På vannvogna: Problemet med tenningsbank kan elimineres ved å sprøyte inn vann i innsugningskanalen til bensinmotoren. (Bilde: Bosch)

TENNINGSBANK

Fjerner en av bensinmotorens største utfordringer

En av bensinmotorens største utfordringer og begrensninger er tenningsbank.

Når trykket, og dermed temperaturen, blir for høyt, selvantenner deler av bensinblandingen før flammefronten fra den normale forbrenningen når fram.

Det betyr at tenningsbank oppstår etter at stempelet har passert øvre dødpunkt og er på vei ned.

Les om: Her er de mest drivstoffgjerrige bilene

Ikke optimalt

Alle som har erfaring med eldre biler vet det, men i dag er det knapt merkbart på grunn av moderne motorelektronikk. Sensorer oppfatter når tenningsbank oppstår og justerer tenningstidspunktet og i enkelte tilfeller blandingsforholdet mellom bensin og luft, slik at bankingen opphører.

Det er bra, for tenningsbank er ikke bra for motoren.

Selv om tenningsbank kan unngås på denne måten, er konsekvensen at man flytter driftsbetingelsene bort fra det optimale.

Det går ut over virkningsgraden og følgelig både forbruk og utslipp, men det er det minste av to onder.

Les også: Utviklet alternativ til diesel - fikk kjemperegning

Vannkur

Tendensen til tenningsbank reduserer motor­konstruktørenes mulighet til å øke kompresjonsforholdet i en bensinmotor.

Jo høyere det er, jo bedre blir virkningsgraden, men når man belaster motoren og åpner spjeldet, blir sylinder­trykk og -temperatur for høyt, og motoren­ banker.

Løsningen Bosch er i ferd med å kommersialisere er en gammel idé, men den virker. Ved å sprøyte inn vann i sylinderen under driftsbetingelser som kan gi tenningsbank, slipper man både å gjøre bensinblandingen fetere og flytte tenningstidspunktet.

Det gjør at motoren opererer fint under betingelser som ellers ville gitt kraftig tenningsbank ved høy belastning.

På den måten er det mulig å øke kompresjonsforholdet og hente ut gevinster i form av økt virkningsgrad. Resultatet er opptil fire prosent reduksjon av bensinforbruket og tilsvarende mindre CO2-utslipp.

Les også: Derfor er diesel billigere enn bensin

Lavere forbruk

Under visse betingelser, for eksempel høy belastning ved høye turtall, er det nødvendig å kjøre motorer på en fet bensinblanding for å få en kjøleeffekt.

Ifølge Bosch kan en direkteinnsprøytet og turboladet bensinmotor, som går på full last ved 5000 o/min, redusere forbruket med 13 prosent når den kjøres støkiometrisk og andelen vann som sprøytes inn når 35 prosent.

I stedet for redusert forbruk kan bilprodusenter alternativt bruke vanninjeksjonen til å øke dreiemomentet i motoren. Fordi motoren vil få en bedre indre kjøling, er det også mulig å bruke det til å pumpe mer luft og bensin inn i sylindrene og få en sprekere motor.

Les også: Visste du at bensinen er annerledes om vinteren enn om sommeren?

Skal i produksjon

Vanninjeksjonen utvikles nå sammen med en pilotkunde som ikke Bosch vil avsløre. Men det er vel grunn til å tro at det er en av de store tyske bilprodusentene.

Systemet vil ha en trykkpumpe og et slags «common-rail» og injektorsystem som minner litt om det vi finner i dieselmotorer, men det vil være mye enklere bygget opp.

Systemet vil ha en trykkpumpe og et slags «common-rail» og injektorsystem som minner litt om det vi finner i dieselmotorer, men det vil være mye enklere bygget opp.Forstår seg på drivstoff: Sivilingeniør Knut Skårdalsmo i Skaardalsmo Fuel Consulting AS synes innsprøyting av vann for å løse problematikken rundt tenningsbank er en svært god idé.

– Motorteknisk er dette veldig interessant. Dette er en særdeles enkel måte å løse problemet med tenningsbank på. Det andre alterna­tivet for å øke kompresjonsforholdet og derigjennom virkningsgraden ville vært å øke oktantallet. Det ville i beste fall gjøre bensinen dyrere­ og i verste fall gi oss mangel på slik bensin. Dette er ikke noe raffineriene kunne håndtert på en enkel måte, sier sivilingeniør Knut Skårdalsmo i Skaardalsmo Fuel Consulting AS.

– Det finnes såkalt racingfuel å få kjøpt, men den koster rundt 50 kroner literen. Det å øke oktantallet med blytilsetning, slik man gjorde i gamle dager, er ikke noe alternativ i dag. Teoretisk kunne vi også løst oktanbehovet med metanol, men vann er nok en mye enklere måte. Og så billig, da gitt.

Stor oversikt: Stor oversikt: Her er rekkevidden til alle elbilene du kan kjøpe i Norge