¿Por qué BMW trabaja en la inyección de agua?

Un poco de historia. Inyectar agua en un motor de gasolina para aumentar la potencia  y/o reducir el consumo es una idea que puede sorprender. Pero en realidad esta tecnología no es nueva y ya fue utilizada a principios del Siglo XX en tractores, luego en aviones durante la Segunda Guerra Mundial y finalmente recuperada en el mundo de la competición de los años 80 para los motores turbo tanto en los rallyes como en la Fórmula 1.
El principio de actuación es sencillo: el agua inyectada bajo la forma de microgotas, absorbe una gran cantidad de energía (y por tanto de calor) en el instante de su evaporación.
En un motor esto puede suponer una serie de ventajas en cuanto a mejora del rendimiento. Inyectada en un colector de admisión, el agua reduce en 25 grados la temperatura del aire comprimido  por el turbo (por otra parte ya refrigerada por el intercambiador de calor). Decir aire menos caliente es también decir aire más denso y por tanto más oxígeno  disponible para la combustión y por tanto más potencia a igual cilindrada.
Ahora BMW y Bosch  incorporan una inyección de agua directamente en los cilindros mezclándola con el carburante. Al evaporarse estas microgotas  limitan también la temperatura engendrada por la compresión. Y de manera muy efectiva pues el tope alcanzado en la compresión justo antes de la chispa de la bujía (hablamos de 500 grados C) es reducido en 70 grados. A estos dos efectos benéficos sobre la densidad de la mezcla  aire-gasolina se suma un tercero: la relación de compresión se puede aumentar bastante puesto que el autoencendido (destructor para cualquier motor) aparece más tarde cuantos más grados reduzcamos.
Reducimos el C02
Después del estreno del sistema de inyección de agua refrigerante en el BMW M4 que se utiliza como coche de seguridad en MotoGP, este sistema se utiliza ahora, en fase de pruebas, en un motor de gasolina de última generación de BMW, un Serie 1 con motor de gasolina de tres cilindros de 1.5 litros, del que se obtiene 218 CV de potencia y un par de 320 Nm, cifras equivalentes a un 6 cilindros  de 3 litros de la marca de hace diez años, pero consumiendo mucho menos y por tanto emitiendo también mucho menos C02 a la atmosfera. En el ciclo de homologación la ganancia es entre un 3 y un 8%  pero en el uso real el porcentaje es aún mejor: entre un 10 y un 15%. Sin olvidar que  las emisiones contaminantes serían igualmente reducidas debido a las temperaturas  de combustión más bajas. En realidad cuanto más  se exija a este motor la ganancia es mayor. Así en una autopista alemana sin limitación de velocidad o tirando de un remolque hablaríamos de reducción de consumos en torno nada menos que al 23%.
Para obtener estos resultados BMW determina que la mejor relación agua-gasolina está en torno al 30% de agua y al 70 % de gasolina. Por tanto sería necesario un depósito suplementario de agua con un volumen de 5 a 7 litros. No se precisa mayor volumen porque BMW recupera el agua producida por la condensación del sistema de climatización (esa agua que vemos debajo de nuestros coches cuando los detenemos). Y es que a 20 grados y con un 60% de humedad, una climatización de automóvil produce  un litro de agua por hora. Por tanto el agua del depósito suplementario solo se precisaría en recorridos muy rápidos  o con muchas subidas donde el motor trabaja a plena carga.
Si los ingenieros de BMW han probado un pequeño y benéfico aumento de la presión en los cilindros, debida a la transformación del agua en gas, no pueden mejorar la combustión con el oxígeno y el hidrógeno contenidos en una molécula de agua. Y es que la separación de esta molécula  (de los átomos de oxígeno  e hidrógeno) se produce  entre 1000 y 2500 grados Celsius, una temperatura que no se alcanza en este caso.
La aplicación de la inyección de agua a modelos de serie está prevista para dentro de unos tres años.

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