在理解了点火角这个概念后,那么就应该清楚为何推迟点火角会影响动力输出了。工程师在最初标定时,会在设定的汽油标号下把点火角设定得比较激进。也就是说,假如使用辛烷值更高的汽油,并不会让点火角提前,所以使用高标号汽油提升动力的说法是不成立的。
再有,发动机在低转速高负载的工况下,也就是用高档位大油门加速的时候。此时发动机的工作环境特别恶劣,缸内压力和温度都很高,爆震发生概率也会增加。所以,转速低未必会对发动机就好,也未必是省油的。
温度和爆震的关系
接下来说说爆震和温度的关系,这与我们日常用车没有太大的关系,最多就是夏天进气温度高会产生一些爆震,不过如之前所说ECU会自行调整,我们正常开就好了。管理温度更多的是工程师在研发时所需要考虑的问题。
若想提升发动机动力,最关键的问题是增加进气量,因为更多的空气意味着能够燃烧更多的燃油。关于自然吸气引擎,之前VTEC那期析技已经详细讲过了。那么对于现在很流行的涡轮增压引擎来说,增加涡轮压力是比较流行的压榨动力的方法,目的同样式增加进气量。
不过,这样也会增加气缸内的温度,温度太高势必会引发爆震。为了解决这个问题,缸内直喷算是一个方法。因为液体汽化过程中会吸收热量,所以当汽油直接喷入汽缸后,缸内温度也会随之降低。
但是单纯靠汽油降温,需要喷更多的油,会导致油耗增高,而且汽油汽化热(汽化是所需的热量)很低,大约是330kj/kg。于是工程师就想到了用其它液体来为气缸降温,比如乙醇和水。记得二战的是时候,德国没有高辛烷值的航空汽油,为了降低爆震他们向油箱内加入了一定比例的乙醇。而宝马在M4 GTS这款车上运用的了水喷射系统,也是同样的原理为气缸降温。
工程师发现,向气缸内喷水,能够看到混合气被水稀释后,比热会略微下降。当混合气体的温度下降20度后,抗爆震极限会提高,如此可以更激进地推前点火角,降低冷却损失,进一步压榨动力。宝马M4 GTS在加入水喷射系统后,最大马力提升了70匹,如果水用完了动力会下降。