如果汽車的自然吸氣改為純氧供氣,發動機能不能的功率能不能在原基礎上提高50%以上?

聖域的華彩樂章

這個設想其實本人上中學時就想過,但是無奈那時候那有汽車啊,連摩托都沒有,所以從沒有在內燃機上做過相關測試。這個想法一直沉澱在記憶深處。直到看到這個問題。

本人並不是這方面的專家,所以僅做一下簡單的理論性探討,


純氧助燃都用在什麼地方

現在有據可查的純氧參與燃燒的應用環境,第一是火箭的發動機,第二是全氧燃燒技術的玻璃窯爐。這些都是因為專業的需要。


汽車發動機現有條件

我們知道,在大自然正常的空氣中,氧氣的含量大概是21%,還有78%的氮氣,以及0.9%左右的其他氣體,而現在汽車發動機燃燒效率最高的也不過在40%左右,也就是說,還有60%的燃燒能量沒有得到充分的利用,而使用純氧參與發動機的汽油燃燒氧化反應,將可以大幅度的提高發動機功率效率。

我們不得不面對另外一個問題,以現在的材料水平,科技水平,製造水平,現有內燃機使用純氧參與汽油的氧化燃燒反應產生的高溫材料能否承受得住。而且有一個不容忽視的就是直接使用純氧助燃,燃燒穩定性很差,而且沒有了氮氣作為熱傳導介質,燃燒反應產生的熱量不能很快的釋放,將會產生爆炸。

汽車發動機燃燒的條件

經過科學研究發現,汽車發動機最理想的空氣與燃料的比例是14.7比1,空燃比當然也是質量比,我們可以這樣理解,燃燒1公斤的汽油是需要14.7公斤的空氣來作為助燃劑的,現在市面上普通的92號汽油,每一升的重量大約是0.725公斤,而普通小轎車一般油箱容量為50升左右,汽油重量大約為50×0.725,等於36.25公斤,燃燒完這些汽油,需要的空氣的重量是36.25乘以14.7,等於532.8公斤。那麼空氣中的氧氣含量大概是21%,我們用純氧來計算的話是532.8×0.21=111.88公斤,氣體、鋼瓶總體重量不會低於140公斤,而這麼重的重量,對一般小轎車來說,相當於兩個成人,不僅大大的增加了車輛的自重,而且氧氣的成本也很高。

結束語

在發動機的工作過程中,接入純氧,進行助燃燃燒肯定是更充分了,但燃燒產生的溫度也會是現有燃燒條件下的幾倍,而當前的汽油內燃機,在燃燒做功行程中,焰心溫度大約在2200度左右,但由於有氮氣的介入,火焰到達活塞頂端以及氣缸壁時,只剩下大約600攝氏度,而緊接著進入排氣行程時,溫度會迅速衰減,而在使用純氧作為助燃劑時,由於燃料與氧進行完全結合,燃燒瞬間全面開花,甚至產生爆炸,溫度將會超過活塞的熔點,而作為潤滑劑的潤滑油,也會迅速變成氣態,失去潤滑作用,造成發動機立刻損壞,而氧氣的儲存需要高壓或者低溫,而氧氣一旦洩漏,也會在一定範圍產生極低的溫度並且遇到明火會產生爆炸而車裡的人不是被燒死,就是被凍死我覺得沒有人的汽車會選擇背一個這麼大的炸彈。


新科技的誕生可能就是一次歷史上的異想天開,缺乏想象力,社會發展將十分緩慢。


德道資管行業研究

我們知道,內燃機做功是通過油氣混合氣體燃燒而進行的,而燃燒基本上只是利用了空氣中的氧氣,而氧氣在自然正常的空氣中只佔21%,而佔比78%的氮氣以及其他氣體並沒有燃燒,而是隨著尾氣排出車外。再說發動機的功率,現在汽車發動機的燃燒效率最高的也不過在40%左右,也就是說,還有60%的燃燒能量沒有得到充分的利用。因此,如果使用純氧供氣參與發動機汽油氧化反應,將會大幅度提高發動機功率,可以說提升50%以上也是沒有問題的。

但是,理想很豐滿,現實很骨感。這樣的預想難以實現,至少,在目前的技術條件下是無法實現的。

首先,以現在的材料水平,科技水平,製造水平,現有內燃機如果使用純氧參與汽油的氧化燃燒反應產生的高溫,發動機肯定承受不住。而且有一個不容忽視的就是直接使用純氧助燃,燃燒穩定性很差,而且沒有了氮氣作為熱傳導介質,燃燒反應產生的熱量不能很快的釋放,將會產生爆炸。

其次,科學研究發現,汽車發動機最理想的空氣與燃料的比例是14.7比1,空燃比當然也是質量比,我們可以這樣理解,燃燒1公斤的汽油是需要14.7公斤的空氣來作為助燃劑的,現在市面上普通的92號汽油,每一升的重量大約是0.725公斤,而普通小轎車一般油箱容量為50升左右,汽油重量大約為50×0.725,等於36.25公斤,燃燒完這些汽油,需要的空氣的重量是36.25乘以14.7,等於532.8公斤。那麼空氣中的氧氣含量大概是21%,我們用純氧來計算的話是532.8×0.21=111.88公斤,氣體、鋼瓶總體重量不會低於140公斤,而這麼重的重量,對一般小轎車來說,相當於兩個成人,不僅大大的增加了車輛的自重,而且氧氣的成本也很高。

也就是說,在發動機的工作過程中,接入純氧,進行助燃,燃燒肯定是更充分了,功率也肯定能提升,但燃燒產生的溫度也會是現有燃燒條件下的幾倍,而當前的汽油內燃機,在燃燒做功行程中,焰心溫度大約在2200度左右,但由於有氮氣的介入,火焰到達活塞頂端以及氣缸壁時,只剩下大約600攝氏度,而緊接著進入排氣行程時,溫度會迅速衰減,而在使用純氧作為助燃劑時,由於燃料與氧進行完全結合,燃燒瞬間全面開花,甚至產生爆炸,溫度將會超過活塞的熔點,而作為潤滑劑的潤滑油,也會迅速變成氣態,失去潤滑作用,造成發動機立刻損壞,而氧氣的儲存需要高壓或者低溫,而氧氣一旦洩漏,也會在一定範圍產生極低的溫度,並且遇到明火會產生爆炸,而車裡的人不是被燒死,就是被凍死,我覺得沒有人的汽車會選擇背一個這麼大的炸彈。

如此來看,純氧供氣不僅不會有任何功率的提升,發動機缸體、活塞會直接被燒熔爆缸。這種劇烈的燃燒會產生很高的高溫。可達上千度,結果就是你的發動機缸體、活塞、缸蓋、氣門、噴油嘴、機油等等一同參與這種劇烈的氧化反應而燃燒融化,導致發動機爆掉。就根本甭想提升動力的事兒了。


汽車觀察家

告訴你們個絕招,一般人我不告訴他,買個潛水用的高壓瓶,,,類似pcp的瓶,不大,但是可以打高壓氣體,在平原地區打上高壓氣,一個限壓閥接上透明軟管類似點滴管的粗細,進高原後發動機無力的時候,稍稍放點氣就行了,來回用不了,


騎豬打天下

不可能增加功率50%,增加10%是存在的。原因是電噴發動機噴油量不增加,功率就不可能增加。但因為可以燃燒更完全,從而提高熱效率10%而已。多餘的氧氣會排出去,當然結局是故障燈亮,提示燃料稀。

本人做過類似實驗,不過相反,是燃料氧含量增加50%...結果發動機不能工作。同理推論,純氧進氣,噴油量是根據進氣多少而按14.7:1為基線噴油,發動機不會識別空氣和純氧,不會多噴油的。燃料消耗對應的氧氣後,多餘的氧氣只會排出去。尾氣氧傳感器會檢測到氧超標,從而給出燃料不足信號,於是行車電腦ECU只會給出最多10%的噴油富裕,從而提高10%動力,保障發動機安全。

發動機ECU標定是核心,全世界沒幾家。標定ECU價格是1000-2000萬級別的。想想得分攤多少臺發動機?

如果以為進純氧,按1:21%比例,認為發動機會增加5倍功率,是不懂發動機工作原理的。


老張說甲醇汽車

汽車如果改用純氧助燃,汽油的能量轉化率可以大幅提高,百公里油耗可以降為約1-2升,也就是功率提高5倍以上,但必須改變發動機的結構、工作原理,等於要製造新的發動機。


內燃式蒸汽汽車的設計

設計目的:

利用現有技術基礎,實現汽車可以使用多種燃料,小客車百公里油耗兩升,汙染物零排放的目的。


設計方法:

採用內燃式蒸汽機(又稱為軒式蒸汽機)實現能量轉化,也就是將燃料和氧氣加壓接入鍋爐內部燃燒,用火焰與水直接接觸的形式加熱水來產生蒸汽,然後用高壓蒸汽推動氣動馬達向外輸出動力。


現有技術:

液氧已經實現民用化;液體火箭發動機燃料和氧氣輸送有成熟技術;內燃加熱產生高壓蒸汽的技術在軍事上早已經應用於潛射導彈的發射;現有氣動馬達已經可以承受150℃的工作溫度,適當改進提高即可使用。


內燃式蒸汽汽車的簡介

內燃式蒸汽汽車的核心技術是內燃式蒸汽機(又稱為軒式蒸汽機),這也是其與傳統汽車最大的不同。


它的工作原理是:將燃料和氧氣加壓接入鍋爐內部燃燒,用火焰與水直接接觸的形式來加熱水,使水汽化產生高壓蒸汽,然後推動氣動馬達對外做功。

實現該設計的基礎有兩條:1、眾所周知,燃料在有充足氧氣的情況下,在水中也可以燃燒;2、在供氧充足的情況下,燃料的燃燒更充分,能量釋放更徹底,以汽油為例,燃燒產物是二氧化碳和水,可以稱為零汙染。

內燃式蒸汽機的結構和工作過程

1、內燃式蒸汽機的結構:由蒸汽發生器,燃料供給、氧氣供給、電源、電力點火,補水、動力傳遞系統組成。

(1)、蒸汽發生器:由密閉的可承受高壓的鍋爐體,爐頭,電點火器,溫度、壓力、水位傳感器,補水管,高壓蒸汽輸出管,鍋爐外部保溫層組成。

(2)、燃料供給系統:可以用氣體,液體,固體粉末等多種可燃物;其中氣體、液體燃料通過加壓噴入鍋爐體內的爐頭,在混合後被點燃;(固體燃料需要研磨成5—10微米的顆粒,然後與其他液體燃料混合使用)。

(3)、氧氣供給系統:由車載液氧灌,調壓裝置,輸氧管組成。

(4)、電源系統:由電瓶給車載電器供電並存儲發電機產生的電力。

(5)、電力點火系統:由鏈接電源的點火控制器,電點火器組成,負責點燃爐頭混合後的燃料和氧氣。

(6)、補水系統:由水箱,輸水管,加壓泵組成,負責保持鍋爐體內的水位正常。

(7)、動力傳遞系統:由高壓蒸汽輸出管,蒸汽壓力調節器,氣動馬達組成。高壓蒸汽驅動氣動馬達向外輸出動力。


2、內燃式蒸汽機的工作過程:

接通電源後,燃料和氧氣以一定壓力進入鍋爐內部,二者在爐頭混合後被電點火器產生的火花點燃;燃燒的火焰直接接觸鍋爐內的水,熱量將水汽化為水蒸汽,與燃燒產生的廢氣聚集在密閉的鍋爐內,壓力升高,形成高壓的混合蒸汽;高壓蒸汽通過高壓蒸汽輸出管,在蒸汽壓力調節器的控制下,推動氣動馬達輸出不同的動能,驅動車輪以不同的轉速轉動。做功後的廢氣排入大氣,補水系統維持鍋爐內正常的水位。

內燃式蒸汽汽車的特點

1、節能:燃料的燃燒是在有保溫層的鍋爐內部進行的,燃燒產生的二氧化碳和水蒸氣,與水受熱汽化後的水蒸汽一起組成混合氣體,共同向外做工,計算下來小客車百公里油耗兩升。

2、結構簡單:從能量釋放到最後作功的能量傳遞環節減少到只有氣動馬達。因此機件摩擦損失的能量大為減少,機械效率大大提高。

3、控制簡單:通過調節輸入氣動馬達的蒸汽壓力,可產生不同的轉速,實現無級變速;通過調節兩側車輪的轉速,可以實現轉向;通過控制氣動馬達的旋轉方向,可以實現控制車輛前進,後退以及剎車。

4、零汙染:有氧氣助燃,燃料燃燒充分,能量釋放完全。以汽油為例,燃燒產物為二氧化碳和水;因為沒有氮氣參與燃燒,不產生汙染物二氧化氮,因此說是零汙染。

5、使用多種燃料:除了液體、氣體燃料以外,還可以使用固體燃料。

內燃式蒸汽汽車的可行性報告

1、從工作原理看內燃式蒸汽汽車的可行性:

以汽油機為例,汽油的熱值是4.6×107J/Kg。現在一般的汽車行駛時,每秒來自燃料箱的能量為70kj,其中絕大部分(75%)以熱和廢氣的形式被排除車外,只有25%約17kj的能量被髮動機轉化為機械能,而這其中一部分還用在其他方面,實際驅動車的能量僅佔總能量的13%(9kj)。

內燃式蒸汽機採用氧氣助燃,就可以實現兩個目的:1、保證燃料的充分燃燒;2、使燃料的燃燒過程在鍋爐內部進行。這樣即保證燃燒釋放的熱能充分的傳遞給水;同時汽油燃燒過程中生成的二氧化碳氣體和水蒸氣也保存在鍋爐內部,與受熱汽化的水蒸汽一起組成混合氣體,共同向外做功。

由於汽油是在鍋爐內部燃燒的,燃燒產生的熱量和高溫氣體都保存在鍋爐裡面。並且鍋爐的外面全都包裹上了保溫層,從而使鍋爐內部熱量的散失率降低到10%以下,因此保證了內燃式蒸汽機對汽油熱值的利用效率達到90%以上。

這樣假定在1小時內燃燒完2升汽油,則每秒鐘轉化到水蒸氣中的能量為16.6kj。這些能量通過氣動馬達直接傳遞給車輪,如果氣動馬達的效率為0.6,則每秒鐘轉可產生推動汽車的能量為9.96kj,這個數值大於現有汽油機實際用來推動汽車的能量數值,所以使用內燃式蒸汽機可以實現小客車時速一百公里油耗兩升的設計目標。

由於汽油是在有充足的氧氣助燃的情況下燃燒,所以燃燒充分徹底,燃燒產物為二氧化碳和水;同時因為沒有氮氣參與燃燒,不產生汙染物二氧化氮,可以稱為零汙染。


2、從經濟性看內燃式蒸汽汽車的可行性:

內燃式蒸汽汽車與內燃機汽車的設備有所不同,現在假定二者都是以汽車能連續運行5小時,續航里程500公里為基礎來比較。

在重量方面:內燃式蒸汽汽車的油耗是每小時2升,需要10升汽油加上油箱共重15kg;需要25㎏液氧加上液氧罐共重75㎏;需要100㎏的水加上水箱共120㎏;鍋爐、氣動馬達共重30㎏,這些總共的重量是240kg。去掉了內燃機系統150kg;50升汽油和油箱的重量共50kg,調速系統50kg。前後兩者相抵,內燃式蒸汽汽車與內燃機汽車在重量方面大體相等,因此在燃油經濟性方面具有可比性。

內燃機汽車百公里油耗以7升計算,每升汽油以6元計算,500公里需要210元(平均每公里約0.42元)。蒸汽汽車百公里油耗2升,500公里需要60元,;需要液氧25㎏,10kg液氧價格7--8元,需要20元;水100㎏,以10元計算,總共花費90元(平均每公里約0.18元)。二者相比較蒸汽汽車比內燃機汽車每500公里節省120元。由此可見內燃式蒸汽汽車有明顯的經濟性優勢。


3、從現有材料工藝技術看內燃式蒸汽汽車的可行性:

(1)、液氧的存儲是成熟技術,已經實現民用化,並且逐年在加大普及面,例如:運輸鮮活水產品車輛已經普遍使用液氧;

(2)、內燃加熱產生高壓蒸汽的技術在軍事上已經應用於潛射導彈的發射;而液體火箭發動機更是成熟技術,它的燃燒室內壓力可達200大氣壓(約20MPa)。內燃式蒸汽機的蒸汽發生器內最高也不超過10個大氣壓(1MPa以內),相對來說氧氣和燃料的輸送簡單的多。

(3)、內燃式蒸汽汽車的高壓蒸汽溫度在200℃以內(0.35MPa飽和水蒸氣溫度是138.35℃,0.7MPa飽和水蒸氣溫度是169.6℃)。現有氣動馬達已經可以承受150℃的工作溫度,如果使用高溫材料製造適用的氣動馬達難度不大。

綜上所述,製造內燃式蒸汽汽車具有實際可行性。

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付:

噴氣式飛機在雨中飛行時,飛行速度會增大一些。因為在發動機轉速不變的情況下,雨滴進入渦輪壓縮機後,由於雨滴蒸發吸收熱量降低燃燒室溫度,使增壓比變大,增加了發動機推力,相應使飛機速度有所增大。

很多噴氣飛機本身都有個"噴水推進"系統,通過在進氣口噴水來增加其發動機功率,以前運七就搞過。

機械傳動效率最高,齒輪傳動可達0.98 。但這是8~9級精度、在良好潤滑的閉式條件下,一對齒輪的效率。模型上用的小齒輪達不到這樣高,在0.92左右,如果傳動鏈中有2~3個齒輪對,效率就要降到0.85~0.78。

大型發電機和電動機的效率在0.95以上,傳動可超過0.9. 但小型(數千瓦以下)電動機和發電機的效率約0.78~0.8,傳動效率約0.6~0.65。

液壓傳動的效率隨油壓提高,在1.8~2兆帕時,油泵效率約0.78,葉片式油馬達效率0.65~0.7,柱塞式在0.9以上,其中多作用徑向式可達0.95。考慮到洩漏和管道阻力,綜合傳動效率在0.6左右。設備越小,相對洩漏越大,效率越低,用在模型上能達到0.4就不錯了。

氣泵和氣動馬達的效率在0.75~0.78左右,估計效率約0.56~0.6。因此,電傳動以其高效、簡單、可靠是首選。不過如果需要執行直線運動,流體傳動就顯示出長處了。總之要綜合考慮,具體情況具體分析。

5小時,10升汽油完全燃燒可以產生的功率

汽油熱值為4.6×10的7次方J/kg,密度為0.7

10升汽油的熱值=10×0.7×4.6×10的7次方=3.22×10的8次方J

則可產生的功率=汽油的熱值3.22×10的8次方J÷時間5小時×60分鐘×60秒=17888w=17.8kw

(1w=1J/s)

17.8kw×0.6(氣動馬達的機械效率)=10.68 kw大於現有汽車直接驅動車的功率9kw

加熱100公斤水(水的溫度20℃)

1公斤水溫度升高一度吸收的熱量約4200 J,

100公斤水溫度升高一度吸收的熱量約420000 J

液氧儲罐為雙層固定真空粉末絕熱儲罐(貯槽)。內膽材質採用不鏽鋼(其中二氧化碳儲罐為16MnDR),外膽材質為Q235B或者16MnR。表面防腐塗層採用噴砂除鏽、吹掃、噴塗等工藝,同時採用了雙組分快速固化液體塗料。 


產品型號5立方

最高工作壓力:1.6MPa

高溫氣動馬達使用溫度超過150℃,需要特殊潤滑

氣動馬達工作壓力一般都在0.4-0.7Mpa,國標0.63Mpa (1兆帕就約等於10個大氣壓,也就10公斤)也就是4-7公斤。

高壓鍋的鍋壁厚度能承受2公斤的壓力, 高壓鍋的壓力一般是0.5-0.8公斤。

0.35MPa飽和水蒸氣溫度是138.35℃,0.7MPa飽和水蒸氣溫度是169.6℃


riyue123321

參考氮氣加速(NxO),本質同樣是為了給氣缸供給更多氧氣。拋開危險性和爆震,如果你加裝了純氧進氣裝置,同樣的一個做功行程中你可以多噴射4倍的燃油,動力大概會提升到原來的400%


黑貓警長165716911

看了很多回答,發現化學老師都死得比較早。

首先我們要搞清楚發動機裡面燃燒是怎麼回事。

通常情況下,進氣口進氣,空氣和霧化的汽油混合,再通過火花塞點燃,推動活塞做功。

初中化學,燃燒需要三個必要條件,氧氣、可燃物、溫度達到燃點。燃燒的本質就是一種劇烈的可燃物與氧氣發生的劇烈的發光發熱的化學反應。既然是化學反應,那就氧氣和可燃物一定是按照一定比例反應的。

有了以上基本知識,我們就可以來探討這個問題。通常情況,發動機噴油的設定是按照氧氣為空氣濃度的21%來設定好的。如果噴油量過大,那麼因為沒有足夠的氧氣,油在氣缸內無法完全燃燒,造成高油耗的現象;若噴油量過低,會導致的是可燃物太少,發動機無力。通常的車輛到了高原地區就會無力,因為空氣中含氧量下降,噴入氣缸的汽油無法充分燃燒所致。

實際的設定過程中,因為無法做到油和氧氣的精準控制,一般來說都是噴油量略少,而每次燃燒都會有一定氧氣的富餘的。

另外,儘管每次燃燒氧氣都會富餘,實際情況下,也會因為油料的霧化效果以及與氧氣的混合程度不夠而造成少量的汽油分子未燃燒而直接被排出了氣缸。什麼分層燃燒,還有馬自達的那個噴油技術,豐田的4C噴油技術都是在優化噴油效果,能讓每一個汽油分子都能與氧氣發生反應。

在純氧供氣的情況下,汽油的燃燒效率會得到提高,接近於100%。也因此功率會有所提高,但是能否顯著提高,還得看發動機原本的燃燒效率。但依照目前的技術而言,燃燒效率原本就已經很高了,即便提高到100%,能增加的功率就顯得很有限了。

當然,如果這時候根據純氧的環境提高噴油量,這會讓發動機的動力表現得到顯著的提高。

實際上,在汽車運動中並沒有用純氧來助燃的,因為更密集的燃燒帶來的是更大的散熱負擔,而且大部分氧氣會被浪費掉。實際操作中用N2O來做助燃劑。2分子的N2O在高溫的環境下會分解生成2分子的氮氣和1分子的氧氣。也就是說,對發動機節氣門噴N2O,可以提供33%的氧氣,同時,2分子變成3分子,氣壓也會增高50%,相當於額外增加一個小渦輪,再用時,該反應是個吸熱反應,還可以達到一定的冷卻的效果,所以,這個在賽車運動以及速度與激情電影中時常看到。


楊sir61545451

你想多了,其實科學有一萬種可能,作為實踐就要從第一種可能簡單地聊一聊。

初中化學就簡單明瞭的告訴我們:氧氣不直接燃燒,只是一種很好的助燃劑。僅憑這一點,發動機就會變得一塌糊塗!你只要敢點火…………從發動機做功行程開始,沒有足夠的空氣與霧化的汽油形成可燃混合氣,氣缸內是純氧環境!火花塞極樁開始燒燬、這時缸內汽油和純氧混合氣達不到做功條件只是燃燒,沒有足夠的膨脹力推動活塞,然後在燃料的注入口,也就是進氣口(缸內直噴的就是噴油嘴)無限燃燒…注:這時,金屬部件也開始燃燒!甚至四個行程都無法靠燃料來完成!全靠馬達的作用來帶動。氧氣管線成為了一條導火索,迅速、明亮地燃燒到氧氣儲存罐!剩下的腦補吧


心藍6177649

呃😖

缸內燃燒比的不是溫度,是燃燒後膨脹的體積,活塞是通過氣體的膨脹推動的。

現在的渦輪增壓技術也是通過增加進氣量的方式實現膨脹體積增加,從而提高輸出功率。

用純氧只是單純的提高了溫度,可膨脹的體積是減少的,所以反而適得其反。 氣體裡熱值最高的是氫,但是用氫燃料直接做功的內燃機很少,原因是膨脹的問題。

電影中改裝車用氮氣增加功率,不是把氮氣直接輸入發動機,而是冷卻進氣,增加單位內空氣的摩爾量,來提高功率。

大家糾結的內燃機效率只有40%,不用太糾結了,就像生產石油的過程本身也要消耗石油,內燃機要克服摩擦,要吸氣,要排氣,要消音,要放熱,每一個過程都要降低效率。其實現代化的內燃機已經接近極限了,改進的空間不大(從性價比方面考慮的)。


老龍的花花世界

初中物理課上把纏繞在點燃的火柴上的鐵絲放入充滿純氧的燒瓶中的場景,大家應該都有些印象。鐵絲的熔點是1535攝氏度,結果當然是鐵絲瞬間變為黑色的四氧化三鐵顆粒。

而汽車發動機的活塞都採用鋁合金製造,熔點比純鐵低很多,很多情況下不需要純氧都可能被燒壞或燒穿,比如無控的爆震(爆震就是汽油在火花塞沒有點火之前發生了不可控的自燃,引發的高溫足以將活塞部分熔化)。這種情況並不少見,原因可能是使用了抗爆震能力不足的汽油,爆震傳感器工作異常,發動機管控系統軟件匹配不良等。

不用純氧用這個就已經很恐怖了

在進氣歧管內注入氧化亞氮(N₂O)氣體,雖然不是注入純氧,但其實已經可以明顯提高發動機的動力,不過調整不當隨時可能把活塞頂燒穿,發動機報廢只是瞬間的事。

未經過大幅度強化的發動機就要慎用這種技術了,因為這本身就屬於拔苗助長的方法,氧化亞氮在高溫下會迅速分解出大量氧分子,雖然不是純氧,但是也足以讓發動機內部迅速產生高溫,這些熱量如果不能迅速散發掉,就只能作用於發動機本身,而原廠的冷卻系統是很難做到這一點的。

所以起源於美國直線加速賽的氧化亞氮加速系統分為輕、重兩種類型,前者也叫做溼式氧化亞氮加速系統,後者則被稱為乾式氧化亞氮加速系統。

溼式的意思是氧化亞氮和汽油混合後再進入氣缸內參與燃燒,這樣通過合理調整噴油時間就可以利用霧化汽油來吸收多餘的熱量,防止發動機發生損壞。不過也因為如此由氧化亞氮轉換而成的氧分子並沒有那麼多,所能提升的動力也是很有限的,通常不會超過發動機原廠動力輸出的50%。

和機械增壓、渦輪增壓技術不同,氧化亞氮加速技術並不能提供連續長時間的動力提升,而且對發動機壽命有一定的影響。

乾式系統是不能用於普通發動機的,只有經過終極性能提升的發動機才能相對安全的使用,而這種安全也只是相對而言的,並不是像遊戲中那樣可以輕易反覆使用的。

無知者通常都無畏

《速度與激情》第一部中布萊恩不聽勸,非要給自己的三菱日蝕跑車裝這套系統,結果是沒有完成比賽發動機就出現了故障,但是

片中那輛車的發動機並沒有當場報廢,只是氣缸墊瞬間失去了密封,所以發動機才瞬間失去了動力,造成驅動輪鎖死,和《頭文字D》中AE86的第一次所謂爆缸是不一樣的,所以布萊恩才能繼續開著那輛車去“解救”多姆。

而排氣管中噴著藍色火焰的RX-7、Supra、Skyline GT-R等車使用的還都不是乾式氧化亞氮加速系統,通過專用的控制電腦由電磁閥進行噴注,發動機管控系統也需要進行相應的調整。而強大得多的乾式系統更多的還是用在化油器發動機上,而且多用於比賽時間短暫的直線加速賽,這也是汽油燃料發動機迅速提升動力的最後一招。

這個比純氧更好使,更好炸!

這樣也無法滿足美國直線加速賽車的需求,所以後來才發展出了恐怖的硝基甲烷動力賽車,也就是Top Fuel組賽車,俗稱為“火箭車”,這些賽車依然採用傳統的活塞式V8發動機,但是燃料卻是號稱液體炸藥的硝基甲烷。

這種爆炸力極強的物質,比汽油、甲醇更能為發動機提供驚人的動力,Top Fuel組別賽車的動力輸出可以超過1萬馬力,僅需3秒即可完成0-400米加速,終點通過車速超

過300英里/小時,而汽油只能提供大約5000馬力,成績也就會慢上一倍。

這種隨時都可能爆炸的液體相當不穩定,特別是對瞬間的高溫和衝擊很敏感,所以這種賽車發生爆炸也是很常見的事,有時候賽車只是暖胎階段發動機就發生了爆炸,而最恐怖的事則是加速過程中發生爆炸。

純氧只能起到助燃作用,而硝基甲烷卻是熱值很高的可燃易爆液體,提升功率遠不止50%或100%,讓這些動力怪獸乖乖聽話的肯定不是一群瘋子,而是一些經驗豐富的技師。一般情況下都來自美國本土,Top Fuel和CART方程式都採用特殊的燃料,就算是F1發動機工程師也玩不轉,而前者的安全控制就顯得更困難了。

氧化亞氮加速系統是成本相對較低的產品,但是對發動機的耐久度和冷卻性能要求較高,胡亂改裝和使用也是不行的。就像最貼近現實的《速1》裡面演的那樣,在不當的時機使用,硬件不足的條件下使用都會出現問題。並不是誰的氣瓶多,打開的時間長,誰就能獲勝,而絕大部分職業汽車比賽是禁用這類系統的,包括美國的NASCAR,CART,INDY等。著名的派克峰爬山賽(PPIHC)中,應該不會有人敢用這套系統,這不用賽會去禁用。


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