Das ist ja lustig. Habe noch nie was darüber gehört. Im Wiki ist es auch erklärt, somit freue ich mich heute was dazugelernt zu haben ;-) Vermutlich weiß unser Kompressor-Robert näheres. Ich meine erst letztens was über Methanol-Einspritzung von ihm gelesen zu haben, als wir einen LPG-Umbau diskutiert haben.
Die Wassereinspritzung ist im Prinzip ein altes Verfahren, wird immer wieder gerne aufgegriffen und hat durchaus ihre Berechtigung.
Erste Verbreitung im 2. Weltkrieg, zuvor und danach im Motorsport, in der Formel 1, bis die Karren so viel Leistung bekamen, dass es dort verboten wurde.
Das Thema WAES beschäftigt mich nun schon 25 Jahre. Damals wollte ich nach meinem Studium unbedingt einen GTI I mit ner Turboanlage tunen lassen, statt LLK aber mit einer WAES. Ein ExKunde dieses Tuners hat mir dann abgeraten.
Bei BMW im Motorenbau, kam ich über die Bibliothek dann endlich an interessante Literatur:
Riccardo- Der schnelllaufende Verbrennungsmotor.
Themen: Aufladung und WAES. (1955)
Später habe ich dann mein erstes Rootsgebläse (1986- kein Eaton) selbst gebaut und in einem Monza 3,0E mit eigener WAES verbaut. Kolbenfresser waren keine Seltenheit in Zeiten ohne Klopfsensor oder Lambdasonde.
1989 kaufte ich eine Corvette, der ich 1992 einen PAXTON Zentrifugalllader verpasste. Das System hatte eine WAES mit Membranpumpe und immerhin 100 PSI also rund 7 bar. Der Ladedruck von 0,42 bar war mir bald zu wenig. Mit 0,6 bar wars schon besser und im Sommer schmolzen die Kolben. Also
geschmiedete Niederkompressionskolben rein und einen wassergekühlten LLK vom Typhoon. Die WAES blieb, schon allein wegen der Anfettung durch den Alkohol.
Später, nach dem Kollaps des Laders verbaute ich nen KKK Turbo mit K27 Turbine und K29 Verdichter.
Jetzt gehts bis zu 1,2 bar LD, was ohne WAES nicht denkbar wäre. Allerdings habe ich auch 2 Benzinpumpen und 8 grössere Benzin-Düsen, eine Zündanlage von MSD, Spezialsammler u.v.mehr.
Eine Corvette in "Chrom und Flammen" 1997 hatte 555 PS mit 6,3 Liter und 1,1 bar LD und zweistufiger WAES
Methanol hat die Formel CH3OH, Spiritus besteht zu ca. 92 % aus Etanol, C2H5OH.
Spiritus hat also einen fast doppelt so hohen Brennwert, verglichen Kohlenstoff- mit Sauerstoffatomen.
Deshalb ist auch bei Dragstern die mit Methanol fahren, der Verbrauch wesentlich höher als bei Verwendung von hochoktanigem Benzin.
Für die Wassereinspritzung hat daher Spiritus den Vorteil der besseren Anfettung für die Luft-BenzinMischung und natürlich einen geringeren Preis.
Methanol hat allerdings einen geringeren Siedepunkt, verdunstet also schneller. Daher verdunsten die Tröpfchen in den Saugrohren schneller und kühlen dort die angesaugte oder vorverdichtete Luft, was der LLK nicht mehr schafft aufgrund zu kleiner Auslegung.
Ich habe beides probiert und nehme nur noch den Spiritus.
Die Hauptkühlwirkung hat nämlich das Wasser, es bindet viel mehr Wärme.
Spezifische Verdampfungswärmen Siedepunkt spez. Wärmekapazität in J/g*K
Wasser 2256 J/g ------------100 °C -----------4,18
Methanol 1110 J/g ------------ 65 °C ------------2,51
Spiritus 854 J/g ------------ 78 °C ------------2,43
Benzin 419 J/g ---------20-210 °C ------------2,02
Also, Motoren mit überfettetem Gemisch zu kühlen, was früher üblich war, ist heute wohl zu teuer.
Auch die spez. Wärmekapazität (erforderliche Wärme, bis der Siedepunkt erreicht ist) von Wasser ist doppelt so hoch wie bei Methanol und Spiritus.
Der Vorteil moderner WAES Anlagen ist gegenüber früher der hohe Einspritzdruck.
Die Tröpfchen sind viel kleiner, haben dadurch mehr Oberfläche und verdunsten schneller.
Eine Leistungssteigerung durch Abkühlung der Ladeluft vor Eintritt in den Brennraum ist gegeben. Der Wasserdampf vermindert die Klopfgefahr.
Aber auch im Brennraum kühlen hier noch verdampfende Tropfen die Ventile und Kolben.
Eine höhere thermische Stabilität ist gegeben.
Grundsätzlich ist also eine Verdunstung so früh wie möglich anzustreben, also Kühlung der Ladeluft,
das steigert die Leistung und der Brennraum wird dann ja auch gekühlt durch die einströmende kühlere Luft, bzw. Gemisch. Die thermodynamische Wärmebilanz ist in beiden Fällen gleich.
Bei leicht überhitzenden Motoren also im Sommer lieber etwas mehr Wasser zusetzen z.B. 60/40
Mein Fazit: WAES Prima Sache
Ich hab sie auch im Audi und bald in meinem Kompressor-Gölfchen und danach kriegt der TDI eine...