Frage:
Warum ist wasserverschmutzter Kraftstoff schlecht, Wassereinspritzung jedoch nicht?
ymb1
2016-11-29 05:57:07 UTC
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Ein "nasser" Start eines KC-135 mit J57-Motoren - Von USAF Photographer (USAF-Foto) [Public Domain], via Wikimedia Commons SUP>

Warum ist wasserverschmutzter Kraftstoff schlecht, Wassereinspritzung jedoch nicht?

Die So wie ich es verstehe, senkt die Wassereinspritzung die Verbrennungstemperatur, die gut und schlecht ist, gut für kühle, aber erhöhte Leistung / Massenstrom, schlecht für die Verschwendung von [unverbranntem] Kraftstoff.

Warum ist dann Wasser? gefährlich, wenn eine Spur Menge davon im Kraftstoff gefunden wird? Was ist das Schlimmste, was passieren kann, abgesehen von schwarzem Auspuff und höherer Leistung?

Die Wassereinspritzung in Strahltriebwerken und Kolbenmotoren wird mit Kraftstoff gemischt, bevor sie in den Brennraum gelangt. Ich denke also, dass Kraftstoff bereits mit Kraftstoff gemischt ist Wasser sollte nicht anders sein. Natürlich irre ich mich. Aber warum?

Schauen Sie sich Unfälle wie den BA38 im Jahr 2008 an
Die Wasserinjektion wird auch als Teil von ADI-Systemen (Anti-Detonation Injection) verwendet.
Die Wassereinspritzung ist an einem bestimmten Punkt des Fluges beabsichtigt, normalerweise beim Start. Es ist für eine kurze Zeit und verschmutzt nicht den Kraftstoff im Tank. Wasserverschmutzung ist dagegen immer unbeabsichtigt.
Ich bin mir nicht sicher, wie unterschiedlich sich ein Turbinentriebwerksinjektor von einem Kolben unterscheidet (kontinuierlich oder zyklisch ...), aber wenn bei Dieselmotoren ein Wasserschwall (nicht nur Spuren von gelöstem Wasser) in einen heißen Injektor gelangt, kann er zu Dampf aufblitzen. explodieren und die Spitze knacken.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass auf dem Foto oben das Wasser in die heißen Abgase eingespritzt wird.
Es ist weniger schlimm, wenn Sie wissen, wie viel Wasser sich im Kraftstoff befindet, und den Motor entsprechend einstellen.
Sechs antworten:
Carlo Felicione
2016-11-29 06:36:04 UTC
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Wegen der Wassermenge im Kraftstoff im Gegensatz zu einer sorgfältigen Einführung von Wasser in den Verbrennungsprozess. Typische Wasserverschmutzung ist in Kraftstofftanks schlecht, da Wasser dichter als Flugkraftstoffe ist und sich am Boden der Tanks absetzt. Flugkraftstoffe sind ebenfalls hydrophob (unpolar) und mischen sich daher nicht leicht mit Wasser. Daher setzt sich das Wasser ungemischt am Boden der Tanks, in den Kraftstoffwannen oder in den Einfülltrichtern ab. Wenn es in den Motor aufgenommen wird, wird der Kraftstoff hungern und zum Abschalten führen. Wasser in Kraftstoffleitungen kann dort auch bei kaltem Wetter gefrieren, was ebenfalls zu Kraftstoffmangel führt.

Kraftstoffproben sollten immer aus dem Gas entnommen werden, wenn es sich sowohl im Lager als auch vor dem Fliegen des Flugzeugs befindet, insbesondere nachdem Regenstürme oder das Flugzeug lange Zeit mit wenig Treibstoff in den Tanks in einer feuchten Umgebung auf dem Boden gesessen haben. Kraftstoffproben sollten auch ungefähr 30 Minuten nach dem Auftanken entnommen werden und das Gas sollte sich in den Tanks absetzen. Hier ist eine Preflight-Probe der Wasserverschmutzung aus den Kraftstofftanksümpfen eines GA-Flugzeugs zu sehen.

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Wassereinspritzung, jedoch vorsichtig Steuert die Wassermenge, die zum Zeitpunkt der Verbrennung zusammen mit Kraftstoff in den Motor fließt, und ermöglicht so den weiteren Motorbetrieb.

+1. Wasser und Kraftstoff trennen sich und es verbleibt nur Wasser am Boden des Tanks, der normalerweise der Teil des Tanks ist, der den Motor speist. Eine kleine, kontrollierte Menge Wasser, die in den Motor gelangt, kann in Ordnung sein, aber 100% Wasser verbrennt nicht sehr gut (und komprimiert sich auch nicht gut in den Zylindern von Kolbenmotoren, wodurch der Motor beschädigt werden kann.)
@reirab Die Trennung von Kraftstoff und Wasser erfolgt in Benzinkraftstoffen, jedoch nicht unbedingt in Düsentreibstoffen.
@JonathanWalters True. Ich bezog mich besonders auf Flugzeuge mit Kolbenmotor. Mit Wasser gefüllte Kraftstoffleitungen machen das Aussteigen sehr schwierig.
@reirab Auch hier besteht der Unterschied in Benzin-Kraftstoffsystemen. Dieselkolbenmotoren verwenden Deisel- oder Kerosin-Kraftstoffe.
@JonathanWalters Wieder wahr. Ich habe Kolben mit Benzin gleichgesetzt, da die überwiegende Mehrheit der kolbengetriebenen Flugzeuge Benzin verwendet, aber es stimmt, dass Sie sie so konstruieren können, dass sie andere Kraftstoffe verwenden.
@reirab: sind Wasser und Benzin nicht fast gleichermaßen inkompressibel? Sie hätten nur dann ein Überdruckproblem beim Kompressionshub, wenn ein Teil der * Luft * durch Wasser ersetzt würde, oder? (Ich kenne mich mit Physik aus, aber nicht sehr viel mit Motoren. Vielleicht fehlt mir etwas?)
Ein weiterer Punkt ist, dass kontaminierter Kraftstoff unbekannte und unkontrollierbare Mengen Wasser in die Brennkammer befördert. Die Wassereinspritzung liefert dagegen eine kontrollierte Menge Wasser.
Ist der Kraftstoff nicht flüssig, nicht gasförmig?
Diese Antwort gilt nur für benzinbetriebene Motoren. Düsentreibstoff vermischt sich mit Wasser, sodass sich nur dann eine Wasserschicht bilden würde, wenn viel davon vorhanden wäre. Das Hauptrisiko bei Düsentreibstoff besteht darin, dass das Wasser als kleine Flocken gefriert und den Kraftstofffilter (oder die Pumpe oder einen anderen Teil des Kraftstoffsystems) verstopft.
@CJDennis: In den Kraftstofftanks ist der Kraftstoff eine Flüssigkeit. Im Motor wird es jedoch als sehr feiner Nebel eingesprüht; Der überwiegende Teil des Motorinhalts besteht aus Luft. Dies gilt unabhängig davon, um welche Art von Flugzeugtriebwerk es sich handelt.
justinm410
2016-11-29 22:58:42 UTC
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Die Wassereinspritzung in Strahltriebwerken und Kolbenmotoren wird vor dem Eintritt in die Verbrennung mit Kraftstoff gemischt.

Dies ist tatsächlich etwas falsch (oder zumindest ungenau), und ich denke es trägt zum Missverständnis bei. Wasser und Kraftstoff werden im herkömmlichen Sinne niemals als Flüssigkeiten "gemischt". Ein Aerosol Kraftstoff wird eingespritzt ... Außerdem wird ein Aerosol Wasser eingespritzt. Die Absicht ist eine typische Kraftstoffverbrennung, die auch in Gegenwart von Wasser erfolgt, um die Verbrennung zu kühlen. Dies ist aus physikalischer Sicht eine ziemlich wichtige Unterscheidung.

Tatsächlich erfolgt die Kühlung am besten am Einlass, um die Dichte der Luft zu erhöhen, die in den Kompressor eintritt. Die niedrigere Temperatur hilft, mehr Kraftstoff zu verbrennen, sodass der Schub aufgrund eines höheren Luftmassenstroms ** und ** eines höheren Kraftstoffstroms erhöht wird.
Ich sehe, dass Sie hier Erfahrung haben, aber FWIW, Wassereinspritzung wird verwendet, damit ein mageres (nahezu stöchiometrisches) Kraftstoffgemisch verwendet werden kann, während die Verbrennung kühl genug gehalten wird, um eine Beschädigung des Motors und / oder eine vorzeitige Verbrennung zu vermeiden. Sie verbrennen also tatsächlich weniger Kraftstoff pro Luftmassenmasse, da eine stöchiometrische Verbrennung am effizientesten ist. Obwohl ja, der Gesamtluftdurchsatz erhöht ist, singen wir vielleicht das gleiche Lied.
BowlOfRed
2016-11-29 06:43:08 UTC
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Ohne Hilfe vermischt sich Wasser normalerweise nicht im verbleibenden Kraftstoff, sondern kann sich zu größeren Tröpfchen oder sogar Pools am Boden des Tanks verbinden.

  • Wenn große Mengen vorhanden sind Es kann vom Motor aufgenommen werden und zu Leistungsverlust oder Abwürgen führen.
  • Wasser, das nicht aus dem Tank entfernt wird, unterstützt das mikrobielle Wachstum.
  • Wasser im System kann gefrieren und Probleme verursachen für Filter und andere Komponenten.
  • Ich habe gehört, dass Wasser im Kraftstoff aufgrund eines Kurzschlusses des Sensors zu unregelmäßigen Kraftstoffmengenwerten führt (nicht sicher, wie häufig dies vorkommt).
uthman choudhry
2016-11-29 23:14:02 UTC
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Wasser im Kraftstoff gefriert und verstopft Filter und Düsen, wodurch der Motor ausbrennt. Aus diesem Grund wird dem Düsentreibstoff ein Anti-Eis-Additiv zugesetzt, damit das Wasser nicht zu Eis wird.

Sean
2018-04-28 00:09:33 UTC
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Wasser in den Kraftstofftanks kann gefrieren und möglicherweise verstopfte Kraftstoffleitungen oder Filter verursachen. Dies kann dazu führen, dass die Motoren nicht genügend Schub erzeugen oder sogar ausflammen. Selbst wenn das Eis während der Fahrt in einer dünnen Schicht an den Innenflächen des Kraftstoffsystems haftet und den Kraftstoffdurchfluss nicht nennenswert einschränkt, kann es durch einen plötzlichen Anstieg des Kraftstoffdurchflusses ( beispielsweise während der Landesequenz) abgelöst werden) und stellen Sie eine Blockierung weiter stromabwärts her.

Wasser, das für die Wassereinspritzung verwendet wird, verursacht dieses Problem nicht, da der einzige Ort, an dem es und der Kraftstoff beide vorhanden sind, in den Motoren selbst liegt, die dazu neigen für die Eisbildung etwas warmherzig sein. Wasser hat auch eine extrem hohe Wärmekapazität (was bedeutet, dass viel mehr Wärme hinzugefügt oder abgezogen werden muss, um die Temperatur einer bestimmten Wassermenge um eine bestimmte Menge zu ändern, als um die Temperatur derselben hübschen Menge zu ändern viel jede andere Flüssigkeit in der gleichen Menge), wodurch sie während des Fluges viel langsamer abkühlt als der Treibstoff; Der Anteil von Wasser in wasserverseuchtem Kraftstoff reicht nicht aus, um seine Wärmekapazität im Vergleich zu reinem Kraftstoff erheblich zu verändern, aber reines Wasser ist eine ganz andere Sache.

* "in den Motoren selbst, die für die Eisbildung eher warm sind" * Das muss die Untertreibung des Tages sein :)
Jonathan
2019-04-20 22:48:00 UTC
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Die Wassereinspritzung wird in den Brennraum eingeleitet, um die Temperatur zu kühlen, die eine höhere Drehzahl des Motors ermöglicht und Ihnen mehr Schub verleiht. Dies geschieht, nachdem sich der Kraftstoff entzündet hat. Wasserverschmutzung bedeutet eine schlechte Zündung, wenn Wasser und Kraftstoff zu verbrennen versuchen, was zu einem möglichen Flammenausfall führen kann.

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Ich sehe nicht, was Ihre Antwort zur bestehenden Antwort hinzufügt.


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