Motores con inyección de agua: técnica efectiva pero peligrosa

Se trata de una técnica relativamente moderna, pues su pionero fue el Saab 99 Turbo S de 1978, quien con un primitivo sistema de inyección de agua mejoraba en unos 15 caballos sus prestaciones. Más tarde fueron los chicos de Ford y Cosworth los que implementaron un sistema más elaborado para el Focus WRC hasta que la FIA los prohibió para no encarecer los motores. Finalmente, hace tres años, llegaba al mercado el exclusivo BMW M4 GTS, cuyas excitantes prestaciones se obtenían gracias en parte a un sistema de inyección de agua atomizada en la admisión. Esta revolucionaria técnica era aplicada por primera vez en casi 40 años para un vehículo de calle y permitía elevar la potencia en más de media centena de caballos hasta un rango cercano a los 500.

El procedimiento es sencillo: simplemente se coloca un inyector de agua destilada atomizada en el colector de admisión para así hacer entrar una mezcla de aire y agua en el interior del cilindro, justo antes de la inyección del combustible. Eso sí, solo es recomendable para mecánicas de gasolina, pues los altos ratios de compresión y temperaturas alcanzados por las de gasóleo generan más carbonilla.

LA GRAN VENTAJA

¿Por qué agua? Por muy chirriante que pueda parecer el hecho de introducir agua en el motor, lo cierto es que con ello se pueden lograr grandes avances. Y es que el líquido elemento tiene un alto grado de calor de vaporización, es decir, se necesita de gran cantidad de energía para hacerla cambiar de fase líquida a gaseosa. Es algo así como una 'esponja' de calor.

La principal y más obvia tarea que desempeña este sistema es la de refrigeración. Así como los intercoolers enfrían el aire antes de entrar a la cámara de combustión, con el agua se logra enfriar a su vez la propia cámara de combustión. Debido a este hecho se pueden mitigar hasta cierto punto los episodios de autodetonación, es decir, la explosión no controlada de la mezcla antes del salto de la chispa, un hecho en absoluto deseable.

De esta manera se puede forzar un poco más el motor y avanzar el encendido de la chispa de manera controlada, lo que conlleva un aumento en la eficiencia de la combustión y también una mayor potencia.

Esta combustión más eficiente desemboca a su vez en una menor cantidad de partículas nocivas, como los óxidos de nitrógeno –NOx–. Éstos aparecen en mayor cantidad cuánto mayores sean las temperaturas alcanzadas en la combustión, por lo que si ésta ocurre a una menor temperatura, menores serán los óxidos desprendidos.

Y es en esta parte donde el asunto se pone más interesante para los fabricantes de cara a reducir las emisiones contaminantes. Bosch, quien utilizó a BMW como cliente piloto para este sistema, clama que con esta tecnología se puede mejorar el rendimiento de pequeños motores de tres y cuatro cilindros por encima del 10% y mejorar los consumos en hasta un 13%. Ello sumado a la correspondiente reducción de emisiones e incremento en prestaciones.

En cuanto a la propia agua, el consumo que asegura Bosch es de apenas unos cientos de mililitros cada 100 kilómetros. En el caso del M4 GTS la marca recomendaba llenar el depósito de agua destilada cada 3.500 kilómetros si no se hacía un uso intensivo en el circuito.

LOS PROBLEMAS

El primer problema que asalta a un coche con este sistema es la necesidad de implementar un mapa de inyección extra en la centralita del coche, así como de programar también los correspondientes a los inyectores y a las bujías de una manera acorde entre los tres. En definitiva, un sistema que debe ser tremendamente preciso para funcionar de manera acompasada.

Y aún más, éste debe ser también un sistema especialmente fiable, para que no se dé el caso de inyectar mayor cantidad de agua que la óptima. El agua es un elemento incompresible, así que lo más probable en esta situación es que terminen por doblarse las bielas. No menos catastrófico es el hecho de que se agote el depósito de agua, pues se generarán las autodetonaciones mencionadas anteriormente con el consecuente 'picado de biela'. Para ello debería implementarse otra función adicional en la ECU que cambiara los parámetros cuando detectase la falta de agua en el depósito. Es decir, más costes y menos fiabilidad.

Por último, también se encuentra el hecho de tener un depósito de líquido más del que hay que preocuparse, que ocupa espacio y añade peso al conjunto.

Actualmente, la inyección de agua en la cámara de combustión es una técnica reservada a competiciones muy específicas, como las carreras de 'dragsters', pues cualquier imprecisión deriva casi irremediablemente en el fallo catastrófico del motor. No obstante, queda patente que los resultados obtenidos con esta técnica son buenos a todos los niveles, por lo que queda a merced de los laboratorios de ingeniería su desarrollo para la aplicación en masa.