Технология от Bosch не может считаться полностью инновационной — люфтваффе вермахта использовало технологию водяного впрыска на некоторых своих истребителях времен Второй мировой войны. Через восемьдесят лет система удачно подошла для двигателя BMW M4 GTS — этот серийный автомобиль использует систему водяного охлаждения воздуха во впускном коллекторе. В итоге разработчики добились некоторого увеличения производительности мотора и приблизили к нулю даже вероятность детонации.
Особенности технологии
BMW M4 GTS пришел на замену купе M3 E92 в 2014 году. Это первый автомобиль серии М, где устанавливался турбонаддув для трехлитрового двигателя и электрический рулевой усилитель. С 2016 года в воздушный патрубок врезали дополнительную систему подачи воды.
Воздух, проходя через компрессор турбины, нагревается до значительной температуры – не менее 320 о С. Проходя через промежуточный патрубок, в воздух впрыскивается порция воды, которая снижает температуру более чем в два раза — до 158 о С. Происходит сжатие воздуха и соответственно большая концентрация кислорода. Затем воздушная смесь попадает в цилиндры, где воспламеняет топливо.
Интеркулер воздух-вода достаточно эффективен. Кроме значительного снижения температуры, воздух попадает в цилиндр максимально сжатым — это отодвигает возможность возникновения детонации в сотни раз. Водяной впрыск отлично зарекомендовал себя во время набора оборотов до 5 000 в минуту.
Водяной бак располагается в багажнике автомобиля, форсунка врезана во впускной коллектор, инжекторы подают воду на площадь в 2 кв. см. с силой в 75 кг. Когда вода испаряется, происходит стремительное поглощение энергии и снижение температуры.
Подобную технологию использовали инженеры Subaru при комплектации своего спорткара WRX STI S209. Это первый автомобиль, который японский концерн не планирует продавать на родине. Для США изготовлено 200 экземпляров седана Subaru Impreza WRX STI S209, в котором используется 2,5-литровый оппозитник, турбонаддув и водяное охлаждение. Все использованные технологии позволяет выжать с этого силового агрегата 341 л. с.
M4 GTS BMW
Спортивный седан BMW, в отличие от Subaru Impreza WRX, имеет мощность в 500 л. с. И это только благодаря системе водяного впрыска. Без дополнительного охлаждения двигатель показывает свой максимум на уровне 430 лошадиных сил и 550 Нм. Но и это больше, чем полностью зафаршированная Субару. Автомобиль ориентирован на длительные поездки на большой скорости.
После успешного старта в 2019 году Bosch предложили свою разработку другим компаниям, которые желают увеличить мощность и безопасность своих моторов. Стоимость всей системы водяного охлаждения сравнительно невысока. Потенциальные клиенты не должны почувствовать разницу в стоимости.
Кроме увеличения производительности, инженеры Бош считают, что водяной впрыск способен снизить и потребление топлива на 13 %, на 4% — выбросы углекислого газа. Но чтобы добиться такой экономии, необходим изначально мощный мотор, который имеет принудительную индукцию и высокую удельную мощность, не менее 107 л. с. на один литр.
На сто километров будет расходоваться приблизительно 0,09 литра дистиллированной воды.
В M4 GTS предусмотрели пятилитровый бак, доливать воду придется после пробега 3 000 км. Поскольку вода полностью испаряется, отсутствует риск появления ржавчины внутри мотора.
[stextbox id=’info’]Чтобы адаптировать систему водяного впрыска для холодного климата, инженеры планируют добавить в схему систему подогрева водяного бачка. Будет ли это тепло от двигателя или инженеры используют другие нагревательные элементы, пока неизвестно.[/stextbox]
История инновации
Технология водяного впрыска, как говорилось ранее, впервые использовали на истребителях. Затем схему встраивали в гоночные автомобили. Для легкового транспорта водяное охлаждение использовала компания Oldsmobile для своего Jetfire 1962 года, а Saab позже предложил водяной впрыск на 99 Turbo S 1978 года.
Интересно, что до 2016 года технологию не лицензировала ни одна компания. Разработка от Bosch претендует на патент отдельного изобретения.
