Iniezione acqua e metanolo

[DavideLamantia]

L'immissione di acqua nel cilindro aumenta certamente il rapporto di compressione.
In un motore 2000 ogni cilindro ha una cilindrata di 500cc
Ipotizzando un rapporto di compressione di 20:1 (caratteristico dei motori diesel) se ne deduce che la camera di scoppio è di 25cc (500/20), per cui immettendo 1cc di acqua si ha un aumento del rapporto di compressione che passa da 20 a 20,8 che non è un aumento particolarmente significante.
Sta di fatto che l'immissione di 1cc di acqua è qualcosa di mostruoso in termini di tempo di iniezione quindi, poiché l'iniezione complessiva di gasolio mischiato con acqua al 10% comporta un'immissione di quantità d'aqua molto inferiori al cc, di fatto la variazione del rapporto di compressione è insignificante.
D'altro canto se il problema fosse quello basterebbe costruire motori con un rapporto di compressione maggiore.
La camera di combustione è anche detta, molto correttamente "Camera di scoppio".

Per il resto secondo l'unico sito che ho trovato che trattasse il principio fisico secondo il quale i gasoilio bianco aumenti il rendimento diminuendo i consumi è che l'evaporazione dell'acqua durante la combustione favorisca una migliore miscelazione del gasolio con l'aria (probabilmente aumentando la turbolenza nella camera di scoppio) http://www.petrolvilla.it/alta/gecam_ita.htm.
Questo mi fa però pensare che lo studio non tenga conto dei nuovi sistemi common rail in quanto in questi sistemi la turbolenza è già garantita dalle forme dei cieli dei pistoni di geometria molto avanzata e dalle iniezioni multiple, inoltre un common rail si guasterebbe ben presto e non tanto per i cilindri quanto per iniettori e pompa di alta pressione.

Non si trascuri, infine, che i filtri del gasolio sono studiati appositamente per fare da separatori d'acqua e questo non solo nei common rail ma in tutti i sistemi di iniezione a gasolio proprio perché la presenza d'acqua, anche minima, danneggia il sistema di iniezione.
Pur ammettendo che l'additivo saponoso aggiunto al gasolio bianco per mantenere l'acqua in emulsione dia una certa protezione, l'acqua è pur sempre acqua e verrebbe comunque a contatto con i componenti meccanici riducendone la durata.

La riduzione dei consumi del 7% (come detto nel sito che ho segnalato) dovrebbe essere controbilanciata da una vita non troppo accorciata dei componenti (molto costosi) che compongono il sistema di iniezione e di questo non si trova alcun cenno né su questo sito né tantomeno sul sito pirelli.
C'è da approfondire in merito.

Saluti

[giotecno]

Attualmente IVECO non produce piu' BUS a gasolio bianco per via delle normative EURO 4 che impongono il Diesel senza additivi! Rimane comunque il parco Trasporti Torinesi attualmente funzionante fino ad "esaurimento scorte"!

PS:Drake per me non c'e' alcun problema, conosco le difficoltà che ci possono essere nella lettura di un post! Per il futuro spero di confrontarmi con dei tecnici validi,che abbiano voglia di sviscerare gli argomenti in maniera scientifica.

[sergioconte]

Forse ci siamo capiti male... io ho sempre sontenuto che ritenere che l'aqua si iniettasse per ottenere un aumento del rapporto di compressione fosse una bischerata.....

[Rocchia]

'spetta che vediamo se ho capito....
-Se ben nebulizzata l'acqua non provoca la ruggine e neanche l'erosione dei cilindri.(o no? )
-Abbassa le temperature in camera, sottraendo calore nella fase di evaporazione.
-Abbassa NoX e particolato.

-Il sistema d'iniezione d'acqua costa

Ma allora perché la normativa euro 4 vieta le miscele di gasolio?

[drake]

Forse ci siamo capiti male... io ho sempre sontenuto che ritenere che l'aqua si iniettasse per ottenere un aumento del rapporto di compressione fosse una bischerata.....

BRAVO!!!
Infatti è una caratteristica geometrica quindi, per modificarla, bisogna ricorrere a lavorazioni meccaniche.

[drake]

spetta che vediamo se ho capito....
-Se ben nebulizzata l'acqua non provoca la ruggine e neanche l'erosione dei cilindri.(o no? )

Il discorso è articolato. Se parliamo di diesel common rail con pressioni di picco di iniezione intorno ai 1500 bar, le goccioline d'acqua sono devastanti. per motori con pressioni di iniezione intorno agli 800 bar, le goccioline non arrecano danni se omogeneamente diffuse in camera e in quantità ridotta.

-Abbassa le temperature in camera, sottraendo calore nella fase di evaporazione.

È corretto, l'acqua è il liquido con il più alto calore latente di evaporazione, circa 750 kcal/litro, per cui per passare dallo stato liquido a quello di vapore assorbe molto calore che, nel nostro caso, viene sottratto alla compressione/combustione del ciclo termodinamico nella sua fase iniziale. Si ottengono temperature più basse per cariche introdotte più alte con guadagno di potenza (si scongiura la detonazione nei motori benzina) e minori inquinanti (nox nei motori diesel con alimentazione a gecam).

-Abbassa NoX e particolato.

-Il sistema d'iniezione d'acqua costa

Se dovessimo iniettare separatamente l'acqua avremmo bisogno di un sistema simile a quello dei common rail (mototi diesel) per nebulizzare l'acqua in modo che non provochi danni, infatti l'acqua, ad alte pressioni, resta allo stato liquido quindi per nebulizzarla servirebbe un elevato salto di pressione. Da qui nasce l'idea del gecam che si è ispirato a ciò che avviene nei serbatoi di gasolio per riscaldamento dove si miscela dell'alcol isopropilico per mantenere in sospensione l'acqua presente nelle cisterne.

Ma allora perché la normativa euro 4 vieta le miscele di gasolio?

qui faccio un po' cilecca, non ho letto ne sentito parlare di questo, però so che la normativa eobd4 prevede la riduzione di determinati componenti delle benzine e dei gasoli attualmente sul mercato (aromatici, benzene, ecc.). Questo per ovvie ragioni di impatto sulla salute e sull'ambiente dovute ai prodotti di combustione di quei componenti.
Di base c'è anche l'incapacità di analisi dei gas di scarico da parte dei sistemi di gestione motore che possono solo gestire la combustione in modo da mantenersi il più possibile vicino al rapporto stechiometrico (miscela A/F per combustione ideale). Così tutti quei combustibili che non sono stati testati non sono consentiti al pari di quelli già noti e ritenuti tossici. C'è anche una questione fiscale per cui alcuni prodotti sfuggirebbero alle accise previste per i combustibili per autotrazione.

[Rocchia]

Ok ricevuto forte e chiaro

[calliboy]

Ciao a tutti, sono nuovo...

Volevo dire la mia riguardo questo argomento

Io sulle wrc ci lavoro.....(Longhi), sono chimico e studente di fisica.

nelle wrc l'acqua non viene in nessun modo a far parte del processo di combustione.

Il meccanismo è molto semplice: un interruttore posto nel'abitacolo aziona la pompetta della vasca tergicristallo, della quale gli ugelli spruzzano direttamente l'acqua all'esterno dello scambiatore aria/aria (intercooler) invece che sul parabrezza.

Come postato da qualcuno l'acqua ha un coefficiente di scambio termico infinitamente superiore a quello del'aria, di conseguenza il risultato è che l'aria che è appena uscita dalla girante della turbina (circa 70°) entra nell'intercooler e ne esce molto più fredda se raffreddata dall'acqua.

Essendo la reazione di combustione esotermica (produce una quantità di calore Q insieme con i prodotti di combustione CO + H2O) essa viene favorita e facilitata se i reagenti (CnHn+O2) contengono la minore quantità di calore possibile Q--> aria + fredda = rendimento maggiore a parità di combustibile e comburente.
Noi riempiamo la vasca ad ogni assistenza (circa ogni 100km) e in caso di giornate particolarmente calde aggiungiamo pure ghiaccio.

Faccio notare che l'aggiunta di acqua nella camera di scoppio non può portare ad altro che una diminuzione del rendimento, dato che essa nella reazione di combustione compare tra i prodotti di reazione:

CnHn + O2 <---> CO + H2O

una reazione chimica tende sempre ad essere all'"equilibrio", a bilanciare cioè qualsiasi aggiunta o sottrazione di reagenti o prodotti. In parole povere se aggiungiamo acqua (prodotto) la reazione tenderà a produrne di meno perché già gliel'abbiamo messa noi, e brucierà meno benzina........

Gianluca