BMW testuje vstrekovanie vody do valcov. Spotrebu zníži o 21 %!

Technológia vstrekovania vody do valcov nie je nová. Objavila sa už počas druhej svetovej vojny v letectve, ale aj motoršporte. Do sveta bežných áut si však zatiaľ cestu nenašla. BMW to chce zmeniť.

06.07.2015 06:00
BMW 116i - vstrekovanie vody Foto:
Testovací prototyp BMW 116i používa preplňovaný 3-valec s objemom 1,5 litra. Kým však sériová verzia má len 80 kW, verzia so vstrekovaním vody si môže dovoliť dvojnásobok, a to bez rizika detonačného horenia.
debata (2)

Vstrekovanie vody do valcov znie trochu šialene. Veď akoby mohla nehorľavá kvapalina zvýšiť výkon či efektivitu motorov? Lenže ono to funguje. Pochopiteľne, sama voda nemôže odovzdávať počas expanzie energiu piestu. Trik spočíva v niečom inom. A to v možnosti zvýšenia kompresného pomeru. To je pomer medzi objemom valca, keď je piest v dolnej úvrati, a objemom, keď po kompresii dosiahne hornú úvrať. Čím je kompresný pomer vyšší, tým je aj účinnosť motora vyššia, pretože ak sa zmes zapáli pri vyššom tlaku, dokáže z každej kvapky paliva „vyžmýkať“ viac energie. Pri benzínových a zvlášť pri turbomotoroch to má však háčik.

Stlačením sa totiž vzduch zahrieva. Ak to teda s kompresným pomerom preženieme, zmes vzduchu a benzínu sa zapáli skôr, než padne iskra. Potom dochádza k takzvanému detonačnému horeniu, známemu tiež aj ako klepanie motora. Jednoducho, zmes expanduje ešte skôr, než stihne piest dosiahnuť hornú úvrať. To môže mať pre motor fatálne následky. Na pomoc však môže prísť voda. Jej vstrekovaním do valca dochádza totiž k odparovaniu a následnému zníženiu teploty. Palivo zmiešané s vodu je tak menej náchylné na samovznietenie a správa sa podobne ako vysokooktánový benzín. Takže kompresný pomer môžeme zvýšiť.

Funkčnosť technológie predviedlo BMW na okruhu... Foto: BMW
BMW 116i - vstrekovanie vody Funkčnosť technológie predviedlo BMW na okruhu Miramas neďaleko Marseille.

BMW chce tento princíp známy z motoršportu, ale aj letectva zaviesť do sériovej výroby. Implantovalo ho do prototypu BMW 116i s novučičkým preplňovaným 3-valcom B38 s objemom 1,5 litra, ktorý ponúka v štandarde 80 kW a 180 Nm krútiaceho momentu. V porovnaní so sériovým agregátom však v BMW zvýšili kompresný pomer z 9,5 : 1 až na 11,1 : 1, čo je na preplňovaný agregát naozaj extrémna hodnota. Chladenie zabezpečuje voda. Tá je v režime vysokého zaťaženia zmiešavaná s palivom až v 30-percentnom pomere. Zmes je následne vstreknutá do spaľovacej komory, čím sa zníži teplota pod rizikovú hranicu.

A výsledok? Výkon motora mohol stúpnuť až na neuveriteľných 160 kW, čo je dvojnásobok pôvodnej hodnoty. A pritom došlo k zníženiu spotreby paliva pri vysokom zaťažení o 20,9 a pri nízkom zaťažení o 18,4 %! Samotná voda je skladovaná v päťlitrovej nádrži. Čarovné je, že ju netreba dolievať. Dopĺňa sa totiž sama kondenzátom klimatizácie. Spotreba vody sa pohybuje od 0,09 až po 0,11 litra na 100 km, pričom klimatizácia dokáže vyprodukovať za túto vzdialenosť až 1,9 litra vody. Vyzerá to teda sľubne, no nie je to až také jednoduché.

Vstrekovanie vody musí byť mimoriadne presné a spoľahlivé, aby nemohlo dôjsť k detonačnému horeniu. Ak už raz totiž kompresný pomer zvýšime, nie je možné ho zmeniť. O tom, kedy plánuje BMW zaviesť túto technológiu do výroby, preto zatiaľ nepadlo definitívne slovo. Že to však naozaj funguje, ukázal plne funkčný prototyp, ktorý testuje BMW na okruhu Miramas neďaleko Marseille.

© Autorské práva vyhradené

2 debata chyba
Viac na túto tému: #BMW
Články podľa značiek