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翻譯文章授權轉載自:Webike
原文參考:Bosch 「水噴射冷卻系統」將會運用於量產車款上

來自德國世界知名的汽車相關零件供應商Bosch 博世推出「水噴射冷卻系統(Water injection System)」,這是一項取代過去主要以燃油(汽油)而是改用“水”冷卻引擎的劃時代性技術。

除了引擎驅動以外,也作為「冷卻」用的燃

根據Bosch 博世的官方介紹,即使是最新型的汽車引擎約有5分之1的燃油用於驅動以外的用途。到目前為止幾乎所有的汽油引擎都配備了補助性的噴射燃油,以防止引擎過熱的裝置,這項裝置主要用於冷卻高轉速下的引擎。這項裝置主要是透過燃油(汽油等)的氣化熱,使汽缸本體(engine block)燃燒室能夠達到冷卻效果,而更進一步有效地運用這項物理原理的正是「水噴射冷卻系統(Water injection System)」。

和「水冷式引擎」的冷卻水不同!?

水冷式引擎主要是透過將引擎內部的水(冷卻劑)循環於被稱為水套(water jacket)的專用通路內,以達到汽缸本體冷卻的作用,當燃油引爆啟動後,燃燒室內就暴露在高溫之下,燃燒室同時也成了引擎內溫度最高的部位,但是水冷式引擎的冷卻水不是直接流入燃燒室內,而是流經金屬壁面進行冷卻。而直接冷卻燃燒室則表示將能夠減少對活塞、汽缸的損害,這一點相當的重要,但是一般的引擎冷卻裝置主要是透過燃油料氣化達到冷卻效果。

水噴射系統有別於一般水冷,是直接把水霧噴入燃燒室內。

用「水」取代汽油進行氣化進而達到冷卻

Bosch 博世的水噴射冷卻系統(Water injection System)所運用的方法是,在燃油點火前在進氣歧管(intake manifold)噴射霧狀「水」,透過水的氣化熱達到冷卻的效果。在加速或高速走行時等情況下,透過在燃油內加水噴射的冷卻方法將能夠節省燃油的消耗,進而提升油耗性能最高達13%(在新油耗標準WLTC下可提高4%)。透過這項技術尤其是3汽缸、4汽缸等精巧的小規模引擎(downsizing engine),也能夠藉此提升油耗性能。此外不只是油耗性能,水噴射冷卻系統也將有助於提升與扭力與馬力的輸出,透過引擎的效率化能夠更加提升渦輪增壓引擎(turbo engine)的動力,即使原本就具有高輸出馬力、高扭力的運動型車款動力也能因此再升級。順帶一提,水噴射冷卻系統最讓人在意的是,噴出的水最後怎麼處理,水在引擎啟動燃燒前就全部蒸發,再連同廢氣一起排出所以不會有引擎生鏽的問題發生。

已經運用於汽車並且量產化的技術

被選為MotoGP的安全車(Safety Car)的「BMW M4 GTS」。

實際上,這項技術早就已經運用在搭載直列6汽缸渦輪增壓引擎的「BMW M4 GTS」等車款上,透過搭載Bosch 博世製的水噴射冷卻系統帶來壓倒性的動力與高轉速下的優異油耗性能,從Bosch 博世這次發表水噴射冷卻系統來看,這項技術預計將會運用於量產車款上。水噴射冷卻系統所需要的水量,每走行100km約需要數百毫升,這樣的需求水量可以儲存在水箱裡,每數千公里才需要蒸餾水,因此在維修保養方面可以說是相當的方便,另外即使水箱沒水了,也只會造成油耗性能和扭力下降,對引擎完全沒有任何影響。從效率層面來看的話,雖然也能夠在汽缸內直接噴水達到冷卻作用,不過Bosch 博世則是採用兼具低成本與高技術的燃油噴射,如此一來將能夠進一步地量產化,並且運用在更廣泛的領域上。

能節省大約13%的燃料消耗,也能減少大約4%的co2排放。

運用於量產市售車的「意義」

在賽車的世界裡或是航空機引擎,早就已經存在水噴射冷卻技術,不過這次Bosch 博世推出的「水噴射冷卻系統(Water injection System)」則是具有降低成本進而得以運用於量產市售車,因此可以說是意義非凡,這項技術首先應該會先運用在汽車,相信之後將會再進一步地推廣到摩托車上。不過,目前僅限於搭載渦輪增壓或機械增壓引擎的部分車款,加上摩托車本來就屬於低油耗的交通工具,相較於汽車摩托車對於油耗性能的要求較低等因素下,將會使得摩托車運用水噴射冷卻技術的優先度下降,即使如此,技術總是不斷地在進化,也許在不久的將來摩托車也會開始運用這項劃時代性的技術。雖然最近EV、電子裝置等全新技術的推陳出新總是不斷地引人目光,不過Bosch 博世的「水噴射冷卻系統(Water injection System)」帶來了擁有150年以上歷史的引擎今後進一步進化的可能性,因此可以說是一項值得關注的新資訊。

如果水噴射冷卻系統可以放到市售車上,車子將會更省油更環保。

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