Wassereinspritzung
Ziel einer Wassereinspritzung ist es, einem Verbrennungsmotor deutlich mehr Luft anzubieten. Aufgrund dieser Maßnahme ist es möglich, die Leistung eines Turbomotors um 20-30% zu steigern (bei Saugmotoren immerhin um 8-10%). Erreicht werden kann dies durch eine gezielte Kühlung der Ladeluft. Dabei gilt als Faustregel: 10% Temperatursenkung = 3% Leistungssteigerung.
Spätestens jetzt wird klar, welche Bedeutung eine Ladeluftkühlung hat. Die Kapazitäten eines Ladeluftkühlers sind aufgrund der Baugröße und der Umgebungsluft nicht besonders groß. Sobald diese Kapazitäten ausgeschöpft sind, bringen Druckerhöherungen durch den Lader keine weitere Mehrleistung. Es kommt zur klopfenden Verbrennung und das führt zu einem Motorschaden.
Eine Wassereinspritzung, mit der eine Temperatursenkung von 40-55°C möglich ist, erhöht nicht nur die Leistung, sondern auch die Verbrennungs-Klopfzahl. Deshalb kann mir ihrem Einsatz der Ladedruck des Turboladers deutlich erhöht werden, und ohne dass Komplikationen zu befürchten sind.
Die Kühlung selbst wird durch ein Gemisch aus Wasser und Alkohol erreicht, das aus einem zusätzlichen kleinen Tank gesaugt wird. Die Mischung wird direkt in das druckseitige Ladeluft-Sammelrohr eingestäubt. Wenn der Motor schon bereits über verbaute Ladeluftkühler verfügt, dann wird die Wassereinspritzung erst „nach“ diesen Komponenten installiert.
Die zusätzliche Einspritzung wird erst ab einem einstellbaren Ladedruckbereich aktiviert. So kann sich der Verbrennungsmotor nicht „verschlucken“. Die Kühlung wird durch die Einspritzflüssigkeit erreicht. Die Alkoholzusätze verhindern ein eventuelles Magerlaufen des Motors.
Wassereinspritzungen (Abkürzung: WAES) stammen ursprünglich aus dem zweiten Weltkrieg. Damals wurden die Jagdflugzeuge des Typs Messerschmidt BF-109 damit ausgerüstet, wodurch die Leistung um 550 PS gesteigert werden konnte. Auch andere Flugzeugvarianten wurden entsprechend mit WAES ausgerüstet.
Selbst in der Formel 1 wurde WAES in den 80iger Jahren für nicht lange Zeit zum Bestandteil der Rennwagen-Motorisierung. Für nicht lange Zeit deshalb, weil aufgrund der ernormen Leistungssteigerung und der damit verbundenen Gefahren das System aus dem Reglement gestrichen wurde.
Um beim Motorsport zu bleiben, kann man noch die bekannten Fahrzeuge aus dem Rallysport nennen, die ebenfalls WAES verwendet haben: Ford Cosworth, Lancia Delta und Alfa Q4. Im Dragster-Racing und Traktor-Pulling wird WAES heute noch verwendet.
Text: Kai Reinert – Kai.Reinert(@)gmx.de