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BMW 直水噴射システムを1シリーズの3気筒エンジンに搭載

BMW Efficient Dynamicsの最前線。

BMWが毎年開催するテクニカルワークショップ「BMW Group Innovation Days 2015」で、前輪駆動横置きエンジン用のプラグインハイブリッドシステムを公開したのと同時に、もう一つ大きなトピックがありました。MotoGPのオフィシャルセイフティカーとして投入したBMW M4 Safety Carで採用された「Direct Water Injection Technology」を、1シリーズにも実装しデモンストレーションを行いました。下記のビデオはこの直水噴射技術を解説しています。

BMWのDirect Water Injection Technology(水噴射技術)は、『エンジンが全負荷時』に、サージタンク内(近辺?)に配されたインジェクターが最大10barの噴射圧で水をスプレーし吸気温度を下げることを目的とした技術です。
この技術は目新しいものでもなく、かつてSUBARUが2005年シーズンのWRCカーにウォーターインジェクションシステムを実装していました。

Direct Water Injectionという名称からシリンダー内に水霧を吹き付けると連想しますが、吹き付ける場所はインテークマニフォールドのサージタンク近辺であることが確認できます。


空気は暖まると『膨張』し密度が下がり、また、冷えると『収縮』し密度が上がります。温度が低いほど空気量が多くなり、多くの燃料(ガソリン)を燃やすことができます。結果、発生するトルクが上がり、出力も上がる、という考え方です(原理原則の話)。

よって、MotoGPのオフィシャルセイフティカーとして投入したBMW M4 Safety Carのプレスを見た際、出力&トルクを上げるためのトラック走行を視野に入れたスポーツカー仕様かと思いきや、今回、何と3気筒エンジンを搭載したBMW 1シリーズに実装した、という内容に驚きました。
BMW M4 Safety Carは6気筒エンジンですので、2気筒づつ3本の水噴射インジェクターを配置していまが、3気筒になると何本配置しているのでしょうか?

熱効率が上がり燃費が改善することを目的としています。B37の3気筒エンジンの圧縮比は9.5:1ですが、直水噴射システムの実装により11.0:1にしています。そして圧縮比が上がり、出力&トルクも約10%上がってます。

ユーザーは定期的に水を充填するのか?という疑問

この技術のネックの一つが、「ユーザーが水を充填しないといけない」、という点にあります。なお、BMW M4 Safety Carでは、5リットルの水タンクをラゲッジ下に置いています。

日常利用を目的としたBMW 1シリーズのオーナーが、出力&トルクアップのために定期的に水を充填するか、という疑問です。ただし、もし仮に、「水を充填するとハイオクガソリンがいらなくなり、レギュラーガソリンが使える」という経済的メリットがあると喜んで水を充填するのではないでしょうか?

BMW 1 Series with direct water injection.

発進時の加速などエンジンに負荷がかかった時に、各シリンダーに水が噴射されている状態をモニターで確認している様子を撮影しています

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