Wie funktioniert die Wasser/Meth-Einspritzung bei einem Diesel?

Da ich sowohl ein verrückter Subaru-Typ als auch ein Diesel-Powerstroke-Typ bin, bin ich bereit, Ihren Verstand zu verschmutzen.

Grundsätzlich sorgt sowohl die Wasser- als auch die Methanol- (aber insbesondere die Methanol-) Einspritzung aufgrund der bei der Einspritzung auftretenden adiabatischen Expansionskühlung und Wärmeabsorption für eine Zylinderladungskühlung bei Fahrzeugen mit Turbolader.

Meine Fanboy-Liebe zur Turboaufladung (ich sage das, weil ich einst Professor für solche Dinge war ... es ist ALLES Aufladung, [zusätzliche Luft], aber wenn der Auspuff es antreibt (im Gegensatz zu einem mechanischen Riemen- oder Zahnradantrieb [Mad Max], ist es TURBO-Aufladung ... Meine Güte, ich schimpfe, sorry).

Der Deal ist, dass, wenn Sie Dinge komprimieren, sie heiß werden. Heiß schlecht. Hulk zerschlagen oder zumindest Kolben schmelzen. Intercool so weit wie möglich, aber unter dem Strich erhalten Sie bei hohem CFM-Verbrauch möglicherweise nicht die Kühlung, die Sie für die "Dyno-Prahlerei" benötigen, von der Sie möglicherweise (oder auch nicht) feuchte Träume haben.

Geben Sie verschiedene Sprays von Stoffen, Kohlenwasserstoffen, Wasser, insbesondere Alkoholen, ein. Alkohole (ETOH [mein Favorit] und Methanol [zweiter Favorit, aber Blindheit und Wahnsinn (plus Tod) sind wirklich scheiße]) haben erstaunliche Kühleffekte, wenn sie mit der richtigen Menge und dem richtigen Druck versprüht werden, um die richtige Tröpfchengröße zu erzeugen.

Wir Scoobydoo-Geeks denken manchmal darüber nach, E85 zu verwenden, das wahrscheinlich nur zu 80% aus Maisschnaps besteht (auch bekannt als ETOH, Wodka, Mondschein, Maisschrot usw., der Rest ist Benzin) oder Meth-Injektion (supergiftig und ziemlich teuer) aber eine Interessant ist, dass beide Alkohole einen viel geringeren BTU-Gehalt als Benzin haben. Der kühlende Effekt ermöglicht jedoch wahnsinnig lustige Kompressionsstufen. Dieser Spaß geht mit reduzierter Verfügbarkeit und teurem Saft einher. Top-Kraftstoff-Dragster verwenden die Alkoholsorte Methanol , die (aufgrund der Kühlung) schnell verbrennt, aber auch einen begrenzten BTU-Gehalt hat. Und es gibt einfach nie genug Orangensaft. Trink es nicht.

[Entschuldigung, mein Laptop-Akku ist leer und ich habe es nicht beendet. Und ich habe noch so viel mehr zu sagen [hust] ...]

Beim Bearbeiten:

Der PUNKT ist, dass Kompression Wärme erzeugt. Es spielt keine Rolle, ob das von einem Roots-Kompressor, einem Zentrifugalkompressor oder einem von Dutzenden von Turboladern kommt, die den angesaugten Sauerstoff komprimieren. Und dann ...

DANN komprimieren diese dummen Kolben noch mehr. Vielleicht nur 8:1 auf einem Turboauto (wegen der Hitze, nicht des Stresses). Komprimieren Sie wieder ein Gas und Sie erhalten Wärme. Geeks möchten vielleicht auf Boyle's Ideal Gas Law verweisen . (Dies in den 1600er Jahren, bevor irgendjemand etwas über irgendetwas wusste. Und doch wusste dieser Typ sehr viel. Ein Verständnis seiner Grundprämisse vor über 400 Jahren ist ein wirklich nettes Werkzeug in Ihrer Kiste.)

Okay, na und? Alles ist in Ordnung, solange das Zündereignis eintritt, wenn es vorgesehen ist (Diesel oder Benzin, Alkoholspray oder pur). Wenn Sie vor dem geplanten Zündereignis zu stark komprimieren und erhitzen, pingen Sie möglicherweise . Klopfen, Ping, Prädetonation; Der Teufel hat viele Namen. Sie möchten nicht, dass Ihre Kraftstoffladung vor dem OT bei der Kompression zu stark zündet (ein wenig, das ist im Voraus in Ordnung ), sodass der Kolben den Motor rückwärts drehen möchte.

Zunächst einmal bekommt man keinen Strom. Zweitens fangen Sie an, das reziproke System wie kein anderer zu belasten. In diesem Modus können Sie einen Motor schnell ruinieren, durch die Hitze und den nach unten gerichteten BMEP.

Halten Sie es also zusammengedrückt, aber halten Sie es kühl , damit es nicht zu einer Vorexplosion kommt. Hier kommt ein wirklich guter "Tone" ins Spiel.

1. Wenn Sie die Ansaugladung nicht ausreichend für Ihre gewünschten Leistungsstufen zwischenkühlen und ein "Klopfen" (Vordetonation) verhindern können, müssen Sie Wasser oder Ethanol oder Methanol sprühen oder von vornherein hauptsächlich Ethanol oder Methanol verwenden.

2. Wenn Ihr Budget oder Ihre Umstände keine E85-Kraftstofftankfüllungen oder Methanol-Giftsprays zulassen, müssen Sie wahrscheinlich den "Boost" auf einen Punkt reduzieren, der ein Klopfen ausschließt, oder darauf vorbereitet sein, alle 5-10k einen Umbau vorzunehmen.

3. Was auch immer Sie tun, Sie brauchen eine "Melodie", die cattywompus AFR- und Abgastemperaturen sofort erkennt und vor einem katastrophalen Motorschaden aus der Mischung aussteigt. Möglicherweise haben Sie nur ein paar Dutzend Umdrehungen für Ihren Computer, um dies zu tun.

4. (3a) Was auch immer Sie tun, Sie brauchen die Flexibilität, mitten in Des Moines um 2 Uhr morgens auf RON 95 Benzin umzusteigen, wenn nichts anderes verfügbar ist.

Auf der Emissionsseite erzeugt selbst hohe zerstörungsfreie Hitze Stickoxide, mit denen ein einfacher Dreiwege-Katalysator möglicherweise Probleme hat. Während eine "richtige" stöchiometrische Verbrennung um 14: 1 AFR Motorschäden verhindern könnte, liefert dies auch nicht so viel Leistung. Heißer ist besser , solange Sie die Hitze loswerden können, bevor Sie Dinge beschädigen. Hier ist Gasoline Direct Injection (GDI) ins Spiel gekommen (Skyactive, Blue, Powerboost, was auch immer ) hat wirklich einige ernsthafte IC-Fortschritte gemacht. Mit den inhärenten Kosten eines separaten Katalysators zur Behandlung von NOx und einer Harnstoff-"DEF"-Einspritzung für Dieselmotoren. NOx ist im Grunde "Smog". Magere Verbrennung bedeutet mehr Leistung, aber es wird von uns erwartet, dass wir mit unseren „Emissionen“ angemessen umgehen.

Dieselmotoren folgen teilweise der gleichen Logik, unterscheiden sich jedoch darin, dass sie von Natur aus BMEP verwenden, um das Verbrennungsereignis zu erzeugen ... obwohl es die Direkteinspritzungstechnologie ist, die auch einen großen Einfluss auf das Timing hat.

Beim Diesel bin ich ein großer Fan von flüssigem Propangas als richtigem Stoff. Dies hat nicht nur diesen adiabatischen Kühleffekt, sondern auch einen BTU-Gehalt. Wasser nicht. Propan ist das Lachgas für Diesel. Und die Lachgaseinspritzung hat auch diesen kühlenden Effekt. (Nicht zu verwechseln mit "Stickstoffmonoxid", das Thema von Viagra und ähnlichem ist und mit der Leistung anderer Geräte zu tun hat... )

Also mit etwas weniger Enthusiasmus…

1. Wenn das Wasser (oder eine andere magische Flüssigkeit) während des Kompressionshubs in den Zylinder eingespritzt wird, nimmt es Wärme auf,

2. Wenn der Kraftstoff verbrennt, verwandelt sich das Wasser in Dampf, erhöht das Gasvolumen über dem Zylinder und absorbiert mehr Wärme.

3. Mehr expandierendes Gas drückt den Kolben mit mehr Enthusiasmus nach unten und rast schließlich aus dem Auspuffkrümmer, wo es auf den Turbinenteil des Turboladers trifft , den es zum Drehen bringt (schneller und möglicherweise mit mehr Drehmoment aufgrund der Masse des Wasserdampfs), wodurch es hilft Beim nächsten Mal mehr Luft in den Zylinder stopfen.

Und all dies geschieht, ohne dass dem Kraftstoff Wasser beigemischt werden muss, was dem Einspritzsystem schreckliche Dinge zufügt – und da Öl und Wasser sich nicht so gut mischen, kann es sein, dass es nicht einmal Feuer fängt …