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Mattia Piron

Ingegnere Meccanico, proveniente da una famiglia di motociclisti, appassionato di moto e motori fin da bambino.

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meccanica

Iniezione d'acqua

December 29th, 2018

Tale sistema consiste nell'iniezione di acqua (o una miscela acqua/alcol) nel condotto di aspirazione, in miscela col combustibile oppure direttamente all'interno della camera di combustione, con lo scopo di raffreddarla e scongiurare il pericolo di detonazione permettendo così l'utilizzo di rapporti di compressione più elevati e anticipi di accensione più spinti.

L'acqua, avendo un elevato calore latente di vaporizzazione, richiede molta energia per passare dallo stato liquido a quello gassoso. Parte dell'acqua iniettata evapora immediatamente, raffreddando le pareti del condotto di alimentazione e l'aria in ingresso, migliorando il rendimento volumetrico. Durante la fase di compressione, l'acqua ancora presente in forma liquida inizia ad evaporare a causa dell'aumento di temperatura in camera di combustione, raffreddandola e abbassandone la pressione, permettendo così una riduzione del lavoro di compressione e della probabilità di detonazione.

Durante la combustione si sviluppa molto calore, che viene in parte assorbito dall'acqua diminuendo la temperatura di picco del ciclo e di conseguenza la formazione di NOx. Inoltre, il vapore prodotto contribuisce a generare spinta sul pistone, aumentando di poco la potenza del motore.

Iniezione d'acqua durante la WWII

Chiamata MW50, si tratta di una miscela metanolo/acqua al 50%, utilizzata nell'aviazione durante la seconda guerra mondiale. Nata per ridurre il rischio di detonazione, permise poi di aumentare il rapporto di sovralimentazione. Allo stesso scopo esisteva anche la MW30, contenente il 30% di metanolo e il 70% di acqua, con peggiori proprietà anticongelamento e per questo motivo utilizzata nelle missioni a bassa quota, e le EW30 ed EW50, nelle quali al posto di alcool metilico si utilizzava alcool etilico.

Nei motori aerei BMW 801 e DB 605 la sola attivazione del sistema di iniezione di acqua permetteva un incremento della potenza di circa 100 cavalli, tuttavia era possibile contemporaneamente aumentare la pressione di sovralimentazione, arrivando ad un incremento di 500 cavalli di potenza (poco meno del 30% di potenza in più).

Gasolio bianco

Così chiamato per via del suo colore, si tratta di una miscela 88% gasolio, 10% acqua e 2% additivo stabilizzante. Viene utilizzato prevalentemente in autobus urbani Diesel, la presenza dell'acqua, oltre a ridurre l'emissione di NOx, riduce anche il particolato.

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