Wassereinspritzung im BMW M4 GTS Coupé (F82) und MotoGP Safety Car
Wassereinspritzung im BMW M4 GTS Coupé (F82) und MotoGP Safety Car
Mit dem offiziellen Safety Car der MotoGP führte BMW die Wassereinspritzung ein. Das System, das auch im kommenden BMW M4 GTS Coupé höchstwahrscheinlich zum Einsatz kommen wird, soll dank feinstem Wassernebel zur Kühlung von hohen Ladeluft-Temperaturen beitragen und somit eine Erhöhung des Ladedrucks, deutlichere Verdichtung sowie einen früheren Zündzeitpunkt insbesondere unter Volllast gewährleisten. Das Video zeigt, wie es funktioniert.
Mit 431 PS ist das aktuelle BMW M4 Coupé (F82) alles andere als untermotorisiert. Doch beim BMW M4 Coupé Safety Car der MotoGP-Saison 2015 oder Sondermodellen wie dem BMW M4 GTS Coupé (F82) stehen gut und gerne bis zu 500 PS auf dem Datenblatt. Trotz erhöhter Leistung dank diverser Änderungen an Elektronik und Turbolader müssen insbesondere auf der Rennstrecke eingesetzte Fahrzeuge ausreichend gekühlt werden, um Leistungsverluste oder gar Motorschäden zu verhindern. BMW erprobt mit dem Safety Car eine nicht allzu neue Motortechnik, die sich die physikalischen Eigenschaften von Wasser zunutze macht, einen erhöhten Ladedruck gewährleistet und schlussendlich für ein Leistungs- und Drehmomentplus sorgt. Diese Motorentechnik ist zwar nicht neu, sie findet aber in Serienfahrzeugen kaum Anwendung. Umso prestigeträchtiger das System also in einem Serienfahrzeug vorkommt, desto interessanter ist es auch für den potenziellen Endkunden und vermeintliche Rennstrecken-Nerds. Insbesondere mit dem BMW M4 GTS Coupé, das als erstes Fahrzeug der BMW M GmbH über eine Wassereinspritzung verfügen wird, will BMW solche Endkunden ansprechen, die technische Spielereien in Ordnung finden und ihrem Fahrzeug auf der Rennstrecke auch mal etwas mehr Leistung abgewinnen möchten. Steigt die Leistung wie von BMW beworben um rund 8 Prozent, würden für das BMW M4 GTS Coupé bis zu 465 / 470 statt 431 PS wie im nicht minder motorisierten M4 Coupé rausspringen.
Physikalische Eigenschaften von Wasser
Eine Besonderheit von Wasser ist einfach gesagt, dass es beim Verdampfen die für das Verdampfen selbst erforderliche Energie aus ihrer Umgebung ziehen kann. Wird nun feinster Sprühnebel in den Sammler des Luftansaugmoduls eingespritzt, sorgt es folglich beim Verdampfen für einen Energieabbau (sprich Wärme) seiner Umgebung, nämlich der durch den Verdichtungsvorgang erhitzten Ansaugluft und einer Abkühlung eben dieser. So sinkt einerseits die Verdichtungsendtemperatur innerhalb der Brennräume und infolge dessen auch die Klopfneigung, so dass der Turbomotor mit einem höheren Ladedruck (im Falle des BMW M4 Coupés sind es 0,2 bar) und einem früheren Zündzeitpunkt betrieben werden kann. Die geringeren Prozesstemperaturen reduzieren zudem die Entstehung von Schadstoffen, insbesondere die von Stickoxiden (NOX). So sorgt die Wassereinspritzung für ein Leistungs- und Drehmomentplus bei gleichzeitig besseren Verbrauchs- und Emissionswerten.
Extra Wassertank im Kofferraum
Damit die Wassereinspritzung jedes Mal aufs Neue ab 5.500 Umdrehungen pro Minute funktioniert, braucht es nicht nur die zusätzliche Einspritzanlage, sondern auch einen Wassertank im Fahrzeuginneren. BMW entschied sich für einen fünf Liter großen Wassertank unter dem Kofferraumboden. Dieser vor Frost isolierte Wassertank (nicht verbrauchtes Wasser wird aus den Leitungen wieder zurückgepumpt) müsste - bei normaler Fahrweise und etwa alle fünf reguläre Tankstopps - nicht etwa mit einem Alkoholgemisch, sondern mit destilliertem Wasser neu aufgefüllt werden. Einen geringen Vorteil hat man beim Tanken dennoch, denn durch Absenkung der Turboluftzufuhr können letztlich auch Kraftstoffe mit einer niedrigeren Oktanzahl gefahren werden. Somit sorgt die Wassereinspritzung auf der einen Seite für ein klein wenig Mehrarbeit und dank Einspritzsystem sowie Wassertank, Elektronik und Sensorik für ein Mehrgewicht, soll aber auf der anderen Seite die Leistung steigern und den Stickstoffausstoß sowie den Verbrauch - eines für die Rennstrecke gedachten Fahrzeugs - um etwa 8 Prozent senken.
