این روزها نصب کیت‌های پاشش واتر-متانول (Water/Mehtanol Injection Kit) بسیار رایج شده است و نزد کسانی به دنبال لوازم پرفورمنس هستند محصولی نام‌آشنا می‌باشد. اما این کیت‌ها که هم برای موتورهای تنفس طبیعی (Naturally Aspirated) و هم برای موتورهای مکش اجباری (Forced Inducion) طراحی شده چه کاری انجام می‌دهند و این کار چگونه انجام می‌پذیرد؟ این نوشتار توسط تیم تحقیق و توسعه فروشگاه لوازم یدکی کاربان به طور تخصصی به توضیح در مورد کارایی این کیت‌ها خواهد پرداخت.

این سیستم‌ها توسط یک پمپ فشار قوی (high pressure pump) ترکیبی از آب و متانول را به صورت کاملاً پودر (atomized) به درون موتور می‌پاشند. این کار باعث می‌شود که زمان احتراق (ignition timing) افزایش یابد یعنی از احتراق نابهنگام جلوگیری شود، دمای هوای ورودی هواکش کاهش یابد، در موتورهای توربوشارژ می‌توانیم بوست بیشتری از توربوشارژ دریافت کنیم و همچنین این کیت‌ها به نوعی سوخت با اکتان پایین را اصلاح می‌کنند و با روشی که آن را در پایین توضیح خواهیم داد اکتان سوخت را افزایش می‌دهند. یعنی با استفاده از این کیت، اکتان سوخت افزایش می‌یابد و دیگر اصطلاحا با پدیدهٔ دردناک ناک زدن (knock) و انفجار (detonation)، مواجه نخواهیم شد.

سیستم‌های پاشش واتر-متانول برای رفع چه مشکلی طراحی شده‌اند؟

 برخلاف احتراق مناسب، انفجار، که پدیده‌ای بسیار مخرب برای موتور به‌شمار می‌رود، هنگامی رخ می‌دهد که در چرخهٔ احتراق مخلوط سوخت و هوا نابهنگام و خیلی زود مشتعل شده و منجر به اعمال نیروی انبساطی در محفظهٔ احتراق (combustion chamber) می‌شود. هنگام پدیدهٔ نامطلوب انفجار، پیستون در جهت حرکت خود به سمت بالا قرار دارد که انفجار رخ می‌دهد و نیرویی به پیستون وارد می‌کند تا آن را به سمت پایین هل دهد. این انفجار با احتراق حاصل از جرقهٔ شمع بسیار متفاوت است. نیروی حاصل از انفجار که به پیستون وارد می‌شود یکنواخت نیست و آن را فقط به جهت پایین هدایت نمی‌کند. بلکه پیستون نیرویی به دیوارهٔ سیلندر وارد می‌کند و این تداخل به پیستون صدمه می‌زند و برای پیستون و رینگ پیستون بسیار مخرب است. این نیروی مخرب مانند ضربه‌ای است که با یک چکش به صورت محکم به پیستون وارد می‌کنیم. شکستن پیستون و از کار افتادن آن در موتورهای تنفس طبیعی با تراکم پایین معمولا رخ نمی‌دهد اما در موتورهای توربوشارژ کیفیت سوخت ارتباط مستقیم با مسأله احتراق و خرابی پیستون و رینگ آن دارد.

علت اشتعال زودرس و نابهنگام یا همان ناک زدن چیست؟

پاسخ در یک کلمه خلاصه شده است: سوخت بی‌کیفیت و نامناسب. سوخت بی‌کیفیت اکتان پایینی دارد و دمای اشتعال آن پایین است. از طرف دیگر، دمای مجموعهٔ موتور به خاطر کار مداوم و احتراق پی‌درپی بسیار بالاست. خب در اینصورت اگر سوخت با اکتان پایین وارد محفظهٔ احتراق شود پیش از جرقه زدن شمع و احتراق استاندارد، اشتعال زودهنگام رخ می‌دهد و پیستون را به سمت پایین هل می‌دهد. این پدیده همان به اصطلاح ناک زدن (knock) است که معنای لغوی ناک زدن ضربه زدن می‌باشد. در این حالت انگار کسی با چکش روی پیستون محکم ضربه وارد می‌کند. به همین خاطر به اشتعال زودرس ناک زدن یا ضربه زدن می‌گویند. در بالا توضیح داده شده که چرا ناک زدن پدیده‌ای بسیار مخرب برای موتور خودرو به شمار می‌رود. 


چرا ناک زدن و انفجار مخرب در خودروهای دارای توربوشارژ بیشتر اتفاق می‌افتد؟

حجم مخلوط سوخت-هوا در موتورهایی که مجهز به سیستم توربوشارژ هستند بیشتر از موتورهای تنفس طبیعی است. همچنین دمای مجموعهٔ موتور در این موتورهای بالاتر از موتورهای تنفس طبیعی است. همین دو عامل کافی است تا احتمال انفجار مخرب و ناک زدن در این موتورها افزایش چشمگیری داشته باشد و صرفا با یک ضربه یا همان ناک درست و حسابی! یک یا بیش از یک سیلندر از کار بیفتد و پیستون را خراب کند. البته تیونینگ ضعیف و نامناسب و مشکلات مکانیکی نیز دیگر عوامل منجر به ناک زدن می‌باشند.

کیت‌های واتر-متانول چگونه کار می‌کنند و مشکل ضربه زدن (ناک زدن) را چگونه برطرف می‌کنند؟

برای پاسخ به این سوال باید به سراغ مواد تشکیل‌دهندهٔ این کیت‌ها یعنی آب و متانول رفت. متانول سوختی با درجه اکتان بسیار بالاست که در برابر انفجار مخرب (detonation) بسیار مقاوم است. بعلاوه متانول گرمای هوا را جذب می‌کند و آن را سردتر می‌سازد. آب نیز گرمای هوا را می‌گیرد و در کنار متانول خاصیت خنک‌کنندگی را افزایش می‌دهد. در نتیجه هنگامی که مخلوط واتر-متانول به‌صورت بسیار ریز و پودرشده وارد موتور می‌شود خطر انفجار مخرب را بسیار کاهش می‌دهد. به عبارت دیگر هوای سردتر و سنگین‌تر (چگال‌تر) که از طریق کیت واتر-متانول از هواکش (intake) عبور می‌کند احتمال انفجار مخرب و ناک زدن را کاهش داده و در کنار آن متانول قدرت بیشتری تولید می‌کند. 

پاشش واتر-متانول چه فایده‌ای دارد؟

  • تولید قدرت بیشتر: متانول درکنار ویژگی خنک‌کنندگی، دارای اکتان بسیار بالایی می‌باشد که  به این سیستم کمک می‌کند تا قدرت بیشتری تولید شود. همچنین خنک‌تر شدن دمای هواکش به شما این  اجازه را می‌دهد تا زمان‌بندی احتراق (ignition timing) بهتری داشته باشید و/یا بوست بیشتری تولید کنید بدون اینکه احتمال انفجار مخرب افزایش یابد.
  • کاهش احتمال انفجار مخرب: هرچه دمای هواکش و هوای ورودی کمتر باشد (سرد‌تر باشد) احتمال کمتری وجود دارد تا انفجار مخرب رخ دهد.
  • قیمت ارزان: قیمت این کیت‌ها تقریبا از ۳۰۰ دلار شروع می‌شود.
  • به‌صرفه بودن این کیت‌ها برای رانندگی شهری: قیمت کیت‌های واتر-متانول نسبت به خرید سوخت‌های ویژهٔ مسابقه بسیار کمتر است. برای افرادی که می‌خواهند تجربهٔ یک رانندگی باکیفیت شهری را با موتورهای تراکم بالای خود داشته باشند نصب یکی از این کیت‌ها ضروری است.
  • نگهداری سرخود و درونی موتور: آب پودرشده تمام دریچه‌ها، سوپاپ‌ها، هواکش و بالای پیستون را بخارشوی می‌کند و از این طریق تجمع کربن و دوده را کاهش می‌دهد.

با نصب این کیت‌ها افزایش قدرت موتور تا چه اندازه خواهد بود؟

بسته به اینکه چه کیتی نصب می‌کنید زمان‌بندی احتراق را می‌توانید با نصب کیت واتر-متانول تا ۱۰ درجه بهبود بخشید. همچنین بوست توربوشارژ را می‌توانید بیش از 5 psi افزایش دهید. نصب کیت‌های واتر-متانول در کنار هواکش هوای سرد (cold air intake) می‌تواند قدرت موتور را بیش از ۲۰٪ افزایش دهد. همچنین در موتورهای تنفس طبیعی این افزایش می‌تواند ۵٪ تا ۱۰٪ از قدرت موتور باشد. 

آیا کیت‌های پاشش واتر-متانول برای موتورهای با تنفس طبیعی نیز طراحی شده است؟

شرکت معتبر Snow Performance کیت‌های پاشش واتر-متانول را برای موتورهای تنفس طبیعی نیز طراحی کرده است. با تراکم فابریک یعنی ۱۰:۱ یا کمتر، این شرکت ادعا می‌کند که با زمان‌بندی احتراق می‌توانید تا ۱۵ اسب بخار افزایش قدرت داشته باشید. همچنین با کمک این کیت در خودروهای تنفس طبیعی نسبت هوا/سوخت بسیار بهینه خواهد شد و مصرف سوخت کاهش چشمگیری خواهد داشت. در موتورهای تنفس طبیعی با تراکم بالا، سیستم پاشش واتر-متانول این امکان را برای شما فراهم می‌کند تا نیازی به سوخت‌های مخصوص برای رانندگی نداشته باشید و از این جهت هزینهٔ سوخت شما را بشدت کاهش می‌دهد. بعلاه، هوای چگال‌تر و با دمای پایین‌تر قدرت بیشتری تولید می‌کند و به شما اجازه می‌دهد به طور حرفه‌ای زمان‌بندی احتراق را تنظیم کنید.

بهتر است آب و متانول در چه نسبتی جهت پاشش با یکدیگر مخلوط شوند؟

نسبت توصیه شده و پیشنهادی برای مخلوط واتر-متانول نصف نصف است. اما از ۳۰-۵۰ درصد متانول تأثیر خیلی خوبی دارد و اکتان را به میزان زیادی افزایش می‌دهد و خاصیت خنک‌کنندگی آن چشمگیر است. در بسیاری موارد نشان داده شده است که نسبت ۵۰/۵۰ بهترین نسبت برای ترکیب جهت خنک‌کنندگی، افزایش اکتان، جلوگیری از انفجار مخرب و ایمنی موتور می‌باشد. لازم به ذکر است که متالول خاصیت اشتعال‌پذیری بالایی دارد و با شعله‌ای می‌سوزد که تقریبا دیده نمی‌شود. به همین دلیل نسبت مخلوطی که فاصله زیادی با نسبت ۵۰/۵۰ داشته باشد، می‌تواند خطرات جدی به‌همراه داشته باشد.

آیا با نصب کیت واتر-متانول باز هم نیازی به نصب خنک‌کننده درونی (intercooler) می‌باشد؟

کیت پاشش واتر-متانول با نسبت ترکیبی ۵۰/۵۰ از طریق خاصیت خنک‌کنندگی و برطرف کردن خطر انفجار مخرب، جهت گرفتن 30 psi بوست کفایت می‌کند. اما پر واضح است که استفاده از یک خنک‌کنندهٔ پرفرمنس و کارایی بالا در کنار کیت پاشش واتر-متانول فواید بیشتری خواهد داشت و به‌خصوص اگر قرار باشد بالای 30 psi بوست دریافت کنید، این دو در کنار هم ایمنی موتور را بسیار افزایش می‌دهند و در بوست‌های بالا قطعا به کمک شما خواهند آمد.

آیا پاشش آب به درون موتور خودرو به آن صدمه نمی‌زند؟

شاید کمی عجیب به‌نظر برسد، اما در واقع با استفاده درست و بجا از این کیت‌ها، نه تنها هیچ خطری موتور شما را تهدید نمی‌کند بلکه پاشش واتر-متانول از موتور شما محافظت می‌کند. در واقع مقدار آبی که وارد موتور می‌شود به هیچ‌وجه مایع و روان نیست و مدت زمانی که در محفظهٔ احتراق باقی می‌ماند به‌قدری اندک است که منجر به خوردگی محفظه موتور نمی‌شود. به یاد داشته باشید که مخلوط واتر-متانول پس از پاشش از نازل کاملا پودر شده و پس از ورود به محفظهٔ احتراق با احتراق حاصل از جرقهٔ شمع کاملا بخار شده و از منیفولد دود خارج می‌شود. در واقع هیچ آبی باقی نمی‌ماند که بخواهد نگران کننده باشد.

از یک مخزن پر از واتر-متانول تا چه مدت می‌توان استفاده کرد؟

این که از یک مخزن واتر-متانول تا چه مدت می‌توان استفاده کرد به عوامل بسیاری از جمله قدرت موتور، سیستم پاشش سوخت، نوع تنظیم موتور و نوع رانندگی بستگی دارد. با این حال شرکت Snow Performance ادعا می‌کند که یک مخزن سه لیتری واتر-متانول در موتورهایی با قدرت بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ اسب بخار به اندازهٔ یک مخزن کامل از سوخت مصرف می‌شود. در برخی سیستم‌های پاشش واتر-متانول مانند کیت‌های شرکت AEM و Snow Performance تمهیداتی اندیشیده شده است که در صورت اتمام مخزن واتر-متانول و یا افت فشار ناگهانی آن بوست توربوشارژ کاهش یابد و منحنی‌های زمان‌بندی خودرو به حالت عادی بازگردد تا خطری موتور را تهدید نکند.

آیا فروشگاه لوازم یدکی بی‌ام‌و کاربان این کیت‌ها را به فروش می‌رساند؟

فروشگاه کاربان علاوه بر تأمین لوازم یدکی بی‌ام‌و و قطعات اورجینال آن، تمامی لوازم پرفورمنس بی‌ام‌و و دیگر خودروهای اروپایی مانند پورشه و بنز را وارد می‌کند و آن را به فروش می‌‌رساند. اما کاربان تنها یک فروشگاه لوازم یدکی بی‌ام‌و نیست. بلکه ما آنها را به‌درخواست مشتری نصب می‌کنیم و خدمات آن را به صورت دقیق و حرفه‌ای ارائه می‌کنیم. 

کاربان واردات لوازم یدکی بی‌ام‌و را از سراسر دنیا انجام می‌دهد و صاحبان بی‌ام‌و در هر کجای ایران می‌توانند به‌راحتی لوازم یدکی مورد نیاز خود را از وبسایت کاربان تهیه کنند. در حال حاضر فروشگاه کاربان کیت‌های واتر-متانول خود را از اروپا و آمریکا وارد می‌کند. کاربان از تولیدکنندگانی که قصد دارند این کیت‌ها را در داخل کشور عزیزمان ایران طراحی کنند حمایت می‌کند. به امید آن روز.

همین حالا کیت مورد نظر خود را از فروشگاه لوازم یدکی کاربان سفارش دهید.