论文部分内容阅读
BMW这次的“创新”科技其实也并没有那么新,因为这项向发动机中注水的技术其实在二战时便已经被BMW使用过了,不过那个时候是应用在战斗机上——福克伍尔夫公司(Focke-Wulf)产的FW190A-4战斗机所搭载的BMW-801发动机。这项向发动机中注水的技术被简称为“注水加力”,简单理解便是通过向发动机中注水,以达到瞬间提升发动机推力的作用,是不是有点儿云里雾里?别急,后面慢慢解释。
二战时的“黑魔法”
向发动机中注水,即便现在看来也如同“黑魔法”一般,可是在军用飞机发动机的技术中确有此一项,注水有很多目的,其中最重要的是为进入发动机的气体降温。水(在BMW-801发动机上,喷射的其实是水和乙醇的混合溶剂)蒸发会吸收大量热,从而对进气进行冷却,降低进气温度、降低气体压力,提供了喷入更多油气混合气体的可能性。所以,在注水加力时,进入发动机的可燃混合气体明显增加,动力也随即提升,这便是加力的意义所在。注水加力的优点很明显,不过缺点也非常明显,便是注水对于发动机的损耗极为严重。首先是发动机无法承受长时间的注水加力,基本上只是在危急时刻才使用,另外被注过水的发动机寿命会急剧下降。
战斗机向赛车移植
这项技术首先出现在作为MotoGP安全车的M4车型上,也就是说在那台直列6缸发动机上使用。另外,在宝马2015年创新日上,他们演示这项技术时则是拿了一台5门版的116i,也就是说这项技术也可以使用在那台直列3缸的发动机上。
在汽车上使用的这个注水加力技术与在飞机发动机上的原理大同小异,只不过在汽车上采用了直接注入进气歧管。当水雾注入进气歧管后,蒸发吸热可以降低25℃的温度,特别是在节气门全开的情况下,提供了一个非常规的冷却方式。与飞机采用的注水加力稍有不同,使用在汽车上的这项技术在注水降温后会控制燃油系统不注入额外的燃油,从而实现燃油消耗的降低,经BMW计算,大致可以降低8%的燃油消耗。
在注水之后,进气的含氧量得到增加,并且进气的温度更低,密度上升,进气量也会加大,爆震的现象也会被抑制,所以发动机在设计时压缩比可以做得更高。116上的这台3缸发动机,压缩比从原先的9.5:1提升至11:1,提升了较小节气门开度时的效率。更低的温度也可以降低节气门、气门、涡轮增压器等各个部件的热负荷压力。通过各方面的优化,经BMW计算,功率和扭矩大约可以得到10%的提升。
“黑魔法”的循环使用
对于MotoGP安全车M4来说,用于注水加力的水被存放在一个5L容量的水箱内,由于经常需要发动机满负荷运转,所以每次加油的时候都需要对水箱进行加水。但是,这是对于赛车,对于未来可能会实现民用的注水加力技术,除了特殊的气候条件情况下水是可以实现自身循环的,例如,采用空调的冷凝水进行水位补充。每次熄火之后,注水加力系统软管中的所有水都会被排回水箱,这在极冷天气时可以保证系统的软管不会被冻裂,并且不会有意外的水分流进发动机造成腐蚀。而水箱本身也会位于车辆较为防冻的位置。
结语
没有什么不可以,别把打入“猪肉”的液体当成抢分量的水,其实那是一针注射到动脉的强心剂。BMW将自己在二战时服务于飞机的技术拿到了赛车和民用车市场,可以说是一次大胆的创新,当然在这个二战胜利庆典的时候,这项技术也显得更有意义。单从技术角度来说,BMW还是那么爱着自己的内燃机,为了它的未来,疯狂而执着。
二战时的“黑魔法”
向发动机中注水,即便现在看来也如同“黑魔法”一般,可是在军用飞机发动机的技术中确有此一项,注水有很多目的,其中最重要的是为进入发动机的气体降温。水(在BMW-801发动机上,喷射的其实是水和乙醇的混合溶剂)蒸发会吸收大量热,从而对进气进行冷却,降低进气温度、降低气体压力,提供了喷入更多油气混合气体的可能性。所以,在注水加力时,进入发动机的可燃混合气体明显增加,动力也随即提升,这便是加力的意义所在。注水加力的优点很明显,不过缺点也非常明显,便是注水对于发动机的损耗极为严重。首先是发动机无法承受长时间的注水加力,基本上只是在危急时刻才使用,另外被注过水的发动机寿命会急剧下降。
战斗机向赛车移植
这项技术首先出现在作为MotoGP安全车的M4车型上,也就是说在那台直列6缸发动机上使用。另外,在宝马2015年创新日上,他们演示这项技术时则是拿了一台5门版的116i,也就是说这项技术也可以使用在那台直列3缸的发动机上。
在汽车上使用的这个注水加力技术与在飞机发动机上的原理大同小异,只不过在汽车上采用了直接注入进气歧管。当水雾注入进气歧管后,蒸发吸热可以降低25℃的温度,特别是在节气门全开的情况下,提供了一个非常规的冷却方式。与飞机采用的注水加力稍有不同,使用在汽车上的这项技术在注水降温后会控制燃油系统不注入额外的燃油,从而实现燃油消耗的降低,经BMW计算,大致可以降低8%的燃油消耗。
在注水之后,进气的含氧量得到增加,并且进气的温度更低,密度上升,进气量也会加大,爆震的现象也会被抑制,所以发动机在设计时压缩比可以做得更高。116上的这台3缸发动机,压缩比从原先的9.5:1提升至11:1,提升了较小节气门开度时的效率。更低的温度也可以降低节气门、气门、涡轮增压器等各个部件的热负荷压力。通过各方面的优化,经BMW计算,功率和扭矩大约可以得到10%的提升。
“黑魔法”的循环使用
对于MotoGP安全车M4来说,用于注水加力的水被存放在一个5L容量的水箱内,由于经常需要发动机满负荷运转,所以每次加油的时候都需要对水箱进行加水。但是,这是对于赛车,对于未来可能会实现民用的注水加力技术,除了特殊的气候条件情况下水是可以实现自身循环的,例如,采用空调的冷凝水进行水位补充。每次熄火之后,注水加力系统软管中的所有水都会被排回水箱,这在极冷天气时可以保证系统的软管不会被冻裂,并且不会有意外的水分流进发动机造成腐蚀。而水箱本身也会位于车辆较为防冻的位置。
结语
没有什么不可以,别把打入“猪肉”的液体当成抢分量的水,其实那是一针注射到动脉的强心剂。BMW将自己在二战时服务于飞机的技术拿到了赛车和民用车市场,可以说是一次大胆的创新,当然在这个二战胜利庆典的时候,这项技术也显得更有意义。单从技术角度来说,BMW还是那么爱着自己的内燃机,为了它的未来,疯狂而执着。