World of 911 - Wassereinspritzung für Porsche Turbomotoren


Die Wassereinspritzung, vielfach unter dem Namen "Waterinjection" bekannt, wird im Motorsport schon seit sehr langer Zeit eingesetzt. Doch zunehmend finden diese Systeme auch beim Porsche Tuning bzw. zur Leistungssteigerung von Motoren Verwendung. Die Wassereinspritzsysteme bieten zudem noch weitere Vorteile. Durch den Einsatz solcher Komponenten kann die thermische Belastung des Motors erheblich gesenkt werden, was zur Lebensdauer des Aggregats sehr förderlich ist. Ein "Water-Injection System" kühlt den Motor wodurch die thermische Belastung sinkt und zusätzlich mehr Leistung erzielt wird. Zunächst sollte man wissen, daß der Einsatz eines solchen zusätzlichen Systems nur bei Turbomotoren sinnvoll erscheint. Bei einem Saugmotor erzielt man in puncto Leistungssteigerung nur einen minimalen Effekt. Anders sieht es bei den aufgeladenen Triebwerken aus. Hier stellt sich schon vom Prinzip der Bauweise des Motors das Problem der hohen thermischen Belastung. Mit der Wassereinspritzung wird der Effekt der Ladluftkühlung verstärkt.

Wassereinspritzsystem für Turbos - Immer gut gekühlt

Das komplette Wassereinspritzsystem besteht aus einem Steuergerät mit Software, einer Hochdruckpumpe ( bis zu max. 15 bar Druck ), einer Zerstäuberdüse, einem stufenlos einstellbarem Drucksensor, einem Wasserfilter zur Reinigung des Wassers und einem Wasservorratsbehälter. Über den Drucksensor, der in gewissem Sinne eine Schaltfunktion übernimmt, wird der Ladedruck überwacht. Ist ein bestimmter Wert ( z.B. 0,6 bar Ladedruck ) erreicht, fängt das System an, eine gewisse Wassermenge einzuspritzen. Die Wassermenge, die Einspritzdauer und der Einspritzzeitpunkt sind mittels Software im Steuergerät vorher fest programmierte Werte. Die Zerstäuberdüse wird entweder vor dem Ladeluftkühler oder im Saugrohr kurz vor der Drosselklappe positioniert. Die eingespritze fein zerstäubte Wassermenge, welche durch die speziell geformte Zerstäuberdüse eingespritzt wird, kann nun die Wärme aufnehmen und somit die thermische Belastung des Motors erheblich senken. Durch die Abkühlung des Gemischs kann nun mehr Ladedruck, ein früherer Zündzeitpunkt und ein magereres Gemisch gefahren werden und es wird eine Leistungssteigerung erzielt. Um den Kühleffekt noch zu verbessern, wird dem Wasser in vielen Fällen noch Alkohol ( ca. 20 - 35% Methanol, Isopropanol etc. ) zugesetzt. Dieses verhindert zugleich das Einfrieren des Wassers im Winter. Ein angenehmer Nebeneffekt einer solchen Wassereinspritzung ist, daß die Brennräume und der Ansaugtrakt hierdurch gereinigt werden. Ein sehr wichtiges Bauteil ist der Wasserfilter. Er sorgt dafür das keinerlei Verschmutzung im Wasser vorliegt, welches fatale Schäden nach sich ziehen würde. Bei einem solchen Nachrüstsystem ist eine Feinabstimmung nach erfolgtem Einbau auf einem Leistungsprüfstand zwingend erforderlich! Hier sollten in jedem Fall die Abgaswerte, Gemisch, Ladedruck und Klopfneigung ( Zündzeitpunkt ) des Motors peinlichst genau abgestimmt werden. Es gibt kein Plug & Play System! Ein letzter Punkt ist die TÜV Abnahme bzw. Eintragung. Es gibt keine TÜV Gutachten oder gar ABE für solche Systeme. Wird die Leistung durch den Einbau einer solchen Komponente gesteigert, erlischt die Betriebserlaubnis des Fahrzeugs! Es bleibt also nur die Möglichkeit der Einzelabnahme beim TÜV. Dieses sollte vor dem Einbau unbedingt abgeklärt werden! Anbieter solcher Systeme zum Nachrüsten sind die Firma ERL Aquamist und S-Performance GmbH.

Wassereinspritzung
Water Injection

Temperatur runter - Leistung steigt

Mit Hilfe einer Wassereinspritzung gehen durch den Kühleffekt die Temperaturen des Motors runter und die Leistung steigt wobei auch die thermische Belastung des Motors deutlich niedriger ist. Gerade bei Turbomotoren, die durch die Abstrahlung von extremer Hitze der Turbolader besoders leiden, eine effiziente Maßnahme die Temperaturen zu senken und die Leistung zu steigern.

Thermische Belastung sinkt

Seit kurzer Zeit findet solch ein System auch bei den Automobilherstellern eine serienmäßige Verwendung. Der neue BMW M4 GTS wird mit so einem System ab Werk ausgestattet und leistet nun 500 PS. Im Verhältnis gesehen zum Aufwand für den Einbau eines solchen Sytems und die dadurch entstehenden Kosten, ist der Leistungszuwachs enorm. Die Serienleistung beträgt 431 PS. Das entspricht einer Mehrleistung von fast 70 PS, was mehr als 20% ausmacht.

Vor- und Nachteile eines Umbaus

  • Vorteile:
  • Leistungszuwachs von ca. 10 - 30% möglich
  • Keine Beeinträchtigung des Fahrverhaltens
  • Wassereinspritzsysteme sind unter bestimmten Vorraussetzungen nachrüstbar
  • Wichtig: Abstimmung des Motormanagements bei nachgerüsteten Systemen zwingend erforderlich
  • Dauer der Einbauzeit: ca. 1 - 2 Arbeitstage inkl. Motorabstimmung
  • TÜV Abnahme (Einzelabnahme) und Eintragung erforderlich
  • Gutes Preis / Leistungsverhältnis
  • Einbau nur durch eine Fachwerkstatt
  • Nachteile:
  • Aufwendiger Umbau
  • Abstimmung des Motormanagements erforderlich
  • TÜV-Eintragung nur durch Einzelabnahme

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