Eismas

2019.12.22 19:26

Po dangčiu: kodėl vanduo yra itin svarbus varikliui

LRT.lt2019.12.22 19:26

Vandens reikia ne tik žmogaus organizmui, bet ir automobiliams. Motoro aušinimas vandens injekcijomis didina jo galią ir degimo efektyvumą bei mažina kenksmingų oksidų kiekį, rašo „Autocar“.

Vandens įpurškimas yra vis dar į antrą planą nustumta technologija, kuri galėtų padėti sumažinti kuro sąnaudas ir emisijas bei išspausti iš benzininių variklių daugiau galios.

Ši technologija sukėlė nemažą susidomėjimą 2016 m., kai BMW ją pirmą kartą panaudojo M4 GTS, tačiau jos pritaikymas pastaraisiais metais dažniausia apsiriboja ekstremaliu automobilių sportu. Pavyzdžiui, technologija naudojama traukos lenktynėse.

Vandens įpurškimas į variklį yra naudingas keletu aspektų. Pirmiausia, jis vėsina degimo kamerą ir įeinantį orą, kai tarpinis aušintuvas aušina tik orą. Sumažinus temperatūrą degimo kameroje, sumažėja detonacijos slenkstis, todėl galima padidinti įsiurbiamo oro kiekį ir paankstinti uždegimo laiką. Tai nulemia didesnę variklio galią ir degimo efektyvumą.

Be to, pagerinus aušinimą, išskiriama kur kas mažiau kenksmingų azoto oksidų (NOx), o tai gali paskatinti diegti šią technologiją ir kur kas kuklesniuose automobiliuose nei M4 GTS. NOx susidaro tuomet, kai ore esantis azotas įsiurbiamas į variklį, kur jis oksiduojasi, veikiamas aukštoje degimo temperatūroje susidarančio deguonies.

Tas pats procesas vyksta tiek benzininiuose, tiek dyzeliniuose varikliuose, skiriasi tik tai, kad dėl didesnio oro kiekio dyzeline ir didesnio suspaudimo laipsnio temperatūra dyzelinių variklių degimo kameroje pakyla dar aukščiau. Dyzeliniams varikliams vandens įpurškimas ne taip pasiteisina, nes išsiskiria daugiau suodžių.

Sistemą M4 GTS sukūrė „Bosch“, tačiau panašias technologijas siūlo ir kiti gamintojai. Ji buvo naudojama su šešių cilindrų S55 M4 varikliu, tačiau „Bosch“ teigimu, technologiją puikiai galima pritaikyti ir trijų ar keturių cilindrų agregatams. Šiuo metu beveik visi automobiliai su turbokompresoriumi degimo kameros temperatūrai mažinti naudoja įpurkšto benzino aušinamąjį poveikį. Kurui garuojant, temperatūra krinta.

Šiuo atveju vanduo veiksmingesnis, nes garuodamas sunaudoja daugiau šilumos. Todėl nedidelio vandens kiekio įpurškimas prieš pat įpurškiant kurą puikiai atvėsina įeinantį orą – kur kas geriau nei naudojant vien tarpinį aušintuvą. O sunaudojamas vandens kiekis labai nedidelis: kelių šimtų mililitrų užtektų maždaug 100 km. Visgi tai reikštų, kad reikalingas papildomas bakelis su distiliuotu vandeniu, kurį kartas nuo karto tektų užpildyti.

Remiantis pirminiais skaičiavimais, pagal Pasaulinį harmonizuotą lengvųjų automobilių bandymo ciklų (WLTC) protokolą degalų sąnaudos sumažėtų 4 proc., o realiomis važiavimo sąlygomis – 13 proc. Kad viskas būtų paprasčiau, vanduo įpurškiamas ne tiesiogiai į degimo kamerą, o į įsiurbimo kolektorių, tokiu būdu lengviau pritaikant šią technologiją įvairių tipų varikliams. Kai 2016 m. „Bosch“ savo sukurtą sistemą pasiūlė platesnei rinkai, prie bendrovės durų neišsirikiavo pirkėjų eilė, bet CO2 ir kitų nuodingų medžiagų emisijos normoms vis griežtėjant, vandens įpurškimas galėtų suvaidinti ir kur kas rimtesnį vaidmenį.

Ne vienas automobilių gamintojas bandė šiuo metu naudojamų stūmoklinių variklių kurą pakeisti į vandenilį, bet nė vienam ši idėja nepasiteisino. Naudojant idealų oro ir kuro santykį, sukuriamas labai didelis kiekis NOx; padidinus oro kiekį, NOx emisija sumažėja beveik iki nulio, bet taip pat sumažėja ir galia. Todėl viskas ir sukasi apie per didelį NOx kiekį arba per mažą galingumą.

Mums svarbus tikslumas ir sklandi tekstų kalba. Jei pastebėjote klaidų, praneškite portalas@lrt.lt.