BMW залила воду в двигун внутрішнього згоряння

У рамках BMW Group Innovation Days 2015 німецька компанія представила оновлений хетчбек першої серії, з трициліндровим двигуном, оснащеним системою впорська води в циліндри. Система дозволяє знизити температуру всередині працюючого двигуна і підвищити ефективність його роботи на малих і середніх оборотах.


За оцінками BMW, через високу тепломісткість води її випаровування до водяної пари дозволяє знизити температуру всередині працюючого двигуна внутрішнього згоряння на величину до 25 градусів. Вода для роботи такого вприску конденсується системою кондиціонування повітря з повітря в салоні. Це дало можливість розробникам нового хетчбека підвищити ступінь стиснення в циліндрах з 9,5:1 до 11:1, що дещо збільшило його загальний ККД.


Зниження температури в працюючих циліндрах знизило швидкість окислювальних процесів, що протікають у впорснутій туди паливоповітряній суміші безпосередньо перед її згорянням. Через це двигун менш схильний до детонації на малих і середніх оборотах і забезпечує для таких режимів крутячий момент, що на 10 відсотків перевищує звичайний. Згідно з оцінками виробника, все це дозволить знизити загальну витрату палива нового автомобіля в середньому на вісім відсотків. Запас води зберігається в теплоізольованому баку, де їй не загрожує замерзання при низьких температурах.

Впорск води в циліндри - досить давня практика. Через те, що октанове число палива перших автомобілів було дуже низьким, зниження температури всередині циліндрів було вкрай важливим, і ряд виробників на початку XX століття (включаючи «Руссо-Балт») застосовували воду для зниження схильності паливоповітряної суміші до детонації, що зношує двигун і знижує його ККД. Однак у міру впровадження тетраетилсвинця, який різко підвищував октанове число (робив згоряння палива більш плавним), актуальність водного впорська для автомобілів істотно знизилася. Правда, при цьому він широко застосовувався в авіамоторах, особливо німецьких Daimler-Benz 600-х серій, що в роки Другої світової встановлювалися на винищувачах Bf. 109. Там воду впорскували в циліндри разом з метанолом, що дозволяло досягти дуже високих ступенів стиснення без виникнення детонації.

З 1970-х років ситуація почала змінюватися. Тетраетилсвинець став витіснятися з ринку, а його замінники не дозволяли нарощувати октанове число без істотного зростання витрат. Тому ступінь стиснення з 11:1 і навіть 13:1 стала знижуватися до 10:1, ускладнюючи подальше зростання ККД бензинових двигунів. Спроби вирішити проблему поверненням впорска води в циліндри мали неоднозначні результати. Поки мотор працював, температурний режим не дозволяв початися корозії, але у вимкненій машині залишки води в системі охолоджувалися і активно сприяли цьому процесу. Щоб вирішити цю проблему, в новій моделі інженери BMW використовували схему з евакуацією залишків води зі шлангів, що ведуть до двигуна, після вимкнення моторів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND