我们知道,限制发动机动力输出的除了自身的材料技术外,还有散热。一台发动机的散热跟不上的话,会引起零件在高温下的耐热疲劳性等各种各样的问题。
但多年来解决散热的途径并不多,尤其是在一些高性能汽车上,散热成为限制动力输出的一大瓶颈。宝马在这方面终于取得了突破,发动机喷水系统是随着宝马M4 GTS的推出而量产的。今天我们来看看这个厉害的喷水系统是怎么实现的。
该系统的名称为喷水系统waterinjectionsystem(wis),这不是宝马自身研发的成果,而是博士制作的。简单的原理是在进气道上安装水射流,在高压下雾化水使其与空气融合,在燃料点火前向进气歧管喷射雾状水,再通过水的气化热进行冷却。
加速时和高速行驶时等,用燃料内加水喷射的冷却方法可以节约燃料的消耗,油耗性能最多提高13%。宝马M4 GTS配备了3.0T直列6缸发动机,最大功率500马力,最大扭矩600牛米,以及宝马最新的喷水技术,可以更好地提高发动机的动力输出,降低发动机爆震。
传动系统方面,宝马M4 GTS配备7速双离合变速器,官方标称的0-100km/h加速成绩为3.8秒,极速达到305km/h,比现有的M4双门板车快0.3秒。
喷水有什么技术优点?
1.为充气过程提供冷却。就像冷却进入气缸的空气一样。这一点类似于涡轮中冷器。
2.能有效防止爆震发生,适当提高发动机压缩比,增强动力。
4.可以简单有效地降低油耗。特别是高负荷和低转速的情况。
5.避免燃料浓厚喷射,降低排气温度。特别是高负荷和高转速的情况。
这些漂亮的动力数据背后有喷水的功劳,但最初关于喷水的开发也并不顺利。一个问题是加注水源的问题,据统计,这个喷水系统不到几百公里就要消耗近100毫升的纯水,所以必须在汽车行李箱里安装小水箱。水箱的容量也不会使加注频率频繁。至少要比玻璃水少。即使没有水,发动机也可以在以前没有水而不参与燃烧的逻辑内工作,没有别的问题。
问题二是冬天水结冰的问题。这也经常解决。汽车可以用加热器加热直到冰融化,但在水完全溶解之前发动机不会启动喷水的控制逻辑。喷水冷却系统最令人好奇的是,喷出的水只会降低油气混合物的燃烧温度而不参与燃烧,那水之后会去哪里呢?其实水在发动机启动燃烧之前全部蒸发,与废气一起排出,所以不会产生发动机生锈的问题。
如果水不够的话,每次都自己添加不是很麻烦吗?于是,有人提出可以把空调水作为水的来源之一,但由于不能确保空调水的清洁,所以扔掉了。