Wassereinspritzung

Verbrennungsmotoren werden wohl noch eine ganze Weile Bestandteil unserer urbanen Mobilität sein und einen nicht unerheblichen ehrlichen Beitrag zur CO2-Reduzierung leisten. Ein Weg, um die zukünftigen Anforderungen der Euro 6d oder Euro 7 gerecht zu werden, ist deren Optimierung weiter voranzutreiben.

Unser Entwicklungsschwerpunkt ist die Optimierung des Abgasemissionsverhaltens sowie die Leistungsentfaltung, sowohl bei Benzin- als auch bei Dieselmotoren. Einen wesentlichen Beitrag dazu kann zukünftig eine Wassereinspritzung (WI) leisten. Dabei schützt die Einspritzung kleiner Wassermengen den Motor vor Überhitzung. Das so genannte „Anfetten“, also Kühlen durch zusätzliche Einspritzung von Kraftstoff, entfällt. Bei hohen Drehzahlen bzw. hohem Drehmoment, also beim Abrufen von hoher Motorleistungen, reduziert man gleichzeitig und innermotorisch die Abgasemissionen. Den Bauteilschutz, also die Kühlleistung, übernimmt das Wasser. Zudem kann eine erhebliche Menge an Kraftstoff eingespart werden (unter Volllast bis zu 30 %). Einsetzen lässt sich die Technologie vorranging bei Benzinmotoren. Untersuchungen haben gezeigt, dass auch bei Dieselmotoren diese Technologie wirkungsvoll genutzt werden kann.

Hierbei werden zwei Entwicklungsschwerpunkte verfolgt:
Emissionsreduzierung und Performancesteigerung.

Beide Themen stehen somit keinesfalls im Widerspruch zueinander. Das Kernelement der Technologie zur Wassereinspritzung (engl. waterboost) besteht darin, dass noch vor der Zündung des Kraftstoffs bzw. des Kraftstoff-Luft-Gemischs ein feiner Wassernebel in den Ansaugtrakt bzw. in die Ladeluft eingespritzt wird, der durch die hohe Verdampfungsenthalpie des Wassers effektiv kühlt. Benötigt werden dazu nur sehr geringe Mengen an destilliertem Wasser, welches in einem separaten kleinen Tank im Fahrzeug mitgeführt wird. Wenn der Wasservorrat einmal aufgebraucht ist, funktioniert der Motor problemlos weiter – allerding ohne das Leistungsplus und mit „normalen“ Abgasemissionen.

Für die Applikation und Qualifizierung der automobilen Großserie hat TESONA entsprechende Technologien entwickelt und serienreif appliziert.

Unsere Entwicklungsschwerpunkte bei der Wassereinspritzung sind zusammengefasst:

  • Design, Konstruktion und Auslegung von Einzelkomponenten für WI Systeme
  • Systemkonstruktion und -integration
  • Systemheizung (SHS-Heizung, Smart Heating System)
  • Prototypenbau
  • Test und Validation
  • Materialanalyse
  • Filteranalyse
  • Untersuchung der Kontamination zur Vermeidung von Algenbildung bei Verwendung von demineralisiertem Wasser