Bosch su püskürtme sistemi nedir? Ne işe yarar?

BMW, 2015 yılında tanıttığı M4 GTS modelinde çok özel ve pahalı bir sistemi kullanmıştı. Su püskürtme (Water Injection)  olarak adlandırı...

BMW, 2015 yılında tanıttığı M4 GTS modelinde çok özel ve pahalı bir sistemi kullanmıştı. Su püskürtme (Water Injection)  olarak adlandırılan bu sistemi, bazı yarış araçlarında ve hava araçlarında kullanılıyor olsa da seri üretim bir araçta ilk kez M4 GTS modelinde kullanılmıştı. Her ne kadar oldukça pahalı bir sistem olsa da sistemin tasarımcısı Bosch, yaptığı yeni hamleyle fiyatlarda düşüşün ve dolayısı ile yaygınlaşmasının müjdesini verdi. Biz de bu doğrultuda Su Püskürtme Sistemi'nin nasıl çalıştığını ve avantajlarını incelemeye karar verdik. 

Wastegate nedir? Blow Off ile ne farkı vardır?

Su püskürtme sistemi ne işe yarıyor?

Bu sistem sadece içten yanmalı motorlarda değil uçakların türbin motorlarında da uzun zamandır kullanılıyor. Ancak içten yanmalı sistemlerdeki amacı biraz daha farklı. Sistemin temel amacı ise ateşleme sırasında oluşan aşırı sıcaklığı düşürmek ve bu sayede oluşabilecek mikro boyutta bile olsa erken ve istenmeyen ateşlemeyi yani vuruntuyu önleyebilmek. Her ne kadar motorun gerekli ayarlar ile vuruntusuz çalıştığını düşünülse de homojen olmayan mikro boyuttaki aşırı sıcak noktalar erken ateşlemelere dolayısı ile vuruntuya neden olabilmektedir. Bu vuruntu hissedilmese de motor veriminin düşmesine neden olmaktadır.


İşte bunu engelleyebilmek için yanma odasına (silindirlere) sprey şeklinde su zerrecikleri püskürten sistem sıcaklığı düşürüyor ve aşırı sıcak noktaları yok ederek erken ve istenilmeyen ateşlemeyi engelliyor. Özellikle benzin motorlarında daha yüksek sıkıştırma oranları kullanılamamasının en büyük nedeninin ise erken ateşlemeye yani vuruntuya neden olması olduğunu belirtmek isteriz. 

Su püskürtme sistemi hangi tip motorlarda en iyi sonucu veriyor?

Özellikle aşırı emişli yani turbo ve supercharger (kompresör) sistemlerine sahip motorlarda emilen havanın basıncı atmosferik motorlara göre aşırı şekilde arttığı için soğutmak amacıyla intercooler sistemleri kullanılır. Ancak intercooler bile sıcaklığı ancak üst limitin bir miktar altına düşürebilmektedir.


İşte bu durum motor veriminin düşmesine neden olur. Su püskürtme sistemi ise adeta intercoolerdan sonra imdada yetişerek hem emilen havanın hem de yanma dolayısı ile yükselen sıcaklığın düşürülmesini sağlıyor. Bu nedenle de özellikle aşırı beslemeli motorlarda büyük bir işleve sahip.  

Su püskürtme sistemi nasıl çalışıyor?

Aslında bu sistem çok yüksek basınç ile çalışan su püskürtme sistemlerinin oldukça hassas bir versiyonu diyebiliriz. Daha rahat anlaşılması için araba yıkamacılarında bulunan ve su püskürten kompresörleri ve suyu zerrecik haline getiren tabancaları buna örnek gösterebiliriz.


Bosch su soğutma sistemi (BMW M4 GTS modelinde kullanılıyor)
Yukarıda şemasını gördüğümüz su püskürtme sisteminde aracın arkasında 5lt hacminde bir su deposu bulunuyor. Deponun çıkısında ise suyu sisteme basan bir su pompası var. Bu pompa ile beraber sensör ve valf sistemi de bir arada bulunuyor ve ne kadar suyun ne kadar süre ile ne şiddetle basılacağını tayin ediyor. Kısacası özel bir beyin sistemi mevcut. Bu sistem motor beyni yani ECU ile de sürekli olarak iletişim içerisinde bulunuyor.

ECU, Chip Tuning ve Remapping nedir?

Yüksek basınçlı pompa 10 bar basınca kadar suyu basınçlandırabiliyor ve intercoolerdan hemen sonra yer alan noktada bulunan enjektörlere bu suyu gönderiyor. Enjektörler ise çok ince deliklere sahip ve 10 bar ile gelen suyu bu sayede sprey şeklinde buraya püskürtebiliyor.

Bosch su soğutma sistemi (BMW M4 GTS modelinde kullanılıyor)
Yukarıdaki şekilden anlaşılacağı gibi aracın arkasındaki su haznesinden yüksek basınçlı pompa tarafından motorun hava emme hattına basılan su, burada su enjektörlerlerine giriş yapıyor ve sprey şeklinde buraya püskürtülüyor. Bu sayede turbo tarafından emilen ve basıncın artması nedeniyle ısınan hava ilk olarak intercoolerın daha sonra da su püskürtme sisteminin bastığı su tanecikleri sayesinde iyice soğutularak yanma odasına giriyor. Bu sayede de yanma odasındaki sıcaklık ağırı yükselmeyerek hissedilmeyen ancak verimi düşüren vuruntu engellenmiş oluyor.


Su püskürtme sisteminin avantajları nedir?

Prensip olarak motora giden havayı daha da soğutan su püskürtme sistemi, temel olarak motor verimini artırarak birçok farklı parametrenin iyileşmesini sağlıyor. Bunlar;
  • Daha düşük çalışma sıcaklığı
  • Vuruntuyu azaltma
  • Daha yüksek sıkıştırma oranına çıkabilme
  • Motor gücünde artış ve daha alt devirlerde maksimum güç elde edebilme
  • Motor torkunda artış  daha alt devirlerde maksimum tork elde edebilme
  • Yakıt tüketiminde düşüş
  • Motorda daha sessiz çalışma
  • Motor ömründe artış
  • Emisyonda düşüş
Kısacası bu sistemin eklenmesi özellikle turbo beslemeye sahip olan motorlardan daha yüksek verim elde edilmesini sağlıyor diyebiliriz. Bize göre bu sistemin kullanılması gerek güç, gerek tork gerekse de tüketim olarak %10-%15 oranında avantaj sağlayabilir. Bu da 1.0lt hacme sahip turbo motorlardan çok zorlamadan 150ps güç alınabileceğini gösteriyor. Daha büyük hacimdeki motorlarda ise sonuçlar daha belirgin olabilir.

Su püskürtme sistemi yaygınlaşır mı?

Aslında çok basit bir mantıkla çalışan bu sistem, oldukça hassas enjektörler ve güçlü bir pompa nedeniyle maliyetli bir sistem haline dönüşüyor. Ancak pahalılık göreceli bir kavram ve sistemin yaygınlaşması durumunda maliyetler azalacağı için fiyatlarda ciddi düşüşler ön görülebilir. Ayrıca örnekleme yaptığımız sistem BMW M4 GTS modelinde bulunuyor ve sistem çok yüksek performanslı bir motor üzerinde çalışıyor. Yani daha güçsüz ve normal çalışma karakterine sahip motorlarda maliyet mutlaka çok daha düşük olacaktır.


Bu arada sistemin en iyi 110ps/lt ve üzeri olan motorlarda çalıştığını belirten Bosch, bu motorun düşük hacimli motorlarda da çok iyi performans vereceğini belirtiyor. Aslında burada önemli bir ipucu bulunuyor. VW, Hyundai, Honda'nın yakın zamanda tanıttığı 1.0lt 3.silindirli 115ps (VW), 120ps (Hyundai) ve Honda (130ps) motorlar sanki Bosch'un tariflerine birebir uyuyor. 1.0lt 3 silindirli motorların büyük bir hızla yaygınlaşıyor olması da bu ipucunu destekler nitelikte. Bu motorlar su püskürtme sistemi ile 150ps güç üretebildiği gibi tüketimlerinde de düşme meydana gelebilir.


Öyle görünüyor ki down-sizing yani hacim küçültme bu hızla yayıldıkça yarışlarda kullanılan özel teknolojiler de küçük hacimli turbo motorların vazgeçilmezi olacak. Bize göre su püskürtme sistemi 5 yıl sonra ciddi anlamda yaygınlaşabilir ve turbo motorların vazgeçilmezi olabilir diye düşünüyoruz. Özellikle son yıllarda iyice katılaşan emisyon kuralları bu sistemin kullanımını tetikleyebilir.





İlgili Konular

TEKNİK BİLGİ 5997897552212247224

Yorum Gönder Yorumlar

Sosyal Medya

Arama

Facebook

item