Wassereinspritzung in SAAB-Motoren

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

Wassereinspritzung von 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 Injektion von Wasser günstig für die Verschmutzung.

Die Wassereinspritzung ist nichts Neues. Während des Zweiten Weltkriegs wurde sie zur Leistungssteigerung von Flugzeugen mit Kolbenmotor eingesetzt.

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 einige vielversprechende Experimente durch. Er ist Direktor der Abteilung »
Antriebskonzepte in Södertälje, Schweden. Diese Abteilung war für die Arbeiten an Turbomotoren des Herstellers Saab verantwortlich.

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Laut Gilbrand kann das Einspritzen von Wasser den Kraftstoffverbrauch um 15 bis 25% senken und die HC- und Nox-Emissionen erheblich senken. Die Installation an einem Fahrzeug wird durch die einfache Verwendung des Vorratsbehälters für die Scheibenwaschanlage 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 Alkohol bereits ein Frostschutzmittel, das als Sekundärbrennstoff einen (kleinen) Zusatznutzen bringt", erklärt Gilbrand. "Neben der Kühlung der Brennräume mit hohen Drehzahlen schützt die Wassereinspritzung auch den Katalysator vor Überhitzung."

Das System ist nur während der maximalen Beschleunigungsphase und bei einer Geschwindigkeit von mehr als 220 km / h betriebsbereit. Die Wassereinspritzung in den Ansaugkrümmer erfolgt elektronisch über das 32-Bit-Trionic-Steuerungssystem von Saab. Somit ist das System direkt an den Strombedarf gekoppelt.

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Powers mit und ohne Wassereinspritzung
Diagramm der Schadstoffemissionen mit und ohne Wassereinspritzung

Die Lambdasonde misst den Sauerstoffgehalt des Abgases und berechnet die optimalen Luft- und Kraftstoffmengen, die in den Motor eingelassen werden. Seine Funktion ist es, die Mischung im besten Verhältnis zu halten.

Die Wassereinspritzung erfolgt nur, wenn die Motordrehzahl über 3000 U / min liegt. Die beigefügte Grafik zeigt, welche Leistungssteigerung möglich ist, während die Emissionen auf einem reduzierten Niveau gehalten werden. Ohne Wassereinspritzung würde die Leistung schnell über einen bestimmten Punkt abfallen, um die Verschmutzungsrate unter bestimmten Werten zu halten. Der Verbrauch an „Scheibenwaschanlage“ ist in der zweiten Grafik dargestellt.

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

Eingespritztes Wasser
Wasser fließt vom System eingespritzt

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