovaču vody - existuje viacero možností na jeho vhodné umiestnenie, no k tým najhlavnejším patrí umiestniť dva odlučovače vody, a to jeden za intercooler a ten druhý hneď za EGR. Čo sa týka fungovania odlučovača vody, nebudeme zachádzať do detailov, dôležitejšie je ich umiestnenie práve kvôli teplote vzduchu.
Teplota vzduchu je v tomto prípade dôležitá, pretože iba pri správnej teplote sa molekuly vody obsiahnuté vo vzduchu zmenia z pary a začnú kondenzovať. Skondenzovanú vodu možno následne poslať potrubím do vodnej nádrže a odtiaľ môže byť použitá na vstrekovanie do nasávacej komory.
Bez EGR je využitie vody z výfukových plynov minimálne
Čo sa týka odlučovačov vody, existujú viaceré typy, niektoré sú efektívnejšie, iné menej, no všetky majú v tomto prípade rovnaký účel - zozbierať vodu a zásobovať tak vodnú nádrž. Ako už bolo spomenuté, teplota vzduchu je v tomto prípade dôležitá a hovoríme o nižšej teplote vzduchu.
Voda obsiahnutá vo výfukových plynoch, ktoré neprešli EGR, pôjde bez akéhokoľvek využitia von výfukom. Ak sa pýtaš, prečo nie je možné umiestniť odlučovať vody priamo pred zakončením výfukového potrubia, je to z toho dôvodu, že výfukové plyny sú jednoducho príliš horúce na to, aby odlučovať vody fungoval správne a efektívne.
Vlhký vzduch nie je pre tvorbu zmesi dobrý, pre odlučovač vody áno
Ďalšou otázkou je pravdepodobne spomínané umiestnenie odlučovača vody za intercooler. Pokiaľ už časť výfukových plynov prešla cez EGR a následne cez odlučovať vody, aký zmysel má umiestnenie za intercooler? Dôvodom vlhkosť vzduchu, ktorý je priamo nasávaný do motora a tvorí zmes. Vlhkosť vzduchu pre tvorbu zmesi nie je dobrým parametrom - čím vyššia je vlhkosť vzduchu, tým menej priestoru zostáva na kyslík a palivo.
Vďaka odlučovaču vody pôjde do nasávacej komory viac suchého a ochladeného vzduchu, ktorý je bohatý na molekuly kyslíka a oveľa lepší pre tvorbu zmesi. Mnohých však teraz môže napadnúť - bavíme sa predsa o systéme vstrekovania vody do motora, prečo odoberáme vodu z nasávaného vzduchu, keď ju pred zapálením zmesi opäť pridáme?
Voda, ktorú rozprášia vstrekovače do nasávacej komory sa totiž v sacom potrubí okamžite vyparí a zníži tak teplotu nasávaného vzduchu, no na druhú stranu zvýši jeho hustotu. Čiže medzi nasávaním vlhkého vzduchu a nasávaním suchého vzduchu, ktorý je ochladený rozprášenou vodou, ktorá sa v momente vyparí, je obrovský rozdiel.
Záver
Vstrekovanie vody do motoru je zaujímavá technológia, ktorá sa možno dočká oveľa väčšieho využitia, no nie z dôvodu navýšenia výkonu, ale práve nižších emisií, ktoré produkuje automobil vybavený touto technológiou.
Celé video, v ktorom Jason Fenske vysvetľuje umiestnenie odlučovačov vody a proces, akým možno zásobovať systém vstrekovania vody do motora: