前段時間某品牌的新車試駕活動上，工程師把氣門注鈉技術專門拿出來說了十幾分鍾。我心說好笑，這麼古老的技術有什麼值得拿出來吹噓的。
其實現在許多車企都在宣傳的所謂黑科技，比如缸內直噴、水噴射技術等等，最早能追溯到100年前，最晚也在二戰的時候就誕生了。
這段歷史要從飛機的發明說起。在進入噴氣時代之前，飛機引擎和汽車引擎沒有什麼本質的區別，還是活塞、連桿、曲軸這些東西，頂多就是排列布局不同罷了。飛機被髮明之後，人類的活動範圍由陸地、海洋拓展到了天空，於是各類更高、更快、更遠的挑戰紛紛出現。
特別是在一戰的時候，各國都發現飛機是個好東西啊，不僅能偵查敵軍還能帶上機槍、炸彈直接造成殺傷。於是一戰後飛機進入了一個高速發展的階段，人們不斷壓榨飛機的極限，各樣的極端的技術便應運而生了。
勞斯萊斯在汽車領域只是極端小眾的品牌，而在航空領域則是大佬級別的，換句話說航空引擎才是勞斯萊斯的主業，只不過有些技術可以運用到汽車上所以順帶手就造個車吧。到了噴氣時代，勞斯萊斯干脆就把汽車業務賣給了寶馬，還是航空發動機和燃氣輪機來錢多。
作為航空發動機行業中的一號大人物，勞斯萊斯自然參與了一戰後航空發動機的軍備競賽。當時有一個施耐德杯水上飛機競賽，有點今天F1、奧運會的意思，兩年一屆以國家隊的形式參賽比拼飛機的速度，是各航空強國展現肌肉的舞臺。
當時的世界老大還是英國，當然不會錯過施耐德杯，並且還要掙足了面子。為了備戰1929年比賽，勞斯萊斯需要準備一款更為強大的引擎，為此工程師們在V12液冷“H型”發動機的基礎上推出了“R型”發動機。缸徑152.4mm，衝程167.6mm（總排量大概是36升），並帶有渦輪增壓系統，峰值馬力能達到驚人的1900匹。憑藉強悍的動力，超馬林S6以528.89km/h的速度奪得了1929年施耐德杯的冠軍。
“R型”發動機固然強悍，但也達到了極限，很難再壓榨出更多的動力。可是面對1931年的比賽1900匹馬力顯然不夠穩妥，必須進一步提升動力。其實工程師也知道，想提升動力無非兩點，要麼挺高轉速，要麼增大增壓值，但不論如何都會碰到一堵難以逾越的高牆——爆震。先前的文章曾詳細聊過爆震的問題，阻止汽油發動機發展的根本原因就是爆震。
勞斯萊斯工程師想的辦法是向燃料中加入甲醇和四乙基鉛，前者的原理和寶馬M4GTS的水噴射系統一樣，利用汽化潛熱效應為氣缸降溫，以此來降低爆震。後者則是非常有名的抗暴劑，曾被廣泛使用，直到人們意識到鉛汙染的問題後才禁止。
這種燃料能使發動機的馬力達到2350匹，但也帶來兩個嚴重副作用。其一就是腐蝕性，這種被稱為“糊狀啤酒”的燃料能夠溶解金屬，不過應付幾場比賽還是沒有問題的。其二便是散熱問題，缸體散熱倒是好解決，無非是提升散熱系統的功率，但是氣門是一個軟肋，極限狀態下，灼熱的廢氣會融化排氣門。勞斯萊斯當時就想到了，氣門充鈉技術，液態鈉是一種比熱很高的液體，用它做介質帶走多餘的熱量。
“R型”發動機讓勞斯萊斯在液冷發動機向前跨越了一大步，掌握了氣門充鈉、抗爆震等尖端技術。在它的基礎上誕生了名滿天下的“灰背隼”發動機，它是二戰中英國空軍的中流砥柱。
提到了“灰背隼”就不得不說它的直接對手，也是缸內直噴技術首個採用者——梅塞施密特公司的DB601/DB605系列，其裝備於多種型號的BF109戰鬥機。
為何要用缸內直噴技術，想想也很簡單，戰鬥機“狗鬥”的時候比拼的是機動性能，尤其是二戰時的空戰，沒有導彈什麼的，就看誰的飛機厲害。而機動的幅度越大所產生的G值也會更高，如果是化油器供油的話肯定會在某些時候使不上勁，比如說倒飛。
小時候我就一直很好奇，為何戰鬥機可以倒飛？後來才知道，倒飛的難點並不是在空氣動力學方面，擁有一套支持倒飛的供油系統才是關鍵，對於活塞式引擎的飛機來說，缸內直噴技術是支持倒飛的必要條件。想想看在1940年代初就能有這樣的技術還是非常了不起的，要知道那時候還沒有武裝到牙齒的電子控制系統。
說到DB601/DB605系列發動機，還有一項技術在改裝圈和汽車遊戲中經常能看到——N2O（一氧化二氮）。其原理很簡單，當N2O預熱時會分解成氮氣和氧氣，氮氣可以降低缸內溫度減小爆震，而氧氣可達到助燃的效果。為何不用純氧？那一定會爆缸的朋友。
當時第一代DB605和之前的DB601E結構非常相似，只不過增加了排量和改進了增壓系統，雖說最大功率提升到了1475馬力，但是重量也增加了，推重比依舊不理想。將N2O注入氣缸便是一個簡單粗暴的方法，可以短時間將功率提升到1700馬力，有點今天戰鬥機開加力的意思。這在你死我活的戰場上，這瞬時的功率增加還真能保命。
回頭來看活塞引擎的發展歷史，很多所謂的新技術只不過是些老技術的翻版。或者說在壓榨引擎潛力這條路上，能使用的方法和手段前人早就用過了，但目標卻是不同的。
現代的內燃機講究的是高效，還拿缸內直噴來說，汽車可沒有“倒”著開的需求，之所工程師們把缸內直噴技術再次拿出來用，為的是更加精確的控制噴油量，從而提升引擎的熱效率。未來也將如此，內燃機將會走上一條更加高效率的道路。
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