Wtryskiwanie wody do pracującego silnika spalinowego jest starym pomysłem. Tymczasem, jak się okazuje BMW w najnowszym M4 GTS, odkrywa na nowo takie rozwiązanie. Okazuje się, że znacząco poprawia sprawność jednostki napędowej. Jak to możliwe ?

BMW M4 w wersji GTS jest limitowaną do 700 sztuk, zaawansowaną technicznie wersją M-ki bazującej na Serii 4. Podwójnie doładowany trzylitrowy sześciocylindrowy benzynowy silnik zapewnia przyspieszenie od 0 do 100 km/h w 3,8 sekundy i prędkość maksymalną na poziomie 305 km/h. M4 GTS wprost naszpikowane jest ciekawymi rozwiązaniami zaczerpniętymi ze sportów motorowych (wystarczy wspomnieć układ wydechowy z tytanowym tłumikiem), jednak najciekawszym z nich jest wtrysk wody do silnika, tak naprawdę do układu dolotowego. Tak ? to nie pomyłka, chodzi o wodę! To między innymi dzięki niej udało się podnieść moc jednostki napędowej z i tak sporych 431 KM do wręcz monstrualnych 500 KM.

We współczesnej motoryzacji traktowany jako nowinka technologiczna, system wtrysku wody nie jest wcale nowym rozwiązaniem. Był stosowany już dawno temu. Pomijając przemysł lotniczy, który już w latach 40-tych wykorzystywał wspomnianą technologię w samolotach bojowych, warto wspomnieć, że od wielu lat także w samochodach rajdowych i wyścigowych montuje się układ wtrysku wody. Na rynku akcesoriów tuningowych dostępne są zestawy do odpowiedniej modyfikacji silników cywilnych aut (wtrysk mieszanki alkoholu z wodą), ale to jeszcze nic. Sięgając głębiej do historii motoryzacji znajdziemy bowiem ciekawsze fakty.

Otóż Saab w latach 70-tych i 80-tych proponował do modeli 99/900 Turbo dość prosty układ wtrysku wody do kolektora ssącego. Pozwalał on na podniesienie mocy silnika (np. ze 145 do 160 KM). Przeróbka samochodu umożliwiała wzrost ciśnienia doładowania z 0,7 do 1,2 bara. W trakcie zimowej eksploatacji zalecano mieszanie wody z alkoholem. Czy zatem wtrysk wody to skuteczna i nieco zapomniana metoda na polepszenie osiągów silnika? Wiele na to wskazuje. Ale jak to możliwe, że zwykła woda pozwala zwiększyć moc samochodu?

Silnik spalinowy jak wiadomo zasilany jest mieszanką paliwowo-powietrzną. Kluczowe dla uzyskania optymalnych osiągów jest zachowanie niskiej temperatury dostarczanego motorowi powietrza. Niestety w turbodoładowanych jednostkach nie jest to wcale takie proste. Pamiętajmy, że wirniki turbosprężarek napędzane są gorącymi spalinami z układu wydechowego. Temperatura sprężanego przez turbinę powietrza może zatem osiągać nawet 150 stopni Celsjusza. Można jednak ją zmniejszyć. W tym celu najczęściej stosuje się intercoolery, czyli chłodnice powietrza doładowującego. Mają one jednak ograniczoną skuteczność, dlatego stosowane jest dodatkowo natryskiwanie na nie wody na zewnątrz celem jeszcze większego schłodzenia. Ale można wodę wykorzystać inaczej. Można zastosować wtrysk wody do układu dolotowego, czyli rozwiązania, którym obdarzono nowe BMW M4 GTS.

Wtryskiwacze umieszczone w układzie dolotowym rozpylają ciecz obniżając temperaturę dostarczanego silnikowi powietrza. Zmniejsza się ryzyko powstania tzw. spalania stukowego, maleje obciążenie tłoków, zaworów, turbosprężarki i katalizatora. Chłodniejsze powietrze dostarczane silnikowi jest też gęstsze (zawiera więcej tlenu), co mówiąc w dużym uproszczeniu wpływa na wzrost osiągów jednostki napędowej.

W przypadku BMW M4 GTS system wtrysku wody wykorzystuje 5-litowy, odporny na niskie temperatury, zbiornik zamontowany w bagażniku. Inne elementy układu to pompa cieczy, zawory, przewody i wtryskiwacze (po jednym na dwa cylindry) umieszczone w zbiorczej komorze kolektora dolotowego. Wodę w zasobniku trzeba uzupełniać w zależności od stylu jazdy (torowa eksploatacja ? przy każdym tankowaniu paliwa, intensywna drogowa eksploatacja ? co piąte tankowanie). Dla ochrony przed zamarznięciem układu, po unieruchomieniu samochodu cała woda z przewodów jest odprowadzana do zbiornika.

System wtrysku wody w opisanej postaci funkcjonuje w seryjnie produkowanym M4 GTS, ale BMW dalej pracuje nad jego rozwojem. Dzięki odzyskowi cieczy skraplanej w klimatyzacji w przyszłości będzie możliwe wyeliminowanie uzupełniania poziomu wody w zbiorniku. Oprócz tego wtrysk ma być realizowany bezpośrednio do komór spalania silnika przy pomocy benzynowego układu paliwowego. Do kolektora trafi mniejsza, dodatkowa dawka wody. BMW przeprowadza testy na 3-cylindrowych jednostkach napędowych, co może zwiastować, że niebawem wtrysk wody będzie naprawdę szeroko stosowany w motoryzacji.