پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

آیا تزریق آب در سیلندرها موجب افزایش قدرت می شود؟/ نگاهی به فن آوری ب ام و

معرفی نمونه M4 GTS از سوی کمپانی “ب ام و” با جدیدترین فن آوری این کمپانی با نام “تزریق آب” ( Water-Injection ) برای پیشرانه همراه بود. شاید برای شما هم عجیب باشد که فکر کنید تزریق آب به محفظه احتراق موتور چه گونه می تواند موجب افزایش قدرت شود.

اما امروز به صورت کامل شرح خواهیم داد که کمپانی ب ام و چه گونه توانسته با استفاده از فن آوری تزریق آب ساخته شده توسط “Bosch”، قدرت نمونه M4 GTS را نسبت به M4 معمولی، ۶۸ اسب بخار افزایش دهد. ب ام و M4 GTS با موتور ۳ لیتری تویین توربو و البته به لطف بهره مندی از سیستم تزریق آب، ۴۹۳ اسب بخار قدرت تولید می کند.

اکنون به بررسی سیستم تزریق آب خواهیم پرداخت. ابتدا باید به این نکته اشاره کنیم که سیستم تزریق آب در محفظه احتراق تنها برای دور ۵۰۰۰ RPM به بعد و هنگامی که دریچه گاز تا انتها باز باشد عمل خواهد کرد (از آن جایی که M4 GTS، مخصوص پیست طراحی شده، بدین ترتیب در پیست کارایی بیش تری خواهد داشت). مهندسان ب ام و در ابتدا برای کاهش حرارت هوای تولید شده توسط توربوشارژرها، یک اینترکولر کوچک در بالای ورودی هوا تعبیه کرده اند که به گفته کمپانی، دمای هوا از ۱۶۰ درجه سانتی گراد به ۷۰ درجه سانتی گراد کاهش می یابد.

بدون شک بهترین لطفی که می توان در حق یک موتور توربوشارژ کرد، فرستادن هوای خنک به درون سیلندرهاست، زیرا در این حالت شانس موتور برای ضربه زدن یا ناکینگ پیستون، کاهش می یابد و با افزایش چگالی هوا، موتور قدرت بیش تری تولید می کند. اما هنگامی که دور موتور بالاتر می رود و موتور با ۱۰۰ درصد توان خود کار می کند، دمای بیش تری تولید می شود. درجه حرارت بالاتر، شانس ضربه زدن پیستون ها را بالاتر می برد و در این جا اهمیت سیستم تزریق آب به محفظه احتراق بیش تر به چشم خواهد آمد.

نقطه ابتدایی این سیستم، مخزن ۵ لیتری و پمپ آب قرار گرفته در صندوق عقب است. سپس این مقدار آب به وسیله پمپ، به ۳ انژکتور قرار گرفته در منیفولد ورودی فرستاده می شود و در آن جا توسط انژکتورها در منیفولد ورودی اسپری می شود. در این جا با شروع کار سیستم تزریق آب، دمای هوای داخل منیفولد ۲۵ درجه سانتی گراد دیگر هم کاهش می یابد و به ۴۵ درجه می رسد. بنابراین در این جا افزون بر کاهش درجه حرارت سیلندرها، شانس ناکینگ کاهش می یابد و همچنین امکان افزایش بوست توربوها و آوانس کردن احتراق نیز فراهم می شود.

این یعنی یک بازی برد – برد. بدین ترتیب با استفاده از سیستم تزریق آب در محفظه احتراق نه تنها پیشرانه خنک تر کار می کند و تنش حرارتی قطعه ها کاهش می یابد، بلکه شاهد افزایش قدرت هم خواهیم بود. نکته جالب این که مهندسان ب ام و برای استفاده مسابقه ای، نسبت آب به بنزین را به گونه ای طراحی کرده اند که باک هر دو همزمان به اتمام برسد. هنگام استفاده های روزمره هم تا وقتی دور موتور را کم تر از ۵۰۰۰ دور در دقیقه نگه دارید جای نگرانی وجود ندارد.

جالب است بدانید که “جرمی کلارکسون” هم در یکی از برنامه های “گرند تور”، این خودرو را تست کرد و حسابی تانک آب قرار گرفته درون صندوق را به سخره گرفت. سوالی که پیش می آید این است که در فصل سرما این سیستم چه گونه از امکان یخ زدن و زنگ زدگی جان سالم به در می برد؟ مهندسان ب ام و فکر این جا را هم کرده اند. این سیستم به صورت هوشمند در دماهای کم تر از ۵ درجه سانتی گراد کار نخواهد کرد. همچنین هربار پس از خاموش کردن خودرو، تمامی آب باقی مانده در انژکتورها و خطوط سیستم توسط پمپ به درون مخزن بازگردانده می شود. هم چنین اگر هنگام رانندگی مخزن آب خودرو خالی شود، سیستم به صورت اتوماتیک از کار می افتد و موتور خودرو با کاهش بوست توربوها به کار خود ادامه می دهد.

جالب است بدانید که این سیستم نخستین بار در خودروی اولدزمُبیل جت فایر ۱۹۶۲ استفاده شده بود. این خودرو که نخستین خودروی توربوشارژ جهان هم بود مخلوطی از آب، متانول و ماده ضد خورندگی را در محفظه احتراق اسپری می کرد (که در آن زمان به دلیل عدم وجود سنسور ناک، راهکاری هوشمندانه بود). پورشه ۹۱۱ GT2 RS هم از سیستم مشابه ای با تزریق آب در اینتر کولر بهره می برد.

پس بدین گونه دریافتیم که می توان با تعبیه یک سیستم تزریق آب ساده، قدرت موتور را تا بیش از ۷۰ اسب بخار افزایش داد. در ویدیوی زیر چه گونگی عملکرد سیستم تزریق آب یا Water Injection به صورت کامل شرح داده می شود.

ارشیا شیخ الاسلامی
پایگاه خبری اسب بخار

ب ام و تزریق آب در سیلندرها تکنولوژی فن آوری ب ام و فناوری