Water boost - il sistema di inezione ad acqua Bosch

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L'avanzamento della ricerca e lo svilupo del sistema di propulsione a motori elettrici non ha impedito a Bosch di investire in nuove tecnologie per migliorare le prestazioni dinamiche e l'economia di combustibile dei motori a combustione interna.

Nell'agosto 2016 Bosch ha rilasciato un comunicato stampa per il nuovo sistema di iniezione WaterBoost. Il sistema è costituito dall'iniezione di acqua nel collettore di aspirazione (nel cancello della valvola), ai carichi medio / alti e alle velocità del motore. L'effetto è quello di aumentare la potenza del motore e ridurre il consumo di carburante.

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Foto: WaterBoost - sistema di iniezione Bosch
Fonte: Bosch

Il principio dell'iniezione di acqua è il seguente: Per i motori a combustione interna con alimentazione a benzina, la pressione effettiva nel cilindro ha un impatto diretto sulla coppia del motore. Maggiore è la pressione del cilindro, maggiore è la coppia del motore. La pressione media effettiva nel cilindro dipende da una serie di fattori tra cui l'accensione di accensione (scintilla). Più alto è il PMI (il punto morto morto), maggiore è la pressione del cilindro durante la masterizzazione.

Il problema è che troppa pressione nella camera di combustione porta automaticamente ad aumentare la temperatura e può causare detonazione, con un effetto distruttivo sul motore. Questo effetto è più pronunciato sui motori sovralimentati a causa dell'ulteriore aria compressa nell'aspirazione.

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galleria d'aspirazione
1 - galleria d'aspirazione
2 - rampa di acqua
3 - cavo alimentazione elettrica del iniettore
4 - linea di alimentazione idrica (dalla pompa alla rampa)
5 - blocco motore
6 - pistone
7 - scarico
8 - valvola di scarico
9 - spina
10 - iniettore di carburante (iniezione diretta di benzina)
11 - valvola di aspirazione
12 - iniettore d'acqua
Foto: Componenti del sistema di iniezione dell'acqua WaterBoost dalla Bosch (sezione)
Fonte: Bosch

Iniettando (spruzzando) l'acqua nel collettore di aspirazione, la temperatura dell'aria nel motore viene ridotta. L'acqua in contatto con l'aria calda evapora e provoca la caduta della temperatura del cilindro. Per questo motivo, l'avanzamento dell'accensione può aumentare, il che ha l'effetto di aumentare la coppia del motore.
Secondo Bosch, il sistema di iniezione dell'acqua WaterBoost riduce il consumo di carburante fino al 4% sul ciclo WLTC e il 13% quando il motore è in funzione ad alti carichi e giri. Ridurre il consumo effettivo del carburante dipende dal rapporto tra acqua e carburante. Inoltre, la potenza del motore può essere migliorata fino al 5% a causa della possibilità di aumentare il rapporto di compressione del motore.
A causa della spruzzatura di acqua molto fine nel collettore di aspirazione e delle alte temperature, tutta l'acqua viene evaporata prima della cottura. In questo modo il motore viene protetto dal contatto dell'acqua e infine dalla corrosione (ruggine).
Per evitare la contaminazione del carburante con acqua liquida, il sistema WaterBoost è compatibile solo con motori a benzina a iniezione diretta. Iniettando l'acqua nel collettore di aspirazione, si assicura che sia evaporato prima che venga iniettato il carburante.

Il sistema WaterBoost è già in produzione di serie. La prima vettura equipaggiata e commercializzata con questa tecnologia è la BMW M4 GTS. L'automobile è azionata da un turbocompressore ad iniezione a 6 cilindri.

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