石屹
BMW這次的“創(chuàng)新”科技其實也并沒有那么新,因為這項向發(fā)動機中注水的技術(shù)其實在二戰(zhàn)時便已經(jīng)被BMW使用過了,不過那個時候是應(yīng)用在戰(zhàn)斗機上——福克伍爾夫公司(Focke-Wulf)產(chǎn)的FW190A-4戰(zhàn)斗機所搭載的BMW-801發(fā)動機。這項向發(fā)動機中注水的技術(shù)被簡稱為“注水加力”,簡單理解便是通過向發(fā)動機中注水,以達到瞬間提升發(fā)動機推力的作用,是不是有點兒云里霧里?別急,后面慢慢解釋。
二戰(zhàn)時的“黑魔法”
向發(fā)動機中注水,即便現(xiàn)在看來也如同“黑魔法”一般,可是在軍用飛機發(fā)動機的技術(shù)中確有此一項,注水有很多目的,其中最重要的是為進入發(fā)動機的氣體降溫。水(在BMW-801發(fā)動機上,噴射的其實是水和乙醇的混合溶劑)蒸發(fā)會吸收大量熱,從而對進氣進行冷卻,降低進氣溫度、降低氣體壓力,提供了噴入更多油氣混合氣體的可能性。所以,在注水加力時,進入發(fā)動機的可燃混合氣體明顯增加,動力也隨即提升,這便是加力的意義所在。注水加力的優(yōu)點很明顯,不過缺點也非常明顯,便是注水對于發(fā)動機的損耗極為嚴重。首先是發(fā)動機無法承受長時間的注水加力,基本上只是在危急時刻才使用,另外被注過水的發(fā)動機壽命會急劇下降。
戰(zhàn)斗機向賽車移植
這項技術(shù)首先出現(xiàn)在作為MotoGP安全車的M4車型上,也就是說在那臺直列6缸發(fā)動機上使用。另外,在寶馬2015年創(chuàng)新日上,他們演示這項技術(shù)時則是拿了一臺5門版的116i,也就是說這項技術(shù)也可以使用在那臺直列3缸的發(fā)動機上。
在汽車上使用的這個注水加力技術(shù)與在飛機發(fā)動機上的原理大同小異,只不過在汽車上采用了直接注入進氣歧管。當水霧注入進氣歧管后,蒸發(fā)吸熱可以降低25℃的溫度,特別是在節(jié)氣門全開的情況下,提供了一個非常規(guī)的冷卻方式。與飛機采用的注水加力稍有不同,使用在汽車上的這項技術(shù)在注水降溫后會控制燃油系統(tǒng)不注入額外的燃油,從而實現(xiàn)燃油消耗的降低,經(jīng)BMW計算,大致可以降低8%的燃油消耗。
在注水之后,進氣的含氧量得到增加,并且進氣的溫度更低,密度上升,進氣量也會加大,爆震的現(xiàn)象也會被抑制,所以發(fā)動機在設(shè)計時壓縮比可以做得更高。116上的這臺3缸發(fā)動機,壓縮比從原先的9.5:1提升至11:1,提升了較小節(jié)氣門開度時的效率。更低的溫度也可以降低節(jié)氣門、氣門、渦輪增壓器等各個部件的熱負荷壓力。通過各方面的優(yōu)化,經(jīng)BMW計算,功率和扭矩大約可以得到10%的提升。
“黑魔法”的循環(huán)使用
對于MotoGP安全車M4來說,用于注水加力的水被存放在一個5L容量的水箱內(nèi),由于經(jīng)常需要發(fā)動機滿負荷運轉(zhuǎn),所以每次加油的時候都需要對水箱進行加水。但是,這是對于賽車,對于未來可能會實現(xiàn)民用的注水加力技術(shù),除了特殊的氣候條件情況下水是可以實現(xiàn)自身循環(huán)的,例如,采用空調(diào)的冷凝水進行水位補充。每次熄火之后,注水加力系統(tǒng)軟管中的所有水都會被排回水箱,這在極冷天氣時可以保證系統(tǒng)的軟管不會被凍裂,并且不會有意外的水分流進發(fā)動機造成腐蝕。而水箱本身也會位于車輛較為防凍的位置。
結(jié)語
沒有什么不可以,別把打入“豬肉”的液體當成搶分量的水,其實那是一針注射到動脈的強心劑。BMW將自己在二戰(zhàn)時服務(wù)于飛機的技術(shù)拿到了賽車和民用車市場,可以說是一次大膽的創(chuàng)新,當然在這個二戰(zhàn)勝利慶典的時候,這項技術(shù)也顯得更有意義。單從技術(shù)角度來說,BMW還是那么愛著自己的內(nèi)燃機,為了它的未來,瘋狂而執(zhí)著。