Trinkwasserauf
bereitungsanlage – ExoClean-R

Wirkungsweise der Emulsion im Brennraum

Es kann davon ausgegangen werden, dass jedes emulgierte Wassertröpfchen von Kraftstoff umgeben ist. Bei Einbringung der Emulsion in die heiße verdichtete Luft der Brennräume verdampfen die Wasserkerne sehr viel schneller als der jeweils umgebende Kraftstoff. Die Zustandsänderung des Wassers von flüssig zu gasförmig erfolgt durch eine sehr große und schnelle Volumenänderung (bei Atmosphärendruck nimmt Wasserdampf etwa das 1.700-fache Volumen im Vergleich zu flüssigem Wasser ein) und damit quasi explosionsartig. Bei diesem in der Wissenschaft als „Mikroexplosion“ (siehe auch Abbildung 2) bezeichneten Vorgang wird der umgebende Kraftstoff in viele, noch kleinere Tröpfchen aufgerissen. Damit entsteht ein noch feineres Kraftstoffspray wodurch der zur Verbrennung erforderliche Sauerstoff eine deutlich größere Oberfläche zur thermischen Umsetzung (Oxidation) vorfindet. Gemischbildung und Verbrennung erfolgen damit weitaus homogener, Fett- und damit Rußbildungszonen werden stark verringert, die Rußemission sinkt drastisch– oftmals bis zur Nachweisgrenze.

Parallel wird dem Brennraum durch den Verdampfungsprozess des Wassers Wärme entzogen (Verdampfungsenthalpie). Damit sinken insbesondere die Verbrennungsspitzentemperaturen in den Brennräumen. Da die innermotorische Bildung von Stickoxiden exponentiell mit der Verbrennungstemperatur ansteigt, verringert sich die NO_x-Bildungsrate mit zunehmendem Wassergehalt und damit sinkender Verbrennungsspitzentemperatur entsprechend. Gleichzeitig kann sich der thermische Wirkungsgrad des Motors etwas verbessern.