Tutto sull’iniezione d’acqua
Tutto sull’iniezione d’acqua
Iniezione d’acqua: tutto quello che devi sapere!
L’iniezione d’acqua è un metodo molto apprezzato nel tuning che promette risultati notevoli, sia in termini di potenza sia di consumi. Si parla spesso di aumenti di potenza fino al 40%! Un buon motivo per approfondire l’argomento. Qui trovi tutto quello che devi sapere sull’iniezione d’acqua nel tuning. Una curiosità: questa tecnologia arriva dall’aviazione, dove ha permesso di portare la potenza di un caccia tedesco da 1700 a 2400 CV. Quanto puoi ottenere dal tuo motore dipende naturalmente da diversi fattori.
Definizione di iniezione d’acqua – che cos’è in realtà?
L’iniezione d’acqua serve a raffreddare la miscela aria-carburante e quindi ottenere più potenza e un consumo inferiore. Per questo, nella maggior parte dei casi, si inietta nella camera di combustione acqua finemente nebulizzata oppure una miscela acqua-alcol (tecnologia WAES). Un’altra possibilità consiste nel irrorare l’intercooler dall’esterno con acqua per raffreddare così l’aria di sovralimentazione.
Come funziona esattamente l’iniezione d’acqua?
L’iniezione d’acqua, o meglio l’iniezione acqua‑etanolo, avviene dopo il turbocompressore. L’acqua o la miscela acqua‑alcol viene iniettata nell’aria compressa. Questo succede a partire da una certa pressione di sovralimentazione e con un’alta pressione dell’acqua. L’acqua arriva da un apposito serbatoio (ma può anche essere pescata dal serbatoio del lavavetri) e viene aspirata da una pompa ad alta pressione a pistoni. L’aria di sovralimentazione viene così raffreddata e compressa in modo estremo e allo stesso tempo viene raffreddato anche il vano di combustione.
L’acqua viene nebulizzata tramite un ugello speciale. Quello che arriva nel motore non è quindi paragonabile alla doccia del mattino: qui parliamo di vapore acqueo estremamente fine. Quando evapora, l’acqua assorbe un’enorme quantità di energia (calore). Questo effetto è chiamato anche raffreddamento per evaporazione. L’acqua nebulizzata viene iniettata nel vano di combustione attraverso una valvola. A seconda del sistema, la quantità d’acqua iniettata è fissa oppure viene regolata in modo proporzionale alla pressione di sovralimentazione. In questo modo viene sempre iniettata la quantità ottimale.
In modo simile a un intercooler, con l’iniezione acqua‑alcol si raffredda la miscela aria‑carburante. L’obiettivo è aumentare la densità e il contenuto di ossigeno per poter bruciare più miscela e quindi aumentare la potenza. Con la tecnologia WAES si incrementa però anche in modo estremo la resistenza alla detonazione. Questo ci permette di ottenere una pressione di sovralimentazione più alta e un’anticipo di accensione maggiore. Proprio quando, oltre all’acqua, iniettiamo anche etanolo, il fenomeno del battito in testa viene ridotto in modo drastico.
Che vantaggi mi dà l’iniezione d’acqua?
Soprattutto sui motori elaborati, che a causa dell’elevata potenza sono esposti anche a più calore, l’iniezione d’acqua può essere di grande aiuto. Regolando la quantità iniettata puoi compensare qualsiasi formazione di calore. I sistemi più avanzati ti mettono a disposizione il relativo controllo direttamente nell’abitacolo della tua auto. Quanta potenza extra puoi ottenere dipende dai componenti installati, in particolare dalla potenza del tuo turbocompressore. Con un turbo adeguatamente potente con turbina High Performance puoi ottenere un incremento di potenza fino a un bel 40%! Anche i consumi e le emissioni inquinanti vengono ridotti grazie all’iniezione d’acqua.
A differenza dell’intercooler aria-aria tradizionale, con l’iniezione d’acqua non si ha perdita di pressione di sovralimentazione. Quest’ultima nasce nella classica intercoolerizzazione aria-aria per fattori esterni come la temperatura ambiente o la dimensione dell’intercooler. Una volta raggiunti questi limiti, non c’è più aumento di potenza, il motore inizia a detonare e i danni al motore sono praticamente garantiti. L’iniezione d’acqua qui non ha limiti e può raffreddare la temperatura dell’aria di sovralimentazione anche al di sotto di quella ambiente. La soluzione più efficiente è ovviamente la combinazione di un intercooler upgrade e di un efficiente sistema di iniezione d’acqua.
Proprio se hai già fatto altri interventi di tuning, l’iniezione d’acqua è un’ottima aggiunta. Infatti, con la performance aumentata hai bisogno anche di un raffreddamento migliorato. Il carico termico viene così ridotto in modo significativo e il motore viene protetto.
Iniezione: solo acqua o acqua-alcol come fluido di raffreddamento?
In linea di principio, per l’iniezione d’acqua si può usare esclusivamente acqua oppure una miscela di acqua e alcol (di solito etanolo o metanolo). Se per l’iniezione e il raffreddamento utilizzi solo acqua, devi prestare attenzione ad alcune cose: nel migliore dei casi dovrebbe essere demineralizzata, per evitare depositi di calcare. Questi potrebbero ostruire gli ugelli e contaminare la camera di combustione. Se utilizzi una miscela di acqua e metanolo, puoi aspettarti di gran lunga l’aumento di potenza più elevato. Viene miscelata nel rapporto 70 (acqua) a 30 (metanolo). Con l’etanolo il rapporto è 50:50, è anche più facile da reperire, tuttavia l’aumento di potenza risulta leggermente inferiore. Utilizzando il metanolo, inoltre, impedisci anche la formazione di morchie/carboni nell’area della camera di combustione.
Questi sono in sintesi i vantaggi dell’iniezione d’acqua nel tuning
- Super integrazione alle precedenti modifiche di tuning (rimappatura ecc.)
- Raffreddamento attivo della combustione
- Riduce notevolmente il battito in testa del motore
- Aumenta la pressione di sovralimentazione/anticipo accensione in modo sicuro
- Il carico termico per il motore viene ridotto in modo estremo
- Nessuna perdita di pressione di sovralimentazione e rendimento ottimale
- La perdita di potenza con temperature esterne più alte viene compensata
- La temperatura dell’aria di sovralimentazione può essere ridotta al di sotto di quella ambiente
- Il consumo specifico viene ridotto
- La temperatura dei gas di scarico viene abbassata, il turbocompressore viene preservato
- Con un’efficienza estrema si può persino rinunciare all’intercooler
Svantaggi dell’iniezione d’acqua
Non c’è un vero e proprio svantaggio esplicito dell’iniezione d’acqua. Il sistema ovviamente deve essere mantenuto in modo che sia sempre disponibile una quantità sufficiente di liquido. Dovresti quindi assicurarti di avere un indicatore del livello del liquido nell’abitacolo, per evitare che il serbatoio si svuoti. Anche lo spegnimento della pompa ad alta pressione per i pistoni dovrebbe essere possibile, in modo che non possa funzionare a secco quando il serbatoio è vuoto. Se vuoi sfruttare tutto il potenziale, probabilmente vorrai usare il metanolo. Tuttavia non è così facile da reperire.
Iniezione d'acqua e TÜV
Purtroppo non puoi aspettarti un'omologazione per il tuo sistema di iniezione d'acqua nel traffico stradale. Questi sistemi sono prodotti principalmente per il motorsport e quindi vengono forniti senza ABE.
Conclusione
Per gli appassionati di motorsport e i tuner più ambiziosi, gli impianti di iniezione d’acqua portano un notevole aumento di potenza e diversi vantaggi che non vogliamo certo tenervi nascosti: fino al 40 percento in più di potenza, consumi ridotti, protezione del motore, ecc. I pochi svantaggi non stanno assolutamente in rapporto con questi benefici, finché non facciamo affidamento sull’omologazione generale per l’uso stradale.
