Kosteutus moottoreissa on tekninen suunniteltu ja käytetään parantamaan tai muuttaa määrityksiä tai suorituskykyä polttomoottori . Tunnettu näiden moottoreiden suunnittelun alkuaikoista lähtien, sillä oli menestysjakso ilmailussa, varsinkin toisen maailmansodan aikana , mutta sitä käytetään edelleen suhteellisen vähän tänään.
Ensimmäisenä ajatuksena oli ruiskuttaa vettä polttomoottoreihin oli Pierre Hugon vuonna 1865 kaasumoottorissaan, jonka väitetysti vedellä oli "käskyjä hidastaa kaasun palamista". Kokeilija pani merkille käyrät, joissa lämpöindikaattori osoitti, että laajenemiskäyrä parani erittäin huomattavasti .
Toisen maailmansodan aikana useat saksalaiset , brittiläiset ja amerikkalaiset moottorit käyttivät veden ruiskutustekniikkaa estääkseen erittäin voimakkaiden moottoreiden ylikuumenemisen hetkeksi; nämä moottorit on lueteltu alla Käyttö- osiossa .
Vesi korvaa osan polttoaineesta, mikä vähentää kokonaiskulutusta energian ja tehokkuuden menetyksen kustannuksella. Tätä laitetta käytettiin moottoreissa, jotka toimivat erittäin korkeissa lämpötiloissa estääkseen niiden hajoamisen lämmön takia: vesi on tehokkaampi kylmälähde kuin palaneet kaasut. Tämä selitti sen massiivisen käytön suurissa ajoneuvoissa (lentokoneissa, linja-autoissa jne.), Joissa lämpötilan säätö olisi voinut olla vaikeaa.
Toinen periaate on lisätä vettä muuttamatta polttoaineen virtausta, mikä lisää massavirtaa palamisosassa ja lisää siten käytettävissä olevaa tehoa, mutta tehokkuuden kustannuksella. Tätä periaatetta on käytetty suuritehoisissa teollisissa polttoturbiineissa vähentämään pakokaasun typpioksidien (NOx) määrää. Mutta vesi, joka on demineralisoitava ennen injektiota, tämä kallis ratkaisu, jota käytetään vanhoissa ruiskutusjärjestelmissä, antoi nopeasti tien polttojärjestelmille, jotka tuottavat vähemmän NOx ilman vettä ( Dry Low Nox (DLN)).
Nykyään vedensyöttöä harkitaan jälleen kerran bensiinikäyttöisissä moottoreissa, erityisesti polttoaineen ruiskutuksen korvaamiseksi suurilla kierrosluvuilla / suurilla kuormituspisteillä, joissa pakokaasujen lämpötila voi vahingoittaa komponentteja, kuten turboahdin. korvaamalla myöhäinen polttoaineen ruiskutus vesiruiskutuksella, polttoaineenkulutus paranee ilman mitään negatiivista vaikutusta moottorin toiminnallisiin ominaisuuksiin.
Toinen positiivinen näkökohta veden ruiskutuksessa on sen kyky vähentää koputusta, mikä mahdollistaa siirtymisen kohti suurempia puristussuhteita ja siten lisätä bensiinimoottoreiden lämpötehokkuutta. Tästä näkökulmasta veden ruiskutus kilpailee muiden ilma / polttoaine-seoksen laimennusjärjestelmien kanssa, kuten pakokaasujen kierrätys. on osoitettu, että 40-50% vesi / polttoaine-suhde vaaditaan saman vaikutuksen saavuttamiseksi kuin 10% EGR . Veden ruiskutuksen edut hallittavuuden (toisin kuin EGR, se ei ole suljettu silmukka) ja palamisen vakauden ansiosta mahdollistavat veden ruiskutuksen ja EGR: n yhdistämisen, jotka molemmat koskevat moottorin eri alueita.
Eri prosessit ovat:
Jälkimmäisessä tapauksessa höyrystysenergia otetaan moottorista suoraan lämpömuodossa. Lähteellä palautettavissa olevien tehojen suuruusluokat (laturin huipputeho on luokkaa 0,5 kW , mikä on pieni verrattuna polttomoottorin keskimääräiseen 70 kW : iin), samoin kuin erityisen huonosti dokumentoitu kokonaisenergia näiden muutosten tasapainot viittaavat siihen, että nämä "parannukset" jäävät suurelta osin kyseenalaisiksi (esimerkiksi koskaan standardoituja testejä hyväksytyllä moottorin testipenkillä). Ruiskutetun kemiallisen energian määrän ja oletettavasti "mitattujen" vaikutusten välillä on todellakin ristiriita.
Veden höyrystyminen on erittäin energiaintensiivistä (tämä on myös indusoitu jäähdytysvaikutus, jota käytetään palosavun hallintaan ) - jos vesihöyryllä on suuri kineettinen energia, se on, että se siirtyi hänelle.
Tieteellisesti ja mahdollisen elektrolyysiprosessin osalta prosessi koostuu elektrolyysin aikana ruiskutetun energian talteenotosta polttamisesta vähentämällä jälkimmäisen tehokkuutta ja vähemmän laturin hyötysuhdetta. Koska akun energia ei ole vapaa, vaan itse moottoriin kytketty ja energiaa kuluttava generaattori tuottaa "käärme puree häntää". Tämä "keksintö" on siis huijaus. Se perustuu hyvin usein tietämättömyyteen siitä, että auton sähkö ei ole ilmaista, vaan se syntyy polttokemiallisen energian kalliista muuntamisesta mekaaniseksi energiaksi ja sitten sähköenergiaksi. Koska akku toimii puskurina, tämä energian muutos ei tunnu vaan pikemminkin todellinen.
Veden termolyysin osalta se on mahdollista vain korkeissa lämpötiloissa ja vain hapettavan reagenssin (tässä raudan) läsnä ollessa. Jos se tapahtuisi moottorissa, jälkimmäinen hajoaisi nopeasti johtuen raudan muuttumisesta rautaoksidiksi (paljon vähemmän kestävä kuin rauta).
Höyryn injektoinnista tuloaukossa ei ole tehty mitään vakavaa tutkimusta vuodesta 2008 lähtien (testipenkki). Pantone-moottorin tapauksessa vakavien laitosten tekemien mittausten johtopäätökset eivät antaneet vakuuttavia elementtejä . Jean Chambrinin ” vesimoottori ” , teknisesti vesi-alkoholi- seosmoottori , on puolestaan unohdettu, ei ole yllättävää tiedemiehille, jotka totesivat väitetyn energiataseen järjettömyyden.
Mitä tulee vesihöyryn ruiskuttamiseen pakokaasuihin ja hiilihapotettu veden osa syötetään takaisin moottoriin, rekisteröity tavaramerkki Vulcano väittää patentoidun järjestelmän, joka parantaa moottorin suorituskykyä. Prosessi eroaa Pantone-moottorista siinä, että vettä ei ruiskuta suoraan moottoriin.
Saksalainen MAN MARINE -yhtiö on kehittänyt vuodesta 2012-2013 anti-NOx-vedensuihkutusprosessia suuritehoisille merimoottoreilleen. Järjestelmä on toimiva ja antaa hyviä tuloksia NOx: n vähentämisessä (jopa -70%), se on HAM ( kostea ilmamoottori ) -prosessi.
Pääasiassa sotilasalalla käytetyn vesi-metanoliseoksen ruiskuttaminen moottoriin antaa mahdollisuuden lisätä sen tehoa väliaikaisesti.
Tätä tekniikkaa on käytetty toisen maailmansodan jälkeen lisävoiman tarjoamiseksi tietyissä tilanteissa:
Tämän tehon saamiseksi polttoaineeseen lisätään noin 50% veden ja 50% metanolin seos :
Sisäisen polttomoottorit , seos ruiskutetaan yleensä suoraan palotilaan tai kaasuttimeen. On potkuriturbiini ja suihkuturbiini moottorit , seos ruiskutetaan ilmanottoaukkoon virta reaktoriin.
On ilmeistä, että seoksen avulla on mahdollista saavuttaa tämä vaikutus, pelkällä vedellä ei saavuteta sitä.
Toisen maailmansodan aikana :
Heti toisen maailmansodan jälkeen :
1960/1970-luvulla:
Tällä hetkellä:
Veden ruiskutuksessa yleisesti havaittuja etuja ovat:
kanssa vastineeksi:
Tämän seurauksena tätä tekniikkaa käytettiin vain rajoitetusti tietyissä tilanteissa.
Äskettäin Bosch osoitti " Water Boost " -nimisen järjestelmän avulla moottorin suorituskyvyn mahdollisen kasvun 5%: lla samalla kun polttoaineenkulutus laski 13%. samanlaiset tulokset esitti FEV, selittäen uuden villityksen tälle tekniikalle.
Vesisäiliön täyttämistä demineralisoidulla vedellä pidetään kuitenkin suurena ongelmana, kun käyttäjät hyväksyvät ja hyväksyvät nämä järjestelmät.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi voidaan käyttää erilaisia vesilähteitä ajoneuvon sisällä:
Tämä viimeinen vaihtoehto näyttää lupaavimmalta, koska se on ainoa, joka on riippumaton ilmakehän olosuhteista. Pakokaasuissa on noin 1 litra vesihöyryä litraa kohti kulutettua bensiiniä kohti. SisäänLokakuu 2019, Hanon järjestelmät ja FEV esitetty demonstrator koskevasta Audi TT Sport pohja, joka on varustettu veden ruiskutus järjestelmä toimi suljetun silmukan ansiosta laite tiivistyvä ja keräämällä vesihöyryn kaasujen pakoputken, nimeltään " vesi Sadonkorjuukoneet System ". Testit ovat osoittaneet, että epäsuotuisimmissa olosuhteissa tämä laite voi kerätä yli kaksinkertaisen määrän uudelleen injektoitua vettä. Kerätyn nesteen laatu analysoitiin paljastamatta mitään merkittäviä ongelmia (ei hajua tai väriä, pH lähellä neutraalia): siis loppupään järjestelmissä ei havaittu jälkiä korroosiosta.
Charles Miriel keksi diesel-vesi-emulsion, jota pidettiin suspensiossa emulgointiaineen ansiosta, suhteissa 85%, 13% ja 2%. Elf markkinoi tätä polttoainetta nimellä Aquazole 1990-luvulla, ja testit tehtiin linja-autokannalla. Jos tämä seos näyttää parantavan typen oksidien määrää, kulutus kasvaa eikä polttoaine ole yhteensopiva nykyisten hiukkassuodattimien kanssa, koska se alentaa pakokaasujen lämpötilaa. Oikeudenkäynti lopetti tämän yrityksen.
Aquamist valmistaa edelleen veden ruiskutusjärjestelmiä moottoriurheilumoottoreissa ja korkean hyötysuhteen turbo-bensiinimoottoreissa.
Eri laitteet väittävät parantavansa moottoreiden toimintaa korvaamalla osan polttoaineesta vedellä periaatteiden mukaisesti, jotka ovat fysiikan lakien mukaan täysin selittämättömiä, kuten vuonna 1974 esitelty Pantone-moottori tai Jean Chambrinin vesi-alkoholimoottori. ja joutui unohdukseen.
Renault jätti vuonna 2005 patentin (FR2895461-A1), joka käsitteli muun muassa veden ruiskuttamista polttomoottorin polttokammioon. Tässä patentissa vain vaatii vähentää NOx-päästöjä ja palamattomien kaasujen, sekä paremman valvonnan nakutuksen (epänormaali palaminen). Päinvastoin kuin jotkut salaliittoteorian kannattajat ehdottavat, patentti eroaa erityisesti "Gillier-Pantone-järjestelmästä", koska siinä ei väitetä olevan merkittävää vallan lisäystä tai kulutuksen vähenemistä: väitetään vain vähäisiä hyötyjä paremmasta suorituskyvystä.
Tutkimus valmistajan puolelta näyttää kuitenkin pysähtyneen ja kyseinen patentti on jäänyt käyttämättä hakemuksen jättämisen jälkeen.