灰机玩剩下的】喷水涡轮增压技术助汽车业节能减排

喷水技术可助汽车发动机省油

科技日报柏林9月3日电 (记者顾钢)德国最大的汽车配件供应商博世公司最近在一款宝马车上成功应用了喷水涡轮增压技术,可以在不影响车辆使用性能的基础上,有效降低燃油消耗量。博世公司希望将这项技术应用到汽车批量生产中,帮助汽车业节能减排。

博世试验的这款宝马车型是M4 GTS,发动机采用喷水涡轮增压后,汽车的百公里加速性能依然能达到少于4秒,对于这款4缸发动机的跑车来说,喷水技术对车辆性能几乎没有不良影响。负责这项技术的博世公司执行副总裁斯特凡表示,喷水技术可以使涡轮增压发动机获得额外的助力。据测试,带有喷水装置的涡轮增压发动机比常规涡轮增压发动机平均可节省燃料4%,在高速路上或匀速行驶状况下,甚至可以节省燃油13%,效果相当明显。

喷水技术是在原有涡轮增压发动机的基础上进行了改进,其工作原理和燃油在内燃发动机上的喷射一样,只是增加了一个喷水管,高压细水喷射到发动机内形成雾状,除了提高燃油燃烧效率和增加动力外,还能有效保护电动机过热。喷水技术所需要的水量很小,每百公里仅需几百毫升蒸馏水,一个充满的小水箱可以行驶几千公里。对于普通消费者来说,即使忘记给小水箱添加水也没关系,发动机只是增加了燃油消耗和降低扭矩,其他方面不受影响。

车辆所需要的额外水箱很小,因此非常适合应用到紧凑型家用轿车上,使车辆行驶更加高效,用户更加受益。博世公司认为,这项技术不仅是个技术进步,而且对节能减排和环境保护也有很大好处。博世目前正与多家欧洲汽车制造商洽谈,希望在更多车型中引入这项技术。



网友评论:

喷酒精更有效吧

可以的,最早应用喷水增压的就是德国人梅赛斯密特系列战斗力吧

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翻出mw50赶紧用上

宝马这是把BMW801翻出来用了吗

还真是MW50

卧槽。。二战黑科技终于民用化

误,从此不用买涉水险

这是什么原理



编辑


@迷路人
水遇到高温分解成氢

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相变膨胀呀,比单纯的气体受热膨胀好使

想起前段时间的Mad Max,人工喷水


能不能别这样

我想不出喷水除了降温之外别的功能 气缸降温就可以吸入更多质量空气提高空燃比 提高燃油效率

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变成水蒸气迅速膨胀,提高压力。
汽缸就是要燃烧燃料,产生废气,迅速膨胀(燃料是液态,燃烧后变成气态,急剧膨胀),废气的压力推动活塞。
但是还有很多能量是以热量的形式来损失掉的。解决方法之一,是引入空气,空气受热,膨胀。
引入水是另一个方法,效率比空气更高,因为液态变气态膨胀更剧烈。

另外就是你说的降温。这是个副产品,热量被利用掉了,自然就达到了降温的目的。
引入空气和引入水都能降温,但是引入水降温更有效。

缺点是水和缸内废气会形成酸(你想,水和硫化物什么的),腐蚀很厉害,一般可能也就不计成本的赛车会用这个技术,跑几次比赛,缸内壁可能就被酸腐蚀了很多了,要换了。

为何不用硝酸?来自: Android客户端

发电领域早就玩过了

家父搞的课题是船用内燃机喷水,具体的细节上有不少差异不过大体上思路差不多(专业差的有点多不是很了解)
前几天这个事情报道后和他闲聊,他说前几年发文到全国最大的内燃机杂志去,看都不看就毙掉了“喷水进去缸不就腐蚀了吗”,宝马现在做出来了又在背后捧臭脚死命的吹…

这文简直错得离谱,首先m4是6缸发动机,第二是水喷射系统首要作用是降低进气温度防止爆震,压榨发动机动力,节油只是附带的,第三,这关电动机什么事,电动机由正时链条驱动,水喷射是在进气管路里面,应该是在涡轮之后

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扯淡


发动机的管道受不了吧?


很豫,那这家是怎么防止腐蚀的呢?


我猜只能靠黑科技涂层了


印象中,凡是涂层,基本都是难伺候的主


其实当初的想法这个水雾的量非常少非常少,而且生成的产物并不会留在缸中…隔行如隔山没仔细听老爹讲现在就就记不太清楚了

这油品要求要多高

M4 GTS这车全球只有700台,而且车主都是舍得花钱养的,绝大多数行驶里程都很少,和一年一万的菜车不能比

国产电瓶车笑而不语



MW50

就说一句吧,4缸的M4哪里有卖的?



一票二战航发内燃机失格

这都是二战科技,只不过军工和民品的侧重点不一样吧


这样说的话不对啊 你液体进入气缸冷却之后才能吸入更多空气 你膨胀了空气不是进不来了 再说四个冲程 做功冲程 在进气压缩之后 先膨胀这个肯定不对 另外那点水水提高压力才多点 能抵消少吸入等体积的空气和燃料作用缺的这部分压力

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@redivan
但是mw50开完了不是得大修发动机么,民用能克服这个问题也算飞跃了吧

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我的理解是这样的,水是雾化成小液滴,在吸气冲程时与空气混在一起,一同吸进去的。

燃烧时,空气中的氧气化合掉了,空气中的惰性气体氮气不能化合,只起到吸收热量膨胀的作用。
如果有水存在,这个吸热膨胀就比空气中的氮气膨胀剧烈的多了,对废热的利用也更彻底。

你的理解是在吸气冲程之前,进水先冷却汽缸?我说不准是你的理解对还是我的理解对。

我记得这个玩法不是伤引擎而且容易过热么?



wiki的讲法,英文不好,这应该是检测的意思吧,大意是发动机用后必测,满5小时整机测


complete tear down inspection就是拆碎
二战时候的inspection必是visual inspection


http://en.m.wikipedia.org/wiki/Water_injection_(engine)
Water has a very high heat of vaporization. As the ambient temperature water is injected into the engine, heat is transferred from the hot cylinder head/ intake air into the water. This causes it to evaporate, cooling the intake charge. A cooler intake charge means it is more dense (higher volumetric efficiency) and also will have a lower tendency to knock. However the water vapor will displace some air, negating some of the denser intake charge benefit. Knocking is generally more of a problem in forced induction engines rather than naturally aspirated so this can be a useful aid in its prevention. On electronic ignition systems the ignition timing is generally retarded to prevent knock from occurring but with water injection it can be advanced closer to Maximum Brake Torque (MBT) timing for additional power.

查了下wiki,应该主要是为了降温吸入更多空气,防止爆震

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那里面喷的是汽油吧


不矛盾啊,通过我描述的过程就达到了降温的目的...


我看好像有和混合气预混合一起进入以及直接喷入气缸的 我之前想的是先冷却效果会好些 因为排气冲程冷却还能顺便带走一波水汽让他不占地方
另外你之前说的水汽膨胀做功好像不是主要作用 主要作用还是降温带来的种种好处
另外我有个问题 egr和喷水这两个东西是不是不能混用啊 是不是效果有些冲突 这个不太明白

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另外问下你是搞汽车这方面的吗!想找工作嘿嘿

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其实我不太懂,这个描述是我根据新闻脑补的

我是学物理的


太强了 好久没和人讨论了 感觉还挺有意思 有兴趣可以加个联系方式互相学习

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进气量不变,多喷油也没额外的燃烧、气体膨胀啊;而加水增压效果明显,且损伤发动机,发动机爆发一会而就功率下降需要修理,很符合剧情。


哪里强....就是脑洞而已...私信你微信号了







姥姥的,好像被顶楼的文章误导了


水在经过喷嘴雾化后被喷入集气腔气化吸热,因此BMW的工程师得以进一步降低进气温度,提高发生爆震的极限增压压强。更低的进气温度也减少了氮氧化物的排放。





因此注水系统显著地提高了增压引擎的性能,在保持低排放的同时增加了马力和扭矩(废话)。由于与提升性能有关的部件并没有受到更多大热负荷,引擎可靠性将不会受到影响。





注水加力的优势有很多方面。当一台增压发动机以最高增压比运行的时候,注水能使油耗降低8%,由于环境高温而引起的性能流失也可以用增加注水量的方法来弥补。所以假如注水系统在涡轮增压发动机设计时就被考虑进去的话,可以在满负荷运行的情况下使用更高的增压比。因此注水也可以从打鸡血转变为高输出下节能减排的技术(你们这些欧洲佬能不能别整天这样)。





注水系统降低的进气温度可以有效减轻高压缩比下的爆震倾向,可以实现更大的点火提前角,从而提高燃烧效率并降低温度。低温的空气密度更高,增加了燃烧室中的氧含量,提高了燃烧的有效压力,从而增进了扭矩输出。较低的燃烧温度也减小了机件的热负荷,延长了了鸡血发动机活塞环、缸垫和增压器一向受到诟病的寿命。






注水系统能够有效使宝马TwinPower Turbo直6一类的高性能增压机型的爆震极限,使其动力不再过多地受限于压缩比。发动机对低辛烷值燃料的耐受程度也相应增加,可以使用95号汽油发挥发动机的全部动力(引进某朝的福音啊)







注水系统使用在集气腔布置的三个10bar压强的喷嘴来平均每个气缸的水量。传感器、水箱和水泵被放置在后备箱中,通过ECU控制系统的介入。这将水的消耗量保持在了很低的水平。当水用完以后发动机会进入自我保护模式限制动力输出,所以竞技爱好者们不用担心爱车在赛道上鸡血打完进入自毁模式。虽然在赛道上要在每次加油的时候补充鸡血以外,日常驾驶平均每五次加油才用加一次水,除此以外没有任何多余的维护保养。熄火后管线中的所有水将会被抽回具有保温功能的水箱,以避免冻结而造成损伤。

顶楼这个有误导的嫌疑,或者说主要的目的是解决爆震的问题,参考MW50的话,并不是直接提高功率



内燃机要提高功率,应该提高进气的涡轮前温度,这样燃烧做工才会高,至少燃气轮机是这样的

但是进气温度太高会造成发动机温度过高,所以涡轮增压都带有中冷器。要中和这矛盾就要提高进气温度+降低发动机温度,所以水应该是给汽缸本身降温而不是给气体降温


二战战斗机的发动机都是使用寿命保持在一百小时以内的,超过一百小时就拆来扔掉或连飞机一起扔到二线当训练用机去

不知道肛内用的什么涂层有能耐磨又能防酸


的确是这样。所以这里又能黑一下德国的发动机,奔驰的BD60X系列的发动机早期为了紧凑还省略掉了中冷器。后来发现走捷径走进了死胡同才用MW50这种方式来弥补的

加哇哈哈马力大还是农夫山泉马力大


解决暴震就是提高动力了,因为可以多喷油做功,以前解决暴震最正常的办法是喷更多的油来冷却汽缸,但是排放和油耗就悲剧了。


要提高动力明明是降低进气温度,涡轮发动机要那么大的中冷器你以为是干嘛的


整体用单晶镍基高温合金来造汽缸就是了。


不是的,降低进气温度是为了提高气体密度和降低发动机温度,但是如果是不考虑强度的理想内燃机的话,进气温度高燃烧效率才高。




进气温度高油气混合物会提前燃烧,所谓爆震,对动力和机械损失更大。给进气冷却就等于给汽缸冷却,作用其实是一样的。

高密度的空气意味着更多的氧气,更多的氧气意味着更多的燃料可以燃烧,更多燃料意味更多动力。

汽油机不可能不考虑爆燃的问题,而柴油机则不怎么用考虑,不同的发动机差别大了去了


水的比热高,安全

就是水分蒸发吸热,降低缸内温度, 降低爆震倾向,没有什么黑科技

就是水分蒸发吸热,降低缸内温度, 降低爆震倾向,没有什么黑科技

标签: 喷水   发布日期:07-30