知識點水噴射技術

知識點：水噴射系統(tǒng)技術

2015年2月，寶馬公司發(fā)布了MotoGP賽事安全車的改裝版M4，見圖。這臺車除了外觀炫酷，還有一大特點，就是搭載了一臺可以向發(fā)動機進氣歧管噴射高壓水霧的發(fā)動機。通過加壓泵的推送使得冷水以極細的水霧形式進入汽缸內與汽油一同燃燒這一技術稱為水噴射系統(tǒng)技術。此技術能夠有效地為發(fā)動機降溫，從而增加發(fā)動機能效。寶馬改裝版M4外觀圖1.采用水噴射技術的優(yōu)點

正常情況下，發(fā)動機缸內噴射的是汽油，柴油，天然氣，甲醇等可燃燒的液體。同樣發(fā)動機的燃燒是通過在氣缸內噴射如汽油等可燃燒的液體，然后使其著點火燃燒并對外做功。（1）降低爆震的幾率。對于采用渦輪增壓技術的發(fā)動機，缸內溫度與缸內壓力比非增壓發(fā)動機更高，因此會導致氣缸內的油氣混和物在氣缸壓縮時易發(fā)生自燃。如此同時，后續(xù)火花塞點火使可燃混合氣燃燒，燃燒點不止一處，這種情況下就極易發(fā)生爆震。總所周知，爆震對發(fā)動機的損害很大，也會大大降低車輛的舒適性能。如果此時往氣缸內噴水，可以降低氣缸內的溫度，抑制爆震的產(chǎn)生，從而大大改善發(fā)動機的工作條件，降低發(fā)動機的損害幾率。1.采用水噴射技術的優(yōu)點（2）可以提高壓縮比。沒有噴水的發(fā)動機提高壓縮比，會導致爆震，而噴水的發(fā)動機會抑制爆震，這樣就使得提高壓縮比成為可能。提高壓縮比的好處，就是能夠提高發(fā)動機的輸出動力。（3）降低油耗。因為缸內噴水降低了氣缸內的溫度，使進入缸內的空氣密度增加，從而吸入更多的空氣。這相當于增大了過量空氣系數(shù)，使得氣缸內的燃燒更加充分，提高了燃油消耗率，降低了油耗。（4）降低排放。這個發(fā)動機噴水技術，起到了類似廢氣再循環(huán)利用的作用，降低了氣缸內的溫度，有效抑制了NOx的產(chǎn)生，可以降低排放。1.采用水噴射技術的優(yōu)點2.水噴射系統(tǒng)的原理

進氣溫度是決定發(fā)動機輸出動力的重要因素之一，降溫對于增壓車型更為重要。水噴射系統(tǒng)最主要的目的就是降低缸內溫度。而水分子氣化所需的能量是汽油的六倍，因此在同樣的環(huán)境下水的降溫能力遠遠大于汽油，可以帶走大量的缸內熱量。水噴射系統(tǒng)將霧化的水霧噴入氣缸后，可效降低氣缸內的溫度，一旦溫度降低便能有效的增加發(fā)動機的輸出功率。發(fā)動機水噴射系統(tǒng)工作示意圖

在水噴射系統(tǒng)中，通過加壓泵的加壓推送，使得水以極為細小的水分子形式進入氣缸內與汽油一同燃燒。由于水的密度比汽油大，因此噴入氣缸內的水分子便會被汽油包裹住，不但增加了汽油的燃燒面積，汽化后的水分子還能帶走高溫和熱量，從而利于壓縮比的提高。加壓泵及水箱安裝位置2.水噴射系統(tǒng)的原理

水噴射系統(tǒng)除了有效控制進氣溫度、降低發(fā)動機工作溫度外，還可以有效減少發(fā)動機爆震發(fā)生的可能性。而且對于改裝車輛來說，溫度與爆震情況降低后就可以將點火提前角增加或將增壓值增大，這都直接有利于對于性能上的輸出動力的提高。而燃燒室內的溫度降低后，排氣溫度自然也就會下降，對渦輪增壓車而言渦輪排氣側的壓力也會減小。此外，水分子還是清潔積碳的好幫手，利用發(fā)動機運作時高溫水蒸氣的慣性力可有效