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为了省油 一汽红旗准备往发动机“兑点水”?

汽车消费网
2020-06-23

  差不多是13个月前,青年汽车宣布全球首辆水氢燃料车诞生,该车实现了车载水解制氢技术,车辆只需加水就能行驶。因为完全无视能量守恒,这事儿在当年绝对是堪称“智商筛选器”的大新闻。

一汽水喷射发动机专利图

  然而,仅在一年之后,一汽申请了一个关于“喷水发动机”的发明专利,顿时让人想入非非。与荒谬的水氢燃料车(不是燃料电池车)不同,这项技术却是正儿八经的“黑科技”。今天我们就来聊一聊,一汽究竟是怎样给发动机“兑水”的。

  ▲水喷射发动机有什么用?

  所谓水喷射发动机,其实就是在传统内燃机的基础上增加一个高压喷水系统,其主要由水箱、高压水泵、歧管喷射系统、缸内喷射系统以及ECU控制模块组成。

蓝色为进气喷水系统,可循环

  从结构来看,其实喷水和喷油有着相似的主体设计,都是通过高压喷射系统将液体喷入气缸,差别在于作用。喷油的目的是为了点火燃烧,让发动机转起来;而喷水是为了给进气以及油气混合体降温,抑制爆震,进而提高压缩比,降低油耗。

红色为缸内喷水系统,水箱供水

  现在主流的涡轮增压发动机,因为进气的高温高压,即便用上水冷中冷器,在激烈工况下也没法将进气温度降下来,非常不利于抑制爆震,所以普遍压缩比都在10:1-11:1。想要抑制爆震,光靠提高燃油标号实在太被动,而给发动机的“呼吸系统”喷水降温,无疑是非常有效的解决方案。

  ▲水喷射发动机为什么不怕“进水”?

雅阁失速门:发动机吸入冷凝水

  传统内燃机最怕的就是进水,例如之前本田雅阁1.5T发动机的高速“失速门”,就是因为大脚油门导致发动机把冷凝水吸入到燃烧室内,导致发动机启动保护机制,从而失速。为什么一汽还要给发动机内喷水,却不怕进水呢。

高压喷射雾化水不会轻易冷凝

  其实原因很简单,通过高压水泵喷射出来的是高度雾化状态的水,在进入燃烧室后会迅速吸收热量,变成水蒸气,既降低了温度,也不会附着在气缸壁或者活塞上,导致生锈或者影响润滑。

  当然,如果真的是那种不差钱的高性能车子,例如F1赛车、超级跑车那种,还是嫌喷水气化吸热慢,还可以换成喷乙醇,讲道理二锅头都行。乙醇常温就能挥发吸热,高温环境下气化速度更快,而且乙醇也是能燃烧的,还能进一步提高动力输出。

211、21是电热模块

  从专利图来看,一汽申请的水喷射系统还配备了温控模块,防止水箱冻结。首次开车时,车子会通过电热模块以及发动机热量给水箱内的冰解冻,并通过温度传感器保持水箱内的水不会结冰,让这套系统在极寒地区也能正常使用。

  ▲宝马也玩过“兑水”发动机

宝马M4 GTS

  说到水喷射发动机,其实并不是一汽首创,在之前的宝马M4 GTS上,代号S55的3.0T L6发动机就装备了一套原厂水喷射系统WIS(Water Injection System)。而之前这种技术也在一些赛车、改装车以及二战时期的飞机(星型活塞发动机)上应用过。

官方魔改S55 3.0T L6发动机

  宝马M4使用的WIS水喷射系统是大名鼎鼎的德国博世协助开发出来的,可以让发动机在更高压缩比,更高进气增压值以及更激烈的工况下稳定运行。数据方面,官方“魔改”后的S55发动机最大功率达到了500马力,峰值扭矩600N·m,比普通版多了69马力/50牛米。

红旗S9会需要加水吗?

  当然,但凡是水喷射发动机,日常开车的过程中除了要加油,还得加水,就像现在国六柴油车需要额外加尿素一样,相信未来的一汽红旗“兑水车”也不例外。