No es la primera vez que os hablamos de la inyección de agua refrigerante en motores turbo de gasolina. Curiosamente el primer caso de fabricación actual del que os hablamos fue en el BMW M4 que actuaba de Safety Car de MotoGP.
Este sistema se basa en la dosificación precisa de agua inyectada a las cámaras de combustión del motor, con el fin de conseguir un efecto de refrigeración. Esta solución permite aumentar la potencia y el par en fases de gran solicitación, reduciéndose al mismo tiempo el consumo y optimizándose el nivel de emisiones.
El sistema de inyección de agua en motores modernos de BMWGroup se estrenó en el BMW M4 MotoGP Safety Car. Esta variante del coche deportivo de altas prestaciones, concebido por BMWMGmbH como coche de seguridad para las carreras en la categoría reina del motociclismo, tiene un motor de seis cilindros en línea de altas revoluciones y con tecnología MTwinPowerTurbo, que en el BMWM4 de serie tiene una potencia de 317kW/431CV y un par máximo de 550Nm (consumo combinado de combustible: 8,8-8,3 l/100km; emisiones combinadas de CO2:204-194 g/km).Gracias a la inyección de agua, el BMW M4 MotoGP Safety Car utilizado en los circuitos tiene más potencia, dispone de un mayor par y es más eficiente.
El agua no solamente se inyecta al tubo de aspiración, sino principalmente de manera directa en las cámaras de combustión. Con la inyección directa de agua, el motor que está montado en un prototipo sobre la base del BMW Serie 1 de cinco puertas, logra alcanzar una relación óptima entre eficiencia y dinamismo, lo que redunda en una relación también óptima entre el placer de conducir y nivel de consumo.
Aumento de la potencia en hasta diez por ciento, reducción del consumo real en hasta ocho por ciento
Con la inyección directa de agua se puede aprovechar óptimamente el potencial que alberga el sistema turbo. La temperatura de la operación de combustión se reduce en aproximadamente 25 °C en el motor, debido a que el agua inyectada en forma de fina niebla en el colector de módulo de aspiración logra retirar energía en el momento en que se evapora.
¿Qué ventajas tiene la inyección de agua?
– Eficiencia: la refrigeración mediante inyección de agua permite renunciar a la inyección adicional de combustible con fines de refrigeración en condiciones de alta solicitación. Una mezcla homogénea de aire y combustible y un mayor grado de eficiencia en condiciones de máxima solicitación permiten reducir el consumo en el tráfico vial normal en hasta un ocho por ciento.
– Emisiones: la menor temperatura del proceso tiene como consecuencia una menor generación de substancias nocivas.
– Menor tendencia a la autodetonación: la reducción de la temperatura reduce el riesgo de una combustión descontrolada (así llamada autodetonación).
– Mayor compresión: la menor tendencia a la autodetonación permite aumentar la compresión del motor de tres cilindros del prototipo de 9,5:1 a 11,0:1. De esta manera, el grado de eficiencia también es óptimo a mediana solicitación.
– Dinamismo: El avance de la chispa y la mayor presión de carga del turbo redundan en una potencia y un par un diez por ciento más elevados. Aumento de la potencia debido a un mayor porcentaje de oxígeno en el aire de aspiración más frío.
– Compatibilidad con combustibles: óptimo aprovechamiento de la potencia, incluso si se utiliza combustible de menor octanaje (ROZ 95). Por lo tanto, los motores turbo con inyección directa de agua pueden utilizarse en todos los mercados del mundo.
– Esfuerzo térmico: el efecto refrigerante reduce las influencias negativas que puede tener la temperatura en los pistones, las válvulas, el catalizador y la unidad turbo.
¿Dónde se almacena el agua para el sistema?
El BMW M4 MotoGP Safety Car dispone de un depósito de cinco litros instalado en el maletero. Usando el coche en un circuito, es decir, exigiéndole con frecuentes fases de máxima solicitación, debe rellenarse el depósito de agua cuando también es necesario repostar gasolina.
Pero en el caso del sistema de inyección directa de agua que se muestra en esta ocasión y que se utilizaría en un posible automóvil fabricado en serie, el cliente ya no tendría que repostar agua en absoluto al utilizar su coche en el tráfico vial normal. Exceptuando algunos casos climatológicos excepcionales, el sistema de generación de agua que el coche lleva a bordo es suficiente para garantizar el funcionamiento de un sistema autosuficiente.
Concretamente, se recoge el agua que se obtiene a raíz de la condensación en el climatizador, con el fin de aprovecharlo para refrigerar el motor.
Después de apagar el motor, el agua contenida en las tuberías retorna al depósito, con el fin de evitar que se congelen partes del sistema, si las temperaturas exteriores son muy bajas y, además, para que no se produzca corrosión en el motor. El depósito de agua como tal se encuentra protegido contra una posible congelación.
