Inyección de agua en la combustión, simple y ahorradora

 |  @omiguel  | 

En la mecánica clasica de combustión es la mezcla de aire y combustible la que permite el movimiento de los pistones dentro del cilindro, lo que a su vez se traslada finalmente a un movimiento rotatorio gracias a la acción del cigüeñal. La precisa combinación de aire y el carburante es una de las bases principales para conseguir un consumo minimizado a un mismo nivel de rendimiento. En esta parte se puede jugar además añadiendo otro tipo de compuestos a la mezcla.

Por ejemplo Ford está estudiando la inyección de etanol en sus motores Ecoboost que aportaría una importante mejora en eficiencia y rebajaría el consumo de carburante. Por otro camino diferente va una empresa argentina llamada Fioramonti que opta por la hidroinyección, o inyección de agua, para facilitar la explosión dentro del cilindro. Las ventajas que muestra este sistema van más allá del simple ahorro en combustible pues aumenta la potencia, se libera menos contaminantes (CO2 y óxidos de nitrógeno) y se elimina parcialmente el repiqueteo clásico de los pistones (perfectamente audible en los motores diésel).

¿Cómo funciona este invento que tan buenas ventajas parece tener? Exactamente se basa en la inyección de dósis mínimas de agua destilada justo antes del momento de la explosión. Con el calor de la explosión, que habitualmente se pierde, se disocia cada molécula de agua obteniendo oxígeno y hidrógeno. A su vez estas dos moléculas “vitales” forman parte de la nueva reacción de combustión acelerándola y mejorando su eficiencia. El agua se inyecta en minúsculas gotas y pasa varios filtros para que sea lo más pura posible.

Este sistema hidroinyector ha sido probado con motores gasolina, diésel, biodiésel, GNC (gas natural comprimido) y GPL (gas de petróleo licuado) con mejoras diferentes. Según sus creadores la potencia final puede incrementarse hasta un 10 % y su disminución de consumo alcanzar entre el 15 y el 25 % según el tipo de vehículo. El desgaste del motor es también un factor que disminuye por lo que el ciclo de vida de los bloques hidroinyectados es mayor.

Lo cierto es que el uso de la inyección del agua no es una novedad, pues ya se utilizaba desde los años 20 del siglo pasado para refrigerar los motores de los aviones que tenían cierta tendencia al sobrecalentamiento. La creación de esta marca argentina está pendiente de patente en Estados Unidos y podría ser que otras grandes marcas la tuvieran en cuenta para sus modelos menos contaminantes.

Vía: motoresconagua

En Diariomotor: Motores ECOboost de Ford, información y posible incorporación del etanolVideos del funcionamiento y montaje de los motores de explosión

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  • siemprecurva

    creo que este sistema ya se utilizaba en el mundial de rallyes hasta hace 4o5 años la FIA como siempre lo prohibio.
    como siempre la FIA con la escusa de abaratar costes ha impedido la evolucion de un sistema que parece mejora el rendimiento y consumo de los motores

    • EttoroB

      tienes toda la razón, la FIA no se que es lo ke busca, pero esta claro que no es que sean mucho de motores, despues se quejan de la contaminación, per osi nos dejan avanzar, ¿no podria ser una solución? yo opino eso!

  • Alberto

    Ese sistema lo llevo yo en mi STI (de calle), pero me temo que por razones diferentes. En el mundial de rallyes y en los coches con motores muy preparados se utiliza para bajar la temperatura de la camara de combustión y para añadir un compuesto “inerte” que aumenta la compresión estática (similar al NOS que por mucho que os penseis no explota ni arde). En los motores turbo el efecto es especialmente notable.

    Cuando aumentas mucho la presión del turbo tienes que enriquecer mucho la mezcla y por tanto aumentar mucho el consumo, básicamente por que la combustión de mezcla “pobre” libera mucha más temperatura que la de mezcla “rica”. Si aumentas la temperatura de la camara de combustión se produce autodetonación (el repiqueteo de los pistones) que en los motores de gasolina suele conllevar la destruccion del motor (en los gasoil es el modo normal de funcionamiento puesto que no llevan bujia). Inyectando agua consigues disminuir la temperatura de la camara de combustión (evitas autodetonacion), con lo que puedes aumentar la presion del turbo sin tener que enriquecer demasiado la mezcla. Y añades un gas no combustible (vapor de agua) que aumenta la compresión estática del cilindro, con lo que consigues aumentar mas la potencia.

    En mis pobres conocimientos de física y quimica creo recordar que los átomos de H y de O del agua no se disocian simplemente por temperatura (se evapora eso si), hace falta aplicar electrolisis o reacciones químicas con otros componentes para que se disocien sus átomos. Por otro lado si aumentas la cantidad de oxígeno en la camara de combustión y añade hidrógeno, seguramente realizaras una combustión mas completa, pero acambio tambien aumentarás en mucho la temperatura de la combustión por que la combustión del hidrógeno es mucho más calorífica que la de la gasolina. Si no recuerdo mal se utilizan bombonas de hidrogeno y oxigeno para los sopletes con los que se corta el acero.

  • S5GTX

    Pues se echarán menos contaminantes a la atmósfera, pero el humo del escape se ennegrece un montón, y si no, echad un vistazo a imágenes de los B-52 cuando despegan CON Y SIN inyección de agua y/o metanol: con la inyección no es una nube negra, es un TELÓN.

  • S5GTX

    O lo mismo con Etanol (con E) no forma la nube negra del MEtanol…

  • FNT91EB

    Hay una equivocacion en el post el cigueñal no es el responsable de hacer el movimiento giratiorio sino la biela aunque sin el cigueñal no haria nada.

    Alberto

    Pero esta especie de inyeccion piloto con agua es mas caro y complicado de aplicar a un vehiculo a parte de añadir mas boranes y circuitos a la UC… veo mejor refrigerar con la valvula EGR de la antigua inyeccion electrica L-Jetronic de Bosch.

    S5GTX

    Yo tampoco tenog mucho conocimientos de quimica pero me extraña eso de que se libere menos CO2 por que si metemos H2O cuando se evapore habra mayor cantidad de CO2.
    El B-52 lleva motores a reaccion, la hidroinyeccion se le aplicaria a motores de avion que funcione con motorrs OTTO.

  • FNT91EB quien realiza un verdadero movimiento rotatorio es el cigüeñal por eso me salto directamente las bielas en la explicación. Aunque está claro que un elemento sin el otro no sirven de nada.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cig%C3%BCe%C3%B1al

  • S5GTX

    FNT91EB La combustión es la combustión, sea en una cámara cerrada empujando un pistón (motor Otto ó Diesel) o en una anular, abierta y haciendo girar una turbina solidaria a un compresor por compartir eje (turborreactor o turbofan): Lo que se haga con la expansión de los gases es indiferente al hecho de quemarlos con o sin inyección de agua y/o metanol.

  • XxX

    Una excelente alternativa de la cual tendrían que tomar nota “el mundo del motor”.

  • Brandtner

    Este sistema ya se usó en la Segunda Guerra Mundial en los motores de aviones para darles mayor empuje.

  • Alberto

    FNT91EB: No te creas que sale especialmente caro, al menos no es de las modificaciones mas caras que lleva mi motor y posiblemente de las que mas he notado en su rendimiento. Llevo el Aquamist 1S y me costó instalado algo menos de 600€. Y la instalación es muy limpia, si abres mi capó y no sabes lo que estas buscando ni lo verias.

    No es comparable a la EGR de de L-Jetronic, ni mucho menos, de hecho lo que realmente enfria el agua es el cilindro en sí y mucho. Calcula que sin el Aquamist no podía pasar de 18 psi ante de producir detonación ahora puedo pasar de 23psi sin problema y sin detonación y con gasolina 95.

    Y lo que es más importante, sin aumentar el consumo de combustible. En un coche como el mío que está dando del orden de 450hp al cigüeñal poder mantener el consumo rondando los 12litros a los 100 (sin ir a saco evidentemente) es todo un logro. El mismo sistema vale para Ethanol, y según dicen la gente de Aquamist aun puedes notar un incremento de potencia importante, pero sale bastante mas caro que el agua destilada (de plancha).

  • Pues yo hice unas investigaciones para intentar hacer la combustion de agua,,,,sin embargo me quede en partes bastante interesantes y espero puedan seguir investigando,,,,saludos.

    http://www.scribd.com/doc/34824691/H2OBOOM

  • daniel

    opoyo tengo q realizar tesis de macanica alguno q la aya echo para q me ayude  

    • ORLANDO BARRAGAN

      TE PROPONGO HAGAS UN ESTUDIO DE INYECTAR AGUA A PUNTO DE HERVIR, BUSCANDO QUE AL CALENTARSE UN POCO MÁS LA PRESION DEL VAPOR TE PROPORCIONE FUERZA DE EXPANCIÓN EN EL CILINDRO Y AL ESTAR A PUNTO DE EBULLICIÓN INTERFERIR MENOS EN LA IGNICIÓN QUE LO IDEAL ES AL REDEDOR DE 90 GRADOS,
      ESCRIBEME A MI CORREO PARA CUESTIONES DE CIENCIA TENGO MUCHAS BACES PRACTICAS SI TE SIRVEN ME AGRADA, SOLO PIDO QUE TRATEN DE RECORDAR A QUIEN SE LO ESCUCHARON MI CORREO ES compaorla@hormail.com Y MI NOMBRE ES ORLANDO BARRAGAN

  • Xavi

    No es posible que se disocie el agua en H y O en la cámara de combustión; se necesitarían temperaturas superiores a 2500 ºC y no los 1000 ºC aprox. de un MCI convencional para lograr la termólisis. La hidroinyección se usa para refrigerar evitanto el sobrecalentamiento y consiguiente picado de bielas, mas un empuje adicional al transformarse el agua en vapor, ya que aumenta su volumen en 1700 veces. Quizás se pudiera lograr con motores cerámicos, que sí resisten esas temperaturas, aunque requeriría modificar el adelanto de encendido y de las válvulas de admisión y escape, según las características de velocidad de combustión y compresibilidad de la nueva mezcla gasolina / HHO. Se podría utilizar el agua de refrigeración, previamente calentada y con un intercambiador de calor con el escape. Es sólo una idea, ya que no he encontrado información en internet de que se haya intentado tal cosa.