水,發(fā)動機(jī),這幾個字組合在一起,有沒有想起什么?
2019年,水氫發(fā)動機(jī)、青年汽車以及龐青年火了一把,畢竟聽到關(guān)于“汽車加水就能跑”的說法,是個正常人都會驚掉下巴,差點就以為下半生無需關(guān)注油價了,以為可以和“兩桶油”說再見了......
然而這事的結(jié)果,還是在預(yù)料之中,網(wǎng)友們更是犀利地評價水氫發(fā)動機(jī):“應(yīng)該拿不了諾貝爾獎,拿個奧斯卡影帝獎沒問題?!?/span>
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其實一直以來,發(fā)動機(jī)的燃燒做功,似乎都與水沾不上邊,如果水進(jìn)入了氣缸,那是一件可怕的事。為啥老司機(jī)一直告誡大家,在雨天萬不得已要涉水的時候,車子在中途熄火后就別再啟動發(fā)動機(jī)了,怕的就是發(fā)動機(jī)進(jìn)水報廢,而且你只能自認(rèn)倒霉。
所以,發(fā)動機(jī)向來是與水不“相容”的,換個說法,發(fā)動機(jī)其實怕水。
然而,一汽卻正在研究一款“噴水”發(fā)動機(jī),并申請了發(fā)明專利,這是怎么一回事呢?
市面上常見的四沖程發(fā)動機(jī),有進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個行程,在多個循環(huán)之后,發(fā)動機(jī)的溫度會隨之而升高,而為了追求高熱效率、達(dá)到更省油的目的,許多車企會通過提升壓縮比的方法來實現(xiàn)更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性,畢竟環(huán)保、油價話題越來越受關(guān)注,一款高熱效率的發(fā)動機(jī),可能比一臺動力強(qiáng)勁的發(fā)動機(jī)更受歡迎。
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但壓縮比這玩意,并不是越高越好,在大家的意識里,高壓縮比發(fā)動機(jī)通常是中高端車在用,也因此它們需要添加更高標(biāo)號的燃油,否則會出現(xiàn)爆燃爆震現(xiàn)象。
反過來講,如果一臺發(fā)動機(jī)做到高壓縮比的同時,還能降低進(jìn)氣溫度、有效抑制爆震,那么就更容易提升熱效率、達(dá)到節(jié)省燃油的效果。
而我們所說的“噴水”發(fā)動機(jī),正是以向進(jìn)氣歧管甚至是缸內(nèi)噴水的方式來降低進(jìn)氣溫度,這么一來可以有效抑制爆震,給熱效率提升帶來更大的空間。
不過問題又來了,若是冬天溫度較低,水結(jié)冰了怎么辦?倒是可以設(shè)定,當(dāng)溫度過低時便停止噴水,可如此一來,在某些溫度較低的城市和地區(qū),似乎就發(fā)揮不出大作用了。
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一汽噴水發(fā)動機(jī)的解決方法,是設(shè)置水溫控制系統(tǒng),實時監(jiān)測水溫變化,當(dāng)溫度過低時,加熱模塊可進(jìn)行加熱,達(dá)到理想水溫,這么一來,即便在冬季嚴(yán)寒地區(qū),發(fā)動機(jī)同樣能實現(xiàn)噴水操作,降低了外界環(huán)境對發(fā)動機(jī)工作的影響。
毫無疑問,這一切努力都是為了提升燃油經(jīng)濟(jì)性,而目前來看,一汽奔騰T77 PRO所搭載的1.5T發(fā)動機(jī),其熱效率已超過了39%,看來在熱效率提升這事上,一汽是有執(zhí)念的。
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說到發(fā)動機(jī)噴水的問題,有人可能還想起了另一種發(fā)動機(jī)——六沖程發(fā)動機(jī)。
與四沖程發(fā)動機(jī)不同,六沖程發(fā)動機(jī)的工作程序為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣、噴水汽化做功、排氣。六沖程發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢在于它只噴了一次油,卻做了兩次功,它的原理也不難理解:在發(fā)動機(jī)第一次做功后,趁著缸內(nèi)的高溫環(huán)境,立馬把水噴進(jìn)氣缸,水在高溫下變成蒸汽,體積急劇膨脹,產(chǎn)生的壓力再次推動活塞運(yùn)動。
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可以發(fā)現(xiàn),六沖程發(fā)動機(jī)確實是將燃油的能量壓榨至盡,數(shù)據(jù)顯示,六沖程發(fā)動機(jī)的效率可比現(xiàn)有的四沖程發(fā)動機(jī)提升40%,若是柴油發(fā)動機(jī),還可以達(dá)到更高。
但六沖程發(fā)動機(jī)也有著致命的弱點,這氣缸內(nèi)一會油一會水的,潤滑問題怎么解決?氣缸壽命會不會縮短?另一方面,第二次水蒸氣做功,產(chǎn)生的動力會和第一次燃燒做功的一樣嗎?這些問題如果能解決,六沖程發(fā)動機(jī)可能會當(dāng)之無愧的神機(jī)。
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19世紀(jì)以來,工程師們對于內(nèi)燃機(jī)的追尋和改良腳步從未停下,也許你會說,為何要煞費(fèi)苦心去提升內(nèi)燃機(jī)那百分之一的熱效率?直接上電池和電機(jī),研究混動或純電動車型不是更直接了當(dāng)嗎?
這話雖然沒錯,當(dāng)下已經(jīng)有過半車企投靠了電動大本營,而有一部分車企,在新能源化的同時,仍不想放棄自己研究了幾十年甚至上百年的發(fā)動機(jī)。
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混動車、純電動車更節(jié)能固然沒錯,但看著一臺又一臺大排量發(fā)動機(jī)漸漸遠(yuǎn)去,成為珍稀物種,即便它們好像與自己(窮人)無關(guān),但心里也是說不出的五味雜陳,沒有引擎轟鳴、沒有轉(zhuǎn)速攀升過程的車,還有靈魂嗎?
所以,大師還是支持那些對發(fā)動機(jī)、對傳統(tǒng)燃油車不離不棄的車企,也許在找到正確方法后、在熱效率不斷提升后,未來大排量車型依舊能與我們共存!
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