Injeção de água em motores SAAB

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Injeção de água pela SAAB

Escrito por David Scott em Automotive Engineer, traduzido e adaptado por Christophe Martz.

 

Engenheiro automotivo


Engenheiro Automotivo, vol. 21, No 1, fevereiro-março 1996

Segundo a Saab, a injeção de água é favorável para o controle da poluição.

A injeção de água não é novidade, durante a Segunda Guerra Mundial foi usada para aumentar a potência dos aviões com motor a pistão.

Agora, a Saab atualizou essa tecnologia antiga, não para aumentar a potência, mas para controlar as emissões de poluentes, especialmente durante as demandas de cargas pesadas (altas velocidades ou fortes acelerações).
O motor 2.3L Ecopower 4 foi solicitado a operar em estequiometria (lambda = 1) em todas as condições de condução.

O Dr. Per Gilbrand está realizando experimentos muito promissores nesta área. Ele é diretor do departamento "
“Drive Line Concepts” em Sodertalje, Suécia. Este departamento foi responsável pelos trabalhos de motores turboalimentados para o fabricante Saab.

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Gilbrand afirma que a injeção de água pode reduzir o consumo de combustível em 15 a 25%, com uma redução significativa nas emissões de HC e Nox. A instalação em um veículo é simplificada pela simples utilização do reservatório do lavador, o que limita a instalação do sistema a uma simples bomba injetora que abastece os 4 cilindros.

Sistema de injeção de água
Sistema injetor de água

“A água no líquido do limpador do pára-brisa já é anticongelante graças ao álcool, que oferece um (pequeno) benefício adicional como combustível secundário”, explica Gilbrand. "Além de resfriar as câmaras de combustão em altas velocidades, a injeção de água também protege o conversor catalítico de superaquecimento."

O sistema só funciona durante a fase de aceleração máxima e quando o carro ultrapassa os 220 km / h. A injeção de água no coletor de admissão é gerenciada eletronicamente pelo sistema de regulação Trionic de 32 bits da Saab. O sistema está, portanto, diretamente ligado à demanda de energia.

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Potências com e sem injeção de água
Gráfico de potência em emissões limitadas de poluentes com e sem injeção de água

O sensor Lambda mede o teor de oxigênio do escapamento e permite calcular as quantidades ótimas de ar e combustível admitidas no motor. Sua função é manter a mistura na melhor proporção.

A injeção de água só intervém quando a rotação do motor está acima de 3000 rpm. Os gráficos que acompanham mostram quanta energia ele fornece enquanto mantém as emissões baixas. Assim, sem a injeção de água, a energia cairia rapidamente além de um certo ponto para manter a taxa de poluição abaixo de certos valores. O consumo de "fluido de lavagem" é mostrado no 2º gráfico.

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O consumo de água parece bastante alto devido às vazões injetadas, mas Gillbrand responde que, como a injeção é feita apenas de forma intermitente (e em alta velocidade), a capacidade desse reservatório não é um problema real.

Fluxo de água injetada
Taxas de fluxo de água injetadas pelo sistema

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