车主学堂你的车可能比你更聪明 水火相容

 

从内燃机诞生以来,工程师们就不断致力于其性能的提升。我们耳熟能详的可变气门正时、可变气门升程、涡轮增压技术,就此应运而生。然而,被黑科技附身的宝马自然不屑止步于这些“常规”做法。...



从内燃机诞生以来,工程师们就不断致力于其性能的提升。我们耳熟能详的可变气门正时、可变气门升程、涡轮增压技术,就此应运而生。然而,被黑科技附身的宝马自然不屑止步于这些“常规”做法。在发布的宝马运动旗舰M4 GTS上,宝马展示出了非比寻常的方法——进气歧管水喷射技术。


为何向进气歧管中喷水?
在正式介绍这项黑科技之前,我们先了解下为何要向进气歧管中喷水?众所周知,涡轮增压发动机是将空气压缩到气缸内的。由于空气受到压力的关系,其自身温度会上升。空气温度
越高,密度就会随之越低,进而影响气缸内油汽混合物的正常燃烧。
现阶段涡轮增压车型都使用中冷器避免上述情况的发生,为了进一步降低进气温度,宝马
使用了向进气歧管中喷射高压水雾的方法。
系统如何运作?
这套进气歧管水喷射系统可以将独立的贮水箱中的水,以高压水雾的形式喷入到进气歧
管当中。当水雾遇到高温进气后,就会汽化为水蒸气并带走部分热量。此时,经过冷却后的
空气会以更高的密度、更低的温度压入气缸之中。
考虑到水的特殊性(不可燃),因此它与燃料、空气的混合比、喷射时机等数据是和发
动机的工况息息相关的。三者会在传感器和行车电脑的调控下,达到精准的配比。 


为发动机带来了哪些好处?
进气歧管水喷射技术的一大优点在于抑制了发动机爆震的问题。涡轮增压发动机往往由于
其更高的缸内温度与压力,容易发生油气混合物的自燃(爆震),影响发动机的正常工作。而
拥有了智能的进气歧管水喷射技术,可以有效降低进气温度及缸内温度,解决由爆震而引起的
发动机功率下降、零部件过度磨损等问题。原本比较娇气的先进汽油机,也可以使用辛烷值更低、
价格更便宜的汽油了。

同时,由于缸内燃烧更可控,允许发动机达到更高的压缩比。加之气缸内可以进去入更多
的空气,使得汽油燃烧得更加充分,发动机的功率与效率自然也就提升了。宝马声称,水直喷
技术不但可以降低排放,还能带来了非常可观的 3%-8% 油耗改善,与 5%-10% 动力提升。
需要给M4加水吗?
为了满足水喷射系统的用水需求,宝马 M 部门的工程师额外为 M4 GTS 装备了一个 1.3
加仑(约 4.9L)的水箱。除此以外,系统也会循环利用空调系统所产生的冷凝水。因此,即使
面对激烈的赛道驾驶,水喷射系统也足以坚持到每次赛车返回 Pit 房补充燃料。而在城市驾驶时,
每添加五次燃料才需要额外为水喷射系统添加一次水,兼顾了日常用车的便利性。


为了确保水喷射系统万无一失,宝马 M4 GTS 还随之配备了一套智能的自我诊断装置。当
水箱资源枯竭,或是水喷射系统发生故障时,行车电脑会通过调整涡轮压力及点火时间等方式
来保障发动机的正常运转。每次关闭发动机后,所有喷射管中的水都会被回收到水箱之中,以
防止发生结冰、变质等问题。 
除了 M4 GTS 应用的进气歧管水喷射技术,宝马
还曾在去年的品牌创新日上提出过缸内水喷射技术。
顾名思义,就是直接往气缸内喷射水,以达到降低温度提高燃效的目的。技术演示中,宝马当家的 B38 系
列 1.5L 三缸涡轮增压发动机由于使用了缸内水喷射技
术,最大功率足足提高了 82 马力。

在排放法规日益严苛的今天,工程师们为了提高
汽车的能效可以说是无所不用其极,连水火不相容这
种根深蒂固的认知都能被打破。的确,那些缜密的传感器,精确的喷射系统,智能的行车电脑就是为此而生的。


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