martedì 6 agosto 2013

Io ce l’HHO !!! (l’auto ad acqua)

Crediamo che a tutti, prima o poi, sia chiaro che la realta’ non e’ quella che ci continuano a propinare.

Così, purtroppo, è in tutti i campi.

Ci concentreremo, per una volta, su quella scatola metallica con 4 ruote chiamata auto e quella cosa che scalda, sbuffa, consuma ed inquina chiamato motore.


Il motore ciclo 8 (o 4 tempi) e’ una bella quanto vecchia invenzione.

E’ stato migliorato, alleggerito, reso piu’ sofisticato ma rimane, comunque, un sistema molto inefficiente.

Cosa intendiamo dicendo inefficiente? Che fatta 100 l’energia ottenibile dalla miscela combustibile/comburente, il motore della nostra auto ne converte in forza utilizzabile per il moto una percentuale variabile tra il 18 ed il 25% (30% in alcuni efficientissimi casi).

E perche’ il motore a 4 tempi e’ un progetto “vecchio”?

Un esempio su tutti: una nota marca svedese monta tutt’oggi un motore 5 cilindri di progettazione americana risalente agli anni 60.

Aggiornato, migliorato, ma sempre degli anni 60! E non e’ la sola…

Ribadisco: il motore ciclo 8 e’ rimasto pressocche’ inalterato nei suoi principi base. L’elettronica ha aiutato a migliorarne il rendimento, ma non quanto sarebbe possibile.

Ovviamente le case automobilistiche non hanno interesse ad andare oltre. O meglio, i miglioramenti vengono centellinati con il “nuovo” modello, che sotto il cofano tanto nuovo non e’.

E chi decide di guardare oltre, cosa puo’ fare senza svenarsi e senza attuare delle modifiche che portino alla necessita’ di una riomologazione della nostra amata ed odiata auto? Puo’ in qualche maniera migliorare l’efficienza del suo motore?

Qui veniamo al punto.

Si puo’ valutare l’installazione di un sistema HHO (idrossidrogeno).

Il sistema permette di produrre a bordo (e consumare pressocche’ istantaneamente) un gas – HHO appunto o idrossidrogeno – che viene usato come”addittivo” all’aria e rende piu’ efficiente il processo di combustione. In parole povere, come fare benzina a 100ottani invece che a 95 come normalmente si fa.

Il processo di produzione ha bisogno di acqua distillata (addizionata con soda caustica) ed elettricita’ per effettuare l’idrolisi della soluzione (scissione di H2O in H2 ed O2).

Se andate su Google, trovate un sacco di informazioni, specialmente in inglese. Qui vorremmo essere molto pratici.

Vorremmo vedere, senza voler insegnare nulla a nessuno:
  • quali sono i componenti di un sistema HHO “serio”
  • quali i pericoli o le attenzioni necessarie
  • come si installa
  • come si mette a punto (e quindi capire un po’ meglio il funzionamento del nostro motore)
  • quali vantaggi (reali) a livello di consumi
Se ci seguirete, vi renderete conto che non serve essere degli ipertecnici per fare cio’. Voi vuole solo un po’ di pazienza.

Se siete degli ipertecnici, avrete pane per i vostri denti

Curiosi?

Allora aggiungiamo due informazioni al volo.
 
Il costo di un kit completo e’ tra i 350 ed i 400Eur.

Il tempo e la manodopera la mettete voi.
 
Mal che vi vada, il risparmio ottenibile e’ tra il 5 ed il 10% rispetto ai consumi normali.

Fate due conti.

Quali sono i componenti di un sistema HHO “serio“?

Credo che più di tutto possano parlare delle immagini (senza voler fare pubblicita’ a nessuno).
1) Cella HHO. E’ un insieme di piastre in acciaio inox che, collegate opportunamente all’alimentatore, permettono l’elettrolisi della soluzione. Quindi da una parte entrera’ acqua distillata+elettrolita (tipicamente soda caustica), dall’altra escera’ la stessa soluzione miscelata a tante bollicine. Queste saranno in gran parte HHO (H2 ed O2), in parte H2O allo stato di vapore. La soluzione, grazie all’azione di elettrolisi, scorre nel sistema senza bisogno di pompe. Il gas verra’ separato dalla soluzione nel gorgogliatore.


2) Gorgogliatore (o HHO tank). Dove andremo a mettere l’acqua distillata e l’elettrolita. Da qui partira’ il tubo di adduzione del gas HHO verso il collettore di aspirazione principale del motore.


3) Alimentatore switching (o PWM) con corrente regolabile. Questo serve per tarare bene la produzione di HHO.


4) Chip EFIE (o HEC). Fondamentale. Senza questo chip il sistema HHO porterebbe a consumare piu’ carburante. “EFIE” sta per “Electronic Fuel Injection Enhancer”. Permette alla centralina elettronica presente nelle moderne automobili di accettare il nuovo addittivo e comportarsi di conseguenza. In pratica, per chi e’ piu’ curioso, corregge il comportamento della sonda lambda presente sullo scarico. Il chip e’ specifico per modello di macchina e NON modifica in maniera permanente alcun parametro della centralina. Se lo staccate, o se non c’e’ immissione di HHO, l’auto funzionera’ normalmente a benzina come se nulla fosse.


5 e 6) Schemi sintetici di installazione (nulla di trascendentale).

A questo si devono aggiungere un po’ di tubi, qualche filo e dei connettori tipo faston, oltre ad un po’ di manualita’ e pazienza :)

– Quali i pericoli e le attenzioni necessarie –
Ora scendiamo un attimo nel dettaglio per capire con cosa abbiamo a che fare.

– Idrolisi dell’acqua
Come risultato dell’idrolisi avremo H2 (idrogeno) ed O2 (ossigeno) (piu’ una certa parte di H2O sotto forma di vapore).

Entrambi i gas nominati sono molto reattivi. Quindi dovremmo sempre verificare che non ci siano perdite nei vari collegamenti. La quantita’ di gas prodotta non e’ elevatissima, ma comunque da maneggiare con prudenza. E’ bene sapere che il tubo che colleghera’ il gorgogliatore al collettore di aspirazione sara’ sempre in depressione. Quindi, durante il funzionamento, il gas viene consumato immediatamente e non avremo mai presenza di pressione.

– Acqua distillata e soda caustica
Se noi usassimo solo acqua distillata, non riusciremmo a fare una idrolisi come si deve. Abbiamo bisogno di un sale conduttore (elettrolita) che nel caso specifico e’ soda caustica e che va maneggiata con ESTREMA cautela, anche in dosi minime quali quelle necessarie (<10grammi). Trovandolo, si puo’ usare anche dell’idrossido di potassio (KOH).

– Collegamenti elettrici
I cavi devono tutti essere di sezione adeguata ed i collegamenti da fare con cura. Gli assorbimenti complessivi del sistema si attestano tra gli 8 ed i 12Ampere.

– Conoscenza della nostra auto
Le auto moderne sono degli strumenti estremamente sofisticati. Quindi una minima conoscenza della nostra auto la dobbiamo avere. Una cosa da “scoprire” prima di tutte e’ il posizionamento della porta diagnostica chiamata “OBDII” (che sta per “On Board Diagnostics 2″). E’ il nostro punto di interfacciamento con la centralina elettronica. Di solito e’ nascosta nel tunnel centrale o da qualche parte vicino al volante.

Comunque e’ situata nell’abitacolo, dalla parte del guidatore. Poi guardate il vostro motore (leggi: aprite il cofano) ed individuate il manicotto di aspirazione dell’aria. E’ un grosso manicotto di gomma. GROSSO. Non potete sbagliarvi.

– “Runaway” termico del sistema
Il sistema, se correttamente installato, lavorera’ a regime intorno agli 65/70°C. La cella di idrolisi sara’ il punto piu’ freddo, il gorgogliatore quello piu’ caldo. Comunque tutti i componenti vanno installati il piu’ lontano possibile da fonti di calore diretto. Questo perche’ all’aumentare della temperatura del sistema, aumenta la produzione di gas ma non deve superare certi limiti altrimenti vanifica la possibilita’ di ottenere risparmi significativi (cosiddetto appunto “runaway termico”).

– Cosa stiamo combinando
Chiariamo subito: non stiamo violando alcuna legge fisica e NON stiamo andando SOLO ad acqua!
  • - Stiamo usando della energia (elettrica) per fare l’elettrolisi dell’acqua. Questo aumenta lo sforzo dell’alternatore (e quindi dovremmo consumare piu’ benzina);
  • - Il gas ottenuto, immesso sull’aspirazione dell’aria, migliora l’efficienza del nostro motore di qualche punto percentuale;
  • - Il motore a ciclo 8 e’ MOLTO inefficiente. Migliorarne l’efficienza non e’ cosa impossibile;
  • - I gas che andiamo a bruciare insieme all’aria sono molto puliti e molto “reattivi” rispetto ad un idrocarburo complesso quale la benzina (o il diesel);
  • - Il lavoro di equilibrio dei parametri vitali del motore viene mantenuto grazie all’intervento della centralina elettronica “aiutata” dal chip EFIE.
Quindi nessuna “rimappatura”, nessuna modifica permanente al motore, nessuna riomologazione (e’ come se steste utilizzando una benzina a 98 o 100 ottani), nessun allarme sul cruscotto, nessuno sbilanciamento dei parametri motore, nessun “rumore” strano, nessun effetto “WOW” di potenza.

Il risultato e’ che usiamo un po’ di energia per consumare meno benzina. E, volendo essere realisti, aspettiamoci un calo dei consumi del 10% (che gia’ e’ un ottimo risultato). Un po’ complesso a dirsi, ma credo che il principio sia intuibile e comunque il funzionamento complessivo poi e’ quasi banale  :-)

– Fretta
Assolutamente da NON avere, specialmente nella fase di messa a punto del sistema.

Eccoci con la parte piu’ da meccanici che da tecnici. Quindi dotatevi di:
  • tuta blu o altro abbigliamento sporcabile in maniera indelebile
  • qualche attrezzo (cutter, cacciavite, bulloni vari, fascette di serraggio)
  •  un amperometro a pinza
  • acqua distillata e soda caustica (o meglio, idrossido di potassio – KOH)
  • amico meccanico pronto al vostro “mi daresti una mano?” Sempre utile :)
  • pazienza
  • birra (assolutamente necessaria).
Staccate l’alimentazione elettrica dell’auto (in pratica staccate il morsetto dal polo positivo della batteria). Questo serve anche a resettare i parametri della centralina elettronica ed a garantire  una corretta installazione e funzionamento del chip EFIE (vedi piu’ sotto).

 — Cella e gorgogliatore — Aprite il cofano della macchina e valutate bene dove piazzare i vari componenti (foto 7) tenendo presente che: – la cella di idrolisi (foto 8,9 e 9b)              
va messa nel punto piu’ freddo ed areato possibile. E’ anche l’elemento che occupa piu’ spazio. Normalmente la posizione migliore e’ dietro al paraurti e davanti al radiatore (spazio che si puo’ raggiungere da sotto la macchina). 

Nella foto dall’alto si intravvede la staffa che il mio amico Luca (che ringrazio sentitamente) mi ha realizzato in poco piu’ di mezz’ora e che si fissa al longherone del paraurti sfruttando un foro gia’ presente. – il gorgogliatore (foto 10) va posizionato almeno 10cm sopra alla cella. Trovategli un posto non a ridosso di parti in movimento e possibilmente un po’ discosto dal motore. Valutate anche le vie di posa dei tubi di collegamento gorgogliatore/cella. Chiudete il cofano e pensateci un paio di giorni. E’ un metodo infallibile per non fare stupidaggini. Io infatti, prima della disposizione che avete visto in foto, stavo pensando di posizionare tutto a sinistra, con molti piu’ problemi dovuti alla maggiore distanza dal punto di iniezione. Dopo averci riflettuto, procedete con l’installazione di questi due igombranti componenti, passando i tubi relativi alla mandata e ritorno della soluzione ed i cavi elettrici della cella di idrolisi. 




— Alimentazione elettrica — L’alimentatore (foto 11) va piazzato in un posto riparato, non esposto ad acqua. Nella mia macchina (una Mazda) ho la fortuna che la batteria e’ completamente protetta, e quindi ho colto l’opportunita’. Dovete anche identificare la scatola fusibili principale (foto 11b - sotto al gorgogliatore) per prendervi la tensione dal contatto “ignition”. Con la tensione prelevata andremo ad eccitare il rele’ fornito con il kit, che a sua volta dara’ alimentazione all’alimentatore. Questo fa si’ che il sistema HHO entrera’ in funzione solo quando la chiave viene girata ed il motore acceso. 
       
— Immissione gas — Dove vado ad immettere il gas prodotto? Sul collettore di aspirazione principale dell’aria (foto 12), DOPO il sensore di flusso d’aria e PRIMA del motore. Bucare il collettore di aspirazione e’ controproducente. Nel tempo si puo’ rompere e crepare. Meglio usare (con un adattatore da aria compressa ad “Y” da 3/8″ come in foto 13) il recupero gas dalla testata valvole. E’ un condotto in depressione (recupero di gas incombusti), che si sgancia semplicemente tirandolo. Si mette la “Y” e si ricollega il tutto. Uala’! Nessun uso di trapani, chiavi o cacciaviti. E, specialmente, nessuna parte del motore modificata in maniera permanente! 
 
 — Chip EFIE —- Vi avevo avvisato. Avete scoperto dove sta la porta OBDII della vostra macchina? No? Allora fermatevi e scopritelo! Non possiamo procedere altrimenti. Ecco dove si trova nella mia macchina (Mazda 5 – foto 14 e 14b). Nelle istruzioni ricevute con il kit, mi si diceva di smontare tale presa e collegare il chip ai cavi posteriori. Nulla di piu’ difficile, almeno sulla mia auto. Quindi ho acquistato su Distrelec un connettore OBDII “vergine”, ho collegato i 4 fili del chip (foto 15) sui contatti ben spiegati nel manuale che lo accompagna ed ho infilato il connettore nella presa (foto 16). Se ci fossero problemi, od il sistema non funzionasse come deve, stacco il connettore e tutto torna come prima. 
     
— Monitor ODBII (opzionale) — Questa e’ per gli ipercuriosi, come il sottoscritto. Non e’ necessario al corretto funzionamento del sistema HHO. Volevo verificare che il motore non soffrisse o non subisse modifiche dannose al funzionamento. Ho acquistato in rete (costo 24Eur – foto 17) una interfaccia bluetooth OBDII basata sul chip ELM327. L’ho collegata in parallelo al chip EFIE. Questa interfaccia, tramite una applicazione sul PC o sullo smartphone (www.torque-bhp.com) e con collegamento via bluetooth, permette di supervisionare TUTTI i parametri del motore, con tanto di grafici ed indicatori numerici. Nella foto 18 vedete gli strumenti di carico del motore (Load), massa d’aria aspirata (Maf), temperatura del catalizzatore (Cat B1S1), anticipo in gradi (Timing adv), CO2 media del viaggio e CO2 istantanea. Le schermate (sono ben 7) sono personalizzabili con gli strumenti che preferite. Lo stesso software permette di verificare se ci sono errori rilevati dalla centralina di controllo ed eventualmente anche resettarli. Per la cronaca: errori nella gestione del motore NON devono essere rilevati.    
 
Abbiamo finito? Nooooo! Dobbiamo mettere un paio di cucchiaini di soda caustica nel gorgogliatore e versarci circa 2 litri di acqua distillata. Poi dobbiamo mettere l’aperometro a pinza sul positivo che va dall’alimentatore alla cella di idrolisi e prepararlo alla misura. Se vi siete organizzati bene, se avete letto bene le istruzioni che vi mandano con il kit e se avete avuto pazienza, il tutto vi ha portato via un paio d’ore (ed un paio di birre). Altrimenti, in un pomeriggio, qualche birra in piu’ e qualche fastidiosa zanzara, ve la siete cavata. Pronti ad accendere?
 

 
       
           


 — Cesare Burei

Ora direi che lo possiamo fare, con una certa tranquillita’ dato che dall’installazione del sistema ho fatto 3500Km.

Non prima, pero’ di aver verificato che:
  • Non ci siano perdite di acqua
  • I collegamenti elettrici siano a posto e ripristinati (ricollegate la batteria)
  • Il pomello di regolazione dell’alimentatore sia regolato a circa meta’ corsa.
  • L’amperometro a pinza sia in posizione e pronto a misurare la corrente che scorre nel sistema.
Vi dico anche che, se trovate il modo di procurarvi dell’idrossido di potassio (KOH) e lo sostituite alla soda caustica, avete un sistema che lavora meglio. A parita’ di amperaggio produce piu’ gas. Se non lo trovate, chiedete a chi scrive :)

Ora accendete l’auto.

Il primo risultato dovrebbero essere delle bolle abbastanza grandi che risalgono dalla cella di idrolisi verso il gorgogliatore. Queste bolle poi si faranno sempre piu’ piccole e fitte.

Controllate le spie sul chip EFIE: due dovrebbero essere verdi e la rossa dovrebbe lampeggiare all’accensione per circa 30Sec (NON SPEGNETE IL MOTORE!) ed ogni tanto durante il funzionamento normale.

Aprite il coperchio del gorgogliatore: dovrebbe uscire un po’ di fumo bianco (che e’ la miscela di HHO ed acqua allo stato di vapore).

Richiudetelo e controllate che il “fumetto” si veda anche in uscita dal tubo che va al collettore d’aria principale. Per farlo scollegate il tubetto dal collettore. OCIO! Il gas che esce e’ infiammabile ed esplosivo! Quindi non fumateci vicino….

Ricollegate il tubetto ora.

Leggete il valore sull’amperometro e portatelo su 15-18A regolando il pomello dell’alimentatore. Se con il pomello al massimo non riuscite a raggiungere questa corrente, aggiungete alla soluzione un cucchiaino di soda caustica o KOH. Nelle foto (20 e 21) il valore che leggete (circa 20A) e’ ottimale per il motore della Mazda (benzina 1800cc).


Stabilizzato il valore di corrente, chiudete il cofano e fate il vostro primo giro di test! Non dovreste sentire alcuna irregolarita’ dal motore. Se fosse, bisogna variare la corrente di alimentazione del sistema (di solito bisogna aumentarla un po’). Questa messa a punto chiede un po’ di pazienza (anche qualche giorno), poiche’ ogni motore ha le sue caratteristiche. Il pieno di acqua distillata (non serve piu’ aggiungere elettrolita) lo fate ogni 700/800Km.


Vi posso dire con tranquillita’ che i consumi della mia macchina, dopo 3500Km percorsi di cui 40% autostrada ed il resto misto urbano/extraurbano equamente suddivisi, si sono attestati sugli 8L/100Km (12,5km/L – verificati dal pieno e dal computer di bordo).

Prima della modifica ero sempre tra i 9 ed i 9,5L/100Km (10,5 – 10,8km/L).

Facciamo due conti?

20.000Km all’anno.

Costo annuo benzina pre-modifica (con benza a 1,85Eur e media di 9.2L/100Km): 3.403Eur
Costo annuo benzina post modifica (con benza a 1,85Eur e media di 8L/100Km): 2.960Eur

Cio’ vuol dire che in un anno arrivo ad ammortizzare con tranquillita’ il costo del kit? Uao!!!!!

Per l’operazione “ci mettiamo la faccia“, qui sotto mi vedete in foto con la mia macchina. Se mi trovate per strada, vi faccio volentieri fare un giro!


 Io ce l’HHO (l’auto ad acqua): un anno dopo

Cruscotto cesare
Buon giorno Alberto. Siamo ad un anno dall’installazione del kit HHO sulla mia Mazda e credo sia venuto il momento di fare il punto della situazione.Ho percorso circa 25.000km totali, di cui buona parte in citta’ (circa il 60% – percorsi <20Km) ed il resto tra autostrade e provinciali.

Sono andato in montagna a Natale ed a febbraio, sempre con il sistema in funzione.

Ho fatto il tagliando della macchina (140.000Km) a marzo di quest’anno, chiedendo anche un parere super partes al meccanico, che di HHO non ne sapeva nulla. Il responso e’ il seguente.

Danni/malfunzionamento del motore: nessuno (verifica come detto effettuata dall’officina, che di HHO era completamente a digiuno)

Irregolarita’ di funzionamento: iniziali (come gia’ descritto nella storia), completamente risolte dopo un reset della centralina.

Consumi: attualmente (media) passati a 7,1L/100Km, dagli iniziali 9,5-9,8L/100Km pre HHO.

Consumo di acqua distillata: circa 1L ogni 700Km.

Percorso piu’ lungo effettuato senza soste: circa 700Km.

Inconvenienti: nessuno.

Ci e’ voluta solo un po’ di pazienza per tarare l’assorbimento del sistema nel tempo (3-4 mesi). Ma nulla di fantascientifico.

Cosa posso dire, da utente normale e scettico sperimentatore?

Che sono molto felice per l’investimento fatto, dato che si e’ ammortato in meno di un anno con il risparmio di benzina, e che il sistema meriterebbe sicuramente una diversa attenzione ed affinamento da parte del mercato.

 

1 commento:

  1. Bravo il racconto è stato chiaro.
    Ho fatto anche io un' esperienza simile alla tua anche se sinceramente non penso che quella da perseguire sia l'applicazione al motore.
    la miscela hho si presta anche per altri utilizzi, comunque posso confermarti che il risparmio anche per il motore a gasolio, senza PWM e EFIE, si attesta intorno al 7%. Nei miei test ho realizzato personalmente le celle elettrolitiche e proseguo tuttora nella sperimentazione.Di Km ne ho macinati un 'infinità senza problemi.
    Se ti senti interessato e vuoi scambiare qualche informazione, visita il mio BLOG http://non-solo-meccanica.blogspot.it/2012/07/costruire-che-passione.html .Contattami ci conto e buon lavoro.

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