BMW forsøger direkte vandindsprøjtning i sin 3-cylindrede benzinmotor

BMW forsøger direkte vandindsprøjtning i sin 3-cylindrede benzinmotor

Med direkte vandindsprøjtning til turboladede benzinmotorer har BMW Group forsøgt at forbedre mulighederne for konventionel motorteknologi gennem en løbende proces med forfining og forbedring. Den kontrollerede vandindsprøjtning i motorcylindrene frembringer en køleeffekt, der kan tillade forøgelse af kraft og drejningsmoment, især ved drift ved eller tæt på fuld gas, samtidig med at brændstofforbruget og emissionerne reduceres.

Vandindsprøjtning fik sin debut i en moderne BMW Group-motor under motorhjelmen på BMW M4 MotoGP Safety Car. Designet af BMW M GmbH – på basis af M4 højtydende sportsvogn – til brug i verdens førende motorcykelracerserie er den drevet af en modificeret version af den højomdrejningstal M TwinPower Turbo sekscylindrede rækkemotor, der udvikler en maksimal effekt på 317 kW/431 hk og et maksimalt drejningsmoment på 550 Nm/ 405 lb-ft (kombineret brændstofforbrug: 8,8–8,3 l/100 km; kombineret CO2-emission: 204–194 g/km) i standard BMW M4. Vandindsprøjtning giver BMW M4 MotoGP Safety Car ekstra kraft, drejningsmoment og effektivitet til sine opgaver på racerbanen.

BMW Group Innovation Days 2015-begivenheden markerer den første præsentation af denne teknologi i en prototype af en model fra BMW-kernemærket drevet af en seneste generation af tre-cylindret benzinmotor . I denne version af systemet sprøjtes det meste af vandet direkte ind i forbrændingskammeret i stedet for kun i indsugningsmanifolden. I prototypen, som er baseret på en 5-dørs BMW 1-serie model, giver direkte vandindsprøjtning en optimeret balance mellem køreglæde og brændstofforbrug i overensstemmelse med princippet om Efficient Dynamics.

Køleeffekt øger effektiviteten: op til ti procent mere kraft, op til otte procent bedre brændstoføkonomi i den virkelige verden . Direkte vandindsprøjtning gør det muligt at udnytte potentialet ved turboopladning mere effektivt. Vandet sprøjtes som en fin spray ind i forbrændingskammer, hvor det fordamper, udvinder energi fra omgivelserne og reduktion af forbrændingstemperaturen i motoren omkring 25° Celsius.



Især ved fuld gas giver denne køleeffekt en stor forbedring af effektiviteten, samtidig med at den hjælper med at forbedre forbrændingsprocessen på forskellige andre måder:

  • Effektivitet: den kølende effekt, som vandindsprøjtning giver, reducerer temperaturerne tilstrækkeligt til undgå ethvert behov for at indsprøjte yderligere brændstof for at reducere udstødningstemperaturer ved drift ved eller tæt på fuld gas; den homogene brændstof/luft-blanding og forbedrede fuldlasteffektivitet gør det muligt at forbedre den virkelige brændstoføkonomi med op til otte procent.
  • Emissioner: reducerede forbrændingstemperaturer fører til lavere NOx-emissioner.
  • Reduceret bank: lavere temperaturer reducerer risikoen for ukontrolleret forbrænding ( banke ).
  • Højere kompressionsforhold: den reducerede bankrisiko tillader det kompressionsforholdet for prototypemodellens tre-cylindrede motor øges fra 9,5:1 til 11,0:1 , der også optimerer effektiviteten i det lave og mellemstore gasområde.
  • Ydeevne: det tidligere tændingspunkt og højere ladetryk forbedrer motorkraften og drejningsmomentet med op til 10 procent; det øgede iltindhold i den kølige induktionsluft øger også kraften.
  • Brændstofkompatibilitet: Effekten er optimeret, selv når kører på lavoktan brændstof (RON 95) ; turboladede motorer med direkte vandindsprøjtning kan derfor bruges overalt i verden.
  • Termisk belastningsreduktion: t køleeffekten reducerer den termiske belastning på stempler, ventiler, katalysator og turbolader .

Fordelene ved direkte vandinjektionskøling kan udnyttes på forskellige måder. Afhængigt af køretøjstype og motor er det muligt at prioritere enten øget effekt eller forbedret brændstoføkonomi.

Vandgenvinding om bord sikrer praktisk hverdag.

Vandindsprøjtningssystemet i BMW M4 MotoGP Safety Car trækker vand fra en fem-liters tank i bagagerummet. Under opslidende racerforhold, når køretøjet bruger meget tid på at køre med fuld gas, fyldes vandtanken op, hver gang køretøjet tankes.

Derimod kræver det direkte vandindsprøjtningssystem bestemt til fremtidige produktionsmodeller, som præsenteres på BMW Innovation Days, aldrig efterfyldning i hverdagen. Medmindre køretøjet betjenes under usædvanlige klimatiske forhold, er systemet fuldt selvopfyldende takket være indbygget vandgenvinding.

Vandforsyningen til vandinjektionsafkøling holdes fyldt op af kontinuerlig genvinding af kondensvand fra klimaanlægget .

Hver gang motoren slukkes, tømmes alt vandet i slangesystemet ned i tanken. Dette beskytter mod systemkomponenter, der iser op ved minusgrader og forhindrer motorkorrosion. Selve vandtanken er også placeret i en frostbeskyttet position i køretøjet.

Kilde: BMW

Romains mening:

Jeg spekulerer bare på, hvordan er det muligt at genvinde kondensvand fra AC om vinteren, når AC ikke er aktiveret.