Ako vstrekovanie vody zvýši výkon motora?

Vojtěch Formánek, 13.03.2015
BMW M4 GTS by mohlo sériovo dostať systém vstrekovania vody do valcov. Ako funguje a načo vlastne je?

Pridávanie vody do sacieho traktu motora nie je ničím prevratným, veď prvýkrát sa objavilo už v 30. rokoch minulého storočia v leteckých motoroch. Počas druhej svetovej vojny týmto systémom disponovali niektoré stíhacie lietadlá, ktoré vstreknutím vody do sania dokázali krátkodobo zvýšiť výkon motora a vďaka tomu uniknúť nepriateľovi. V novodobejšej histórii sa potom systém využívalo napríklad v autách WRC.

A teraz s ním prichádza BMW. Vstrekovanie vody predstavilo prvýkrát v koncepte BMW M4 MotoGP Pace Car, teda safety care pre majstrovstvá sveta motoriek. BMW M4 GTS, pripravovaná posilnená a odľahčená verzia štandardného M4, ho má previesť do reality a pomôcť jeho preplňovanému šesťvalcami zvýšiť výkon aj znížiť spotrebu.

Ako to vlastne funguje?

Pri požiadavke na vysoký výkon sa do priestoru pred sacie ventily vstrekne voda, ktorá sa v turbodúchadlom stlačenom a teda zohriatom vzduchu rýchlo odparí, čím náplň nasávanú do valca ochladí. To spôsobí jej vyššiu hustotu, vzduchu sa teda do valca dostane viac. Vďaka tomu môže systém vstreknúť aj viac paliva a motor zo seba môže vydolovať vyšší výkon. Na podobnom fyzikálnom základe stoja ostatne bežné medzichladiče stlačeného vzduchu. Vstreknutie vody má však výraznejší účinok.

Nemenej dôležitým efektom je však to, že nižšia teplota výslednej zmesi vzduchu a (priamo vstreknutého) paliva so sebou nesie vyššiu odolnosť k samozápalom (ide o známe klepanie motora). Motor tak môže pri totožnom oktánovom čísle paliva pracovať s vyšším kompresným pomerom a teda dosahovať vyšší výkon a (teoreticky) nižšiu spotrebu. Účinnosť motora je totiž priamo závislá na kompresnom pomere.

Ako to celé funguje, ilustruje nasledujúce video:

pcl3-wrGEbI

Je to skutočne len voda?

Nie je. Vstrekovaným médiom v BMW M4 GTS bude s najvyššou pravdepodobnosťou tekutina rovnaká alebo podobná s predtým používanou zlúčeninou MW 50, čo je zmes vody a metanolu (ktorý je vysokooktánovou zložkou). Jej päťlitrový zásobník má byť v BMW M4 GTS umiestnený v zadnej časti vozidla. Náplň bude potrebné dopĺňať pri každej piatej nádrži benzínu.

Nárast výkonu a zefektívnenie činnosti motora zatiaľ nie je tak vysoké, aby sa oplatilo pre použitie v masovej výrobe osobných vozidiel (dodatočne montované tuningové kity nepočítame). V prípade exkluzívneho BMW M4 GTS ide však iste o zaujímavú technickú vychytávku, ktorá toto auto v očiach fajnšmekrov ešte viac zatraktívni. BMW M4 GTS by si malo premiéru odbiť v auguste tohto roku na festivale v Pebble Beach.