Gereden: BMW 1-serie met waterinjectie

In de autosport wordt het al toegepast en wie op internet goed zoekt kan er ook al zelf in te bouwen systemen voor vinden: waterinjectie. Water heeft namelijk een koelende werking op de lucht in de verbrandingsruimte. Het verlagen van de temperatuur voorkomt spontane ontbranding van het lucht-brandstofmengsel (ook wel bekend als kloppen of pingelen). Dit betekent dat door waterinjectie toe te passen de motor al af fabriek een hogere compressieverhouding meegegeven kan worden. En met een hogere compressieverhouding is het mogelijk om efficiënter te werken. Dit betekent hogere prestaties uit dezelfde hoeveelheid brandstof of minder brandstof voor dezelfde prestaties.

De inspuiting van een fijne waternevel heeft overigens alleen zin wanneer de belasting van de motor hoog is. Bij lagere belasting is de intercooler nog prima in staat om zelf de lucht uit de turbo genoeg af te koelen, water is dus niet nodig. Maar bij hoge belasting is de lucht uit de turbo inmiddels zo heet dat de intercooler de lucht maar ten dele kan afkoelen. Door nu water te injecteren, kan de lucht verder afgekoeld worden, want de energie die nodig is om de waterdruppeltjes te verdampen wordt onttrokken aan de lucht die hierdoor verder afkoelt.

De BMW M4 safety car die sinds begin dit jaar ingezet wordt bij de MotoGP-races is al voorzien van waterinjectie in het inlaatspruitstuk. Exacte getallen geeft BMW nog niet, maar het maximumvermogen wat de M4 standaard heeft (431 pk) zou bij de safety car met ongeveer 10 procent zijn gestegen. Dit systeem waarbij het uit een reservoir afkomstige water in het inlaatspruitstuk gespoten wordt, zal later dit jaar in serieproductie gaan. Dat het hier puur om de prestaties gaat, moge duidelijk zijn.

Bij BMW op de testbaan nemen we zelf het stuur ter hand van een 1-serie met een 1,5-liter driecilinder waarbij het vermogen van 150 kW (200 pk) dankzij waterinjectie verhoogd is tot 160 kW (215 pk). Bij deze auto wordt het water overigens direct in de verbrandingsruimte ingespoten. Aan de auto zelf merken we weinig, 200 of 215 pk het komt er allebei makkelijk uit. Het gaat hierbij niet zo zeer om de maximale prestaties te verhogen, je kunt namelijk net zo makkelijk een tweeliter viercilinder in de auto monteren voor extra vermogen. Nee, bij deze auto ligt de nadruk op het verbruik (en daarmee ook de CO2-uitstoot). Op een computerscherm in het prototype zien we dat het verbruik tijdens volle belasting met waterinjectie ongeveer twintig procent lager is dan zonder waterinjectie.

Nu zal niemand continu met vollast rijden, maar volgens de meerijdende ingenieur kan het afhankelijk van je rijstijl in de dagelijkse praktijk een besparing opleveren van drie tot acht procent. En dan gaat het niet over de verbruikscijfers volgens de tamme Europese verbruikscyclus (NEDC), want daarop heeft de waterinspuiting vrijwel geen effect.

Opmerkelijk dat BMW bezig is om auto's juist niet te optimaliseren voor de NEDC maar voor de dagelijkse praktijk? De ingenieur vertrouwde ons toe dat het klaarmaken van zo'n systeem voor productie ongeveer drie jaar duurt, waarbij hij nog snel even toevoegde dat-ie daarmee niet wil zeggen dat ze er nog niet aan begonnen zijn. Met andere woorden, medio 2017-2018 zou zo'n waterinjectiesysteem in de showroom kunnen staan. En laat dat nu net zo'n beetje samenvallen met de periode waarin verwacht wordt dat de nieuwe meetcyclus, WLTP, van kracht wordt en die zou veel meer met de praktijk overeen moeten komen en zelfs een real world-meting bevatten.

Meer weten over waterinjectie? Het uitgebreide verhaal lees je binnenkort in AutoWeek.