Tecnica

pubblicato il 7 luglio 2015

BMW presenta l’iniezione diretta d’acqua nel motore

Un prototipo del 1.5 litri 3 cilindri la usa direttamente in camera di combustione, per aumentare l’efficienza

BMW presenta l’iniezione diretta d’acqua nel motore
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È ancora presto per parlare di “motore che va ad acqua” e probabilmente sarà molto difficile che se ne parli in futuro, ma la soluzione studiata da BMW per raffreddare i suoi motori turbo benzina usa effettivamente proprio l’acqua. Questa viene immessa direttamente in camera di combustione e soprattutto quando il guidatore richiede un carico elevato consente di realizzare un aumento di coppia e di potenza, accompagnato da una riduzione del consumo di carburante. Questa soluzione era già stata applicata nella BMW M4 MotoGP Safety Car, motorizzata con il tre litri sei cilindri in linea bi-turbo. Ora, in occasione dei BMW Group Innovation Days 2015, la tecnologia è stata adottata per la prima volta sul motore tre cilindri da 1.5 litri, che spinge una Serie 1. In questa applicazione l’acqua non viene iniettata semplicemente nel collettore di aspirazione, ma direttamente nelle camere di combustione; la potenza cresce fino al 10%, il consumo cala fino all’8%.

La temperatura scende, il rendimento sale

Ma come funziona questo sistema e perché si adatta in particolar modo al motore turbo? Siccome l’acqua, spruzzata nel collettore di aspirazione sotto forma di finissima nebbia, nella fase di evaporazione assorbe dell’energia dall’ambiente che la circonda, la temperatura di combustione del motore viene abbassata a circa 25 gradi centigradi. In particolare nella guida a pieno carico, l’effetto di raffreddamento produce un rendimento superiore, accompagnato da altri effetti che influenzano positivamente il processo di combustione. Innanzitutto, si può rinunciare all’iniezione di ulteriore carburante per abbassare la temperatura, diminuendo i consumi, poi le temperature di combustione inferiori riducono la formazione di sostanze tossiche e la diminuzione della temperatura riduce il rischio di una combustione non controllata, cioè il cosiddetto battito in testa.

L’acqua è auto-prodotta

Così, in questa particolare versione del 1.5 tre cilindri, la minore tendenza ai battiti in testa permette di aumentare il rapporto di compressione del motore da 9,5 : 1 a 11,0 : 1, con un aumento del rendimento anche a carico parziale. Questo accade perché si possono alzare sia l’anticipo che la pressione di sovralimentazione e la quota maggiore di ossigeno nell’aria aspirata a temperatura più bassa aumenta ulteriormente la potenza. L’effetto di raffreddamento, infine, riduce l’influsso della temperatura su pistoni, valvole, catalizzatore e turbocompressore e si può usare tranquillamente carburante a 95 ottani. Quanto all’acqua necessaria per alimentare il sistema, salvo situazioni climatiche particolari, sarà utilizzata quella prodotta dall’evaporazione dell’impianto di climatizzazione. Ogni volta che verrà spento il motore, l’acqua del sistema di conduzione sarà inviata nel serbatoio, per evitare che si ghiaccino i componenti del sistema e si formi della micro-corrosione.

Autore: Alessandro Vai

Tag: Tecnica , Bmw , auto europee


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