Wassereinspritzung in SAAB-Motoren

Schlüsselwörter: Injektor, Anti-Nox, Depollution, Low Nox, Trionic, Wasser, Performance, Power, Saab, Ecopower, Octane, Detonation, Turbo

Wassereinspritzung durch SAAB

Geschrieben von David Scott in Automotive Engineer, übersetzt und angepasst von Christophe Martz.

 

Fahrzeugingenieur


Automotive Engineer, Vol. 21, kein 1, Februar-März 1996

Laut Saab ist die Wassereinspritzung für die Kontrolle der Umweltverschmutzung günstig.

Die Wassereinspritzung ist nichts Neues. Während des Zweiten Weltkriegs wurde sie verwendet, um die Leistung von Flugzeugen mit Kolbenmotor zu erhöhen.

Jetzt hat Saab diese alte Technologie aktualisiert, um nicht die Leistung zu erhöhen, sondern die Schadstoffemissionen zu kontrollieren, insbesondere während der Anforderungen schwerer Lasten (hohe Geschwindigkeiten oder starke Beschleunigungen).
Der 2.3L Ecopower 4-Motor muss unter allen Fahrbedingungen mit Stöchiometrie (Lambda = 1) betrieben werden.

Dr. Per Gilbrand führt auf diesem Gebiet vielversprechende Experimente durch. Er ist Direktor der Abteilung "
"Drive Line Concepts" in Sodertalje, Schweden. Diese Abteilung war für die Arbeiten an Turbomotoren des Herstellers Saab verantwortlich.

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Herr Gilbrand behauptet, dass die Wassereinspritzung den Kraftstoffverbrauch um 15 bis 25% senken kann, wobei die HC- und Nox-Emissionen erheblich reduziert werden. Die Installation in einem Fahrzeug wird durch die einfache Verwendung des Waschwasserbehälters vereinfacht, wodurch die Installation des Systems auf einen einfachen Pumpeninjektor beschränkt wird, der die 4 Zylinder versorgt.

Wasserinjektionssystem
Wasserinjektorsystem

"Das Wasser in der Scheibenwaschanlage ist dank des Alkohols bereits Frostschutzmittel, was einen (kleinen) zusätzlichen Vorteil als Sekundärbrennstoff bietet", erklärt Gilbrand. "Neben der Kühlung der Brennräume mit hohen Geschwindigkeiten schützt die Wassereinspritzung den Katalysator auch vor Überhitzung."

Das System ist nur während der Phase der maximalen Beschleunigung und wenn das Fahrzeug 220 km / h überschreitet, betriebsbereit. Die Einspritzung von Wasser in den Ansaugkrümmer wird elektronisch über das 32-Bit-Trionic-Steuerungssystem von Saab gesteuert. Das System ist daher direkt mit dem Strombedarf verbunden.

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Powers mit und ohne Wassereinspritzung


Leistungsdiagramm bei begrenzten Schadstoffemissionen mit und ohne Wassereinspritzung

Die Lambda-Sonde misst den Sauerstoffgehalt des Abgases und ermöglicht die Berechnung der optimalen Luft- und Kraftstoffmengen, die in den Motor eingelassen werden. Seine Funktion besteht darin, die Mischung im besten Verhältnis zu halten.

Die Wassereinspritzung greift nur ein, wenn die Motordrehzahl über 3000 U / min liegt. Die beigefügten Grafiken zeigen, wie viel Leistung erreicht wird, während die Emissionen niedrig gehalten werden. Ohne Wassereinspritzung würde die Leistung daher schnell über einen bestimmten Punkt hinaus abfallen, um die Verschmutzungsrate unter bestimmten Werten zu halten. Der Verbrauch an "Waschflüssigkeit" ist in der 2. Grafik dargestellt.

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Der Wasserverbrauch scheint angesichts der injizierten Durchflussraten recht hoch zu sein, aber Gillbrand antwortet, dass die Kapazität dieses Reservoirs kein wirkliches Problem darstellt, da die Injektion nur zeitweise (und mit hoher Geschwindigkeit) erfolgt.

Eingespritztes Wasser
Vom System eingespritzte Wasserdurchflussraten

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