本文章最後由 nzj323 於 2015-2-23 17:45 編輯
BMW M4 Coupe Safety Car
如同 2014年，2015年 BMW M4 Coupe 再次擔任 MotoGP世界錦標賽的Safety Car。 BMW M Division設計的高性能轎跑能在賽事之中使用最大的駕駛動態 (Maximum Driving Dynamics)。 6缸直列式引擎採用 BMW M TwinPowerTurbo (雙渦輪增壓)技術， 高轉速理念和獨特的賽車基因提供高性能特性。
作為運動型心臟，引擎提供最大馬力431ph，最大加速達550Nm (油耗量為8.8~8.3L/100Km，CO2排放量為204~194g/Km)，並具有相當寬廣的加速帶。
未來移植技術的可能性
存在於 MotoGP賽事激烈競爭的世界裡，SafetyCar 必須擁有令人印象深刻的性能。 這個核心價值，讓 BMW M的工程師們將高性能動力單元 (Highperformance Power unit)賦予創新的水噴射系統 (Water Injection)，提高引擎性能。
水噴射系統 (Water Injection) 提高了引擎極限的可能，限制引擎的原因是各種熱能。 除了提升性能和扭力外，這項創新的系統也讓這輛 BMW M 車子的耗油和廢氣排放能力提升。 這項 BMW M的產品承襲過去的技術並且結合創新，讓作為 MotoGP Safety Car 的 BMW M4 也能具有對未來量產車下放技術的能力。
![[深度介紹] 賽道新科技 BMW M4 Coupe MotoGP Safety Car9799](static/image/common/none.gif)
最高性能-Sophisticated冷卻系統
到目前為止，高潛力的六缸直列引擎其特性在於對於汽缸燃燒溫度的掌握以及其輔助能力。 為了確保所有的運轉時間中都能有最佳的工作溫度， BMW M Division 研發的的系統提供有效的冷卻管理。 主要散熱器也增加了散熱器溫度平衡控制器，掌控高溫低溫循環，並且同時用於齒輪箱和渦輪增壓器。 廢氣經由渦輪增壓器加熱，並使用由電子控制水泵的間接冷卻水冷卻。
今年 BMW M4 MotoGP Safety Car 配備渦輪增壓引擎提升性能，同時也增加了渦輪增壓空氣的冷卻需求。這個困難的問題已經由新式的水噴射系統(Innovative Water Injection)克服。 除了提高引擎性能外，高性能動力單元還擁有出色的油耗以及排放量。
隨著MotoGP的測試，水噴射系統 (Water Injection System)在不久的未來也會下放到量產的市售車上。 讓 BMW M的車主可以直接在街道上享受高性能的賽道科技。
Wataer Injection (注水)：提高冷卻效率
BMW M 部門使用的水噴射系統 (Waterinjection System)優化了在全油門狀態下，六缸直列引擎產生的消耗。水的氣化作用需要從周圍環境中吸收熱能，而工程師利用的就是水的氣化作用。 水被噴射到進氣模組中成為細霧，在氣化過程中冷卻了排出的廢氣。
降低轉換器燃燒溫度並且減少爆震 ( Knocking)。渦輪引擎因此可以填充更高壓力，並且提早燃燒程序。
降低工作溫度同時也減少有害物質產生，特別是氮氧化物(NOX)。 Water Injection(噴水)從而提高引擎效率。這個技術提升了性能以及扭力，並在同一時間產生出色的油耗及排放。因此可以在不增加相關部品零件的情況下優化性能，同時也意味著原本部品可靠性不會受到影響。
使用系統的潛力
Water Injection (水噴射)的優點可以以不同的方式被使用，取決於引擎和車輛的設計。 因此工程師也有更多自由地發揮空間，決定他們希望要優化任何單一性能或是動力單元的消耗。
當渦輪增壓引擎的渦輪增壓達到額定最大輸出後，額外的注水能夠提高性能以及降低8%的消耗。 在此同時，當環境溫度大於20°C時也會增加注水補償。
最後，能夠代替更多性能的注水系統可以在更多負載時降低消耗。
當注水系統被利用在高性能引擎時，可以利用渦輪增壓機提高適度的壓力來實現， 並在同一時間達成高壓縮比。最後的結果是提高滿載運轉時的性能和降低消耗。
注水詳細的背景機制
性能取決於內燃機的各種因素，包括在燃燒過程中的溫度限制。 如果溫度超過，其結果會產生不受控制的燃燒(爆震,Knocking)，因此產生性能損失， 在最壞的情況下會造成引擎損壞。
當引擎運轉時是特別重要的一點，在空氣進入渦輪增壓機時溫度上升。 冷卻器確保溫度在必要的狀況下能夠降低，但還是有其物理的極限。這些取決於設計和冷卻系統的尺寸， 以及汽車的空氣動力學，吸入空氣的溫度必須在最大允許溫度以下。
增加增壓的壓力會超過爆震 (Knocking)極限，因此不適用於提高性能的可行手段。 BMW M Division 提出了解決方案：注入霧化後的水，降低饒燒空氣的溫度。
冷卻後的增壓空氣降低引擎的爆震，使得燃燒更接近最佳值。讓整個燃燒過程變得更有效率， 同時也降低饒燒溫度。
另一方面，冷空氣具有較高的密度，因此讓進入燃燒的空氣含有更高的含氧量。 使得整個燃燒過程中有平均的壓力，進而優化性能和扭力。 最後，燃燒室內的零件將有效的降低因熱產生的負面影響。不僅可以防止活塞損壞， 排氣閥和觸媒催化轉換器，同時也降低渦輪增壓受到排氣溫度的影響。
解決目標的矛盾
採用水噴射的方式來增加爆震極限也有助於在設計具有強大力量的引擎。 性能和消耗不只由壓縮比來決定。尤其同樣應用在高壓渦輪增壓引擎， 像是 BMW MTwinPower (雙渦輪增壓)直列六汽缸。由於採用高壓縮比，這台引擎具有高效率外也擁有低消耗， 尤其是在部分的負荷範圍內。
然而，最大壓縮比被最大負載時的爆震所限制。而 Water Injection (水噴射)的好處就在這裡， 因為它可以減少爆震的產生，同時也增加壓縮比。透過這種方式，渦輪增壓引擎能在更大的最佳範圍下工作， 這項技術擁有很大的潛力，降低使用燃料的辛烷值。由於 ROZ 98(98汽油) 燃料油在世界上不普遍， Water Injection (噴水)有助於實現最佳性能和引擎 Super E10 (ROZ 95) (95汽油)的消耗。
在 BMW M4 MotoGP SAFETY CAR使用的技術
噴射位置， BMW M部門工程師在增壓室選擇了三個位置，位在六缸直列式引擎中，兩個汽缸配置一個。這種布置方式解決分布上的平衡，也可以以較緊密的方式做設計。
BMW M4 MotoGP Safety Car車尾廂擁有大約五公升的水箱，裡面具有水泵、傳輸感應器和閥門。 泵和完整的傳輸感應系統和驅動元件被引擎電子系統控制，其控制系統也已經作提升。 實際上，泵的注水水壓達10bar(巴)，詳細的使用量取決於負載狀況、引擎速度以及溫度。這些原因讓水的消耗量保持在最小值。
在比賽的賽道上，在車子加油時就必須確認水量，並作補充。 在標準操作程序上，加水的頻率並不頻繁，當然這跟駕駛風格有關。 即使在高速公路上行駛時消耗速度比較快，但也只要每加五次油再加一次水就行了。 為確保系統能在日常生活中使用，他不須做額外的保養。
最大系統安全
為了安全起見，BMW M注水系統具有自動診斷系統功能。如果水箱為空或是部分系統失效， 將會啟動相關的保護措保護動力單元。增壓壓力和點火點會被取消，讓引擎進行運作而不受性能降低影響。
然而，諸多的措施也確保系統在正盛操作中的功能。在引擎被關閉以後，水會從水管回到水箱中，防止系統的零件因溫度降低而結冰受損，水箱本身也具有防凍設計。
賽道科技下放到街道
Water Injection (水噴射)系統，有關於功能強大的傳動系統， BMW M 部門再一次強調他們多年來在賽道上的專業經驗與知識。字母 M 並不只是代表賽道的符號， 更是在賽道上的成功，同時也有在法律規範下的街道跑車。
BMW M4 MotoGP Safety Car 讓 BMW M Division強調該品牌將創新的賽道實力與技術應用到街道車上的理念。同時該型號還提供了 M車系在性能上建立新的里程碑。 以及高性能加上低油耗旱地排放的數據，客戶也將在街道上獲得賽道科技-新式水噴射系統所帶來的效益。
http://youtu.be/pcl3-wrGEbI
資料來源：http://www.netcarshow.com/bmw/2015-m4_coupe_motogp_safety_car/ | 
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