從1912年開始，火花塞點火的內(nèi)燃機(jī)壓縮比被一種突然出現(xiàn)的“爆燃”現(xiàn)象所束縛，爆燃也叫爆震很快就毀壞發(fā)動機(jī)，在使用低辛烷值燃料的時候，發(fā)動機(jī)會發(fā)出很大的響聲像被敲打一樣，工程師們一開始把原因歸咎于帶電子自動打火的電池點火裝置，他們也知道克服了爆燃現(xiàn)象之后發(fā)動機(jī)功率和效率都會有很大提高。Kettering安排ThomasMidgley,Jr.去研究造成爆燃的根本原因。他們使用了一臺Dobbie-McInnes壓力記錄儀發(fā)現(xiàn)爆燃并不是先前所設(shè)想的提前點火造成的，而是由于點火后壓力的猛烈提升。壓力記錄儀不能勝任進(jìn)一步的研究，Midgley和Boyd發(fā)展了一種高速攝像機(jī)來拍攝到底發(fā)生了什么，還發(fā)展了“撞擊指示器”來測量爆燃的程度。Ricardo通過一種可變壓縮比的發(fā)動機(jī)發(fā)展了一種新概念\"HUCF\",即“最高使用壓縮比”。但是他的指標(biāo)不是絕對的，還有很多其他因素，例如點火時間，清潔度，火花塞位置，發(fā)動機(jī)溫度等等。1926年1926GrahamEdgar提議使用兩種碳?xì)浠旌衔飦砗饬咳加偷目贡寄芰?，也就是“正庚烷”和他首先合成的?,4,4-三甲基色氨酸戊烷”,今天也稱作“異辛烷”。選擇這兩種烴的原因是2者的揮發(fā)性類似，比例從0：100到100：0之間都不會出現(xiàn)明顯的揮發(fā)性差別。

? ?爆燃到底是怎么一回事？簡單來說就是火花塞點火后，燃燒室的燃油/空氣混和物從火花塞那里開始燃燒，直到遠(yuǎn)離火花塞的油氣混和物也隨著火焰的到來而燃燒，但是如果那些油氣混和物在火焰到來之前就開始燃燒，即自發(fā)點火，火花塞點燃的火焰和自發(fā)點火形成的火焰同時擴(kuò)散，缸內(nèi)壓力迅速猛增，提前到達(dá)壓力峰值，降低了發(fā)動機(jī)出力，引起了過熱問題，爆燃現(xiàn)象就出現(xiàn)了，造成發(fā)動機(jī)在幾分鐘內(nèi)就廢掉。這種現(xiàn)象的原因是低辛烷值的燃油在被壓縮后的高溫高壓情況下更容易自發(fā)點火，也就是比高標(biāo)號燃油更容易燃燒，通俗一點就是說我們要使用那些能在高溫高壓下挺住不自動燃燒而等火花塞點燃的火焰到來之后才燃燒的燃油，也就是自動點火溫度值高的燃油。

? ?歷史上曾有過紛繁復(fù)雜的燃油標(biāo)號標(biāo)準(zhǔn)，今天的共識是沒有一種標(biāo)準(zhǔn)能涵蓋所有情況。

區(qū)分各種燃油的最重要指標(biāo)是“研究法辛烷值”（Research Octane Number，即RON），也叫辛烷等級（octanerating），用來衡量燃油的抗爆燃能力，87號燃油的含義就是其抗爆燃能力與含有87%異辛烷和13%正庚烷的混合物相同，毫無疑問，異辛烷的抗爆燃能力很強(qiáng)；100號燃油的抗爆燃能力和純異辛烷無異；而130號汽油的抗爆燃能力是純異辛烷的1.3倍，超過100號其實就是性能指數(shù)，不能理解為異辛烷含量了，因為那比純異辛烷的抗爆能力還要強(qiáng)，但這是如何做到的？答案是燃料添加劑，異辛烷當(dāng)然不是最能抗爆的成分，競速用的AVgas以及LPG（液化氣）通常有110甚至高得多的抗爆指數(shù)。

還有一種指標(biāo)叫做“發(fā)動機(jī)辛烷值”（Motor OctaneNumber，即MON），這個指標(biāo)的衡量汽油負(fù)載下的性能表現(xiàn)時效果更好，也是建立在正庚烷和異辛烷混合物基礎(chǔ)上?，F(xiàn)代燃油的MON比RON低10個點左右，事實上，燃油分級同時需要這兩個指標(biāo)。在歐洲和澳洲，使用RON,在美國和其他一些國家，使用RON和MON的平均值，稱之為DON，也就是說美國87號汽油，在歐洲被標(biāo)注為92號。

1930年代，RON很流行，當(dāng)時幾乎不考慮MON，而1990年代，MON更被看重，1947年RON才被正式核準(zhǔn)，雖然從1942年開始就被非官方地使用了。MON的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格一些，測試了持續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)高負(fù)載推進(jìn)下的燃油抗爆燃能力；RON測試的是典型的溫和推進(jìn)條件下的燃油抗爆燃力，自然，MON數(shù)值上要比RON低，因為MON和RON的油氣混和物溫度和引擎轉(zhuǎn)速等測試條件是不同的，所以出現(xiàn)了差異，RON- MON =敏感度。1960年代，德國發(fā)動機(jī)廠商發(fā)現(xiàn)本國發(fā)動機(jī)在高速公路上長途高速運(yùn)轉(zhuǎn)時（類似MON測試條件）自動損壞了，原因就是當(dāng)時只使用RON標(biāo)準(zhǔn)，而燃油MON指標(biāo)偏低。

? ?上面提到燃油添加劑，鉛就是一種，最初是A.H. Gibson and Harry Ricardo（英國）and ThomasMidgley and Thomas Boyd（美國）研究出來的，到了1920年代，含鉛汽油得到廣泛應(yīng)用，也產(chǎn)生了更強(qiáng)大的發(fā)動機(jī)，最流行的添加劑是四乙鉛（tetra-ethyllead）。但是含鉛汽油污染環(huán)境，所以1980年底含鉛汽油逐步淘汰，現(xiàn)在流行的是芳烴，醚醇（通常是乙醇和甲醇）。

其實高辛烷值的燃油更不容易燃燒，采用高辛烷值以后，發(fā)動機(jī)可以使用更高的壓縮比而不會發(fā)生爆燃，高壓縮比往往意味著更高的功率，這也是高性能發(fā)動機(jī)需要高辛烷值的原因。需要注意的是，發(fā)動機(jī)功率也和燃料的熱值有關(guān)，而熱值與辛烷值并不是簡單的正比關(guān)系。有些人認(rèn)為使用更高辛烷值燃料會讓發(fā)動機(jī)功率提高或者省油，這是錯誤的想法，發(fā)動機(jī)還是使用符合設(shè)計指標(biāo)的燃油最好。高辛烷值的液化氣的熱值比低辛烷值的燃油低，所以發(fā)動機(jī)燒液化氣會降低功率，但是我們調(diào)整發(fā)動機(jī)的壓縮比的話，因為使用液化氣造成的功率降低可以被克服。

? ?下面我們回到二戰(zhàn)時期的辛烷值問題上。德國幾乎所有的原油都是來自羅馬尼亞，羅馬尼亞是“低芬芳”原油的供應(yīng)者，蒸餾之后，得到DON值為87號，即RON值92號，MON值為82號。這里需要注明的是，產(chǎn)自羅馬尼亞優(yōu)質(zhì)原油的成品油標(biāo)號仍然偏低，即使二戰(zhàn)德國有充足的優(yōu)質(zhì)羅馬尼亞原油供應(yīng)，也并不意味著德國有高標(biāo)號航空燃油。納粹德國同時也建立了巨大的蒸餾工廠來生產(chǎn)煤制燃油。在美國，原油品質(zhì)不那么好，石油公司于是投入巨資來研發(fā)各種各樣的添加劑，因禍得福，二戰(zhàn)中美國通過更多的添加劑來獲得不斷提升辛烷值的燃油。這里需要說明的是，石油資源再豐富，高標(biāo)號汽油也不會從地上冒出來或者通過一般的蒸餾酒就能得到，沒有發(fā)達(dá)的化學(xué)工業(yè)，高標(biāo)號燃油根本就是水中月，根據(jù)日本科技史名宿湯淺光朝的研究，美國從1920年起就取代德國成為世界科技中心，對化學(xué)來說也是如此。而德國依賴于羅馬尼亞優(yōu)質(zhì)原油，沒有這種添加劑工業(yè)，他們不得不通過不斷放大發(fā)動機(jī)排氣量來獲取更大的功率。

? ? 根據(jù)Antony C.Sutton所寫的《WALL STREET AND THE RISE OF HITLER》一書中的資料，在1938年，德國空軍急需500噸四億鉛添加劑，美國杜邦公司經(jīng)過認(rèn)真考慮，認(rèn)為這樣的需求肯定是用于戰(zhàn)爭目的，最終這批四乙鉛通過紐約Ethyl出口公司借給了德國的EthylG.m.b.H.，這比交易納粹德國航空部以及法本公司董事Mueller-Cunradi安排的。根據(jù)戰(zhàn)后繳獲的法本公司的文件，德國國防軍直接得到了美國四乙鉛添加劑技術(shù)，德國人省略了大量研發(fā)經(jīng)費(fèi)和時間：Sincethe beginning of the war we have been in a position. to producelead tetraethyl solely because, a short time before the outbreak ofthe war, the Americans had established plants for us ready forproduction and supplied us with all available experience. In thismanner we did not need to perform the difficult work of developmentbecause we could start production right away on the basis of allthe experience that the Americans had had for years.

? ?再談合成燃料，其實德國的合成燃料也有美國的份。標(biāo)準(zhǔn)石油公司，洛克菲勒持有1/4的（控制）股份，也協(xié)助了納粹德國的備戰(zhàn)，因為德國的原油供應(yīng)不足，難以支撐現(xiàn)代機(jī)械化戰(zhàn)爭，例如1934年多達(dá)85%的德國成品油需要進(jìn)口。納粹德國的對策就是從本國豐富的煤炭資源中制取合成汽油，正是合成汽油生產(chǎn)過程中的加氫化工藝和異辛烷化流程讓德國在1940年走向了戰(zhàn)爭，而這種加氫化工藝是美國標(biāo)準(zhǔn)石油公司的實驗室和德國法本化工合伙研發(fā)和負(fù)擔(dān)經(jīng)費(fèi)的。1929年11月，標(biāo)準(zhǔn)石油和法本公司合作研發(fā)合成汽油的公司在美國新澤西標(biāo)準(zhǔn)石油公司的管理下成立，標(biāo)準(zhǔn)石油公司持有大部分股份，也控制了技術(shù)部門，總之，煤制合成汽油的研發(fā)工作在美國境內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)石油的廠房內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)石油的資助下。合成汽油的研發(fā)成果給了德國法本公司，并使德國的閃電戰(zhàn)成為可能。法本公司的備忘錄中寫道：

? ?與美國標(biāo)準(zhǔn)石油公司達(dá)成協(xié)議是必須的，無論從技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上，還是財政上。從技術(shù)上講，用于未來研發(fā)的專門技術(shù)經(jīng)驗只有在大型石油公司才有，德國沒有這樣的公司；從經(jīng)濟(jì)上講當(dāng)時德國沒有經(jīng)濟(jì)控制，那些石油巨頭在市場上打價格戰(zhàn)，法本必須避免與之競爭；從財政上講，法本已經(jīng)花費(fèi)了巨額研制費(fèi)用，為了減輕財政壓力，騰出資金來研制最新技術(shù)，例如丁納橡膠。

? ?關(guān)于異辛烷，法本公司的備忘錄寫道：由于美國花費(fèi)了幾十年的時間研究發(fā)動機(jī)燃油，他們已在質(zhì)量控制的知識上領(lǐng)先了我們。特別是他們花費(fèi)了巨額資金研制出了很多測試燃油的方法，遠(yuǎn)在他們得知我們的加氫化知識以前，他們已經(jīng)認(rèn)識到異辛烷的抗爆燃優(yōu)點。一個很簡單的事實證明：在美國燃油按照辛烷值來分等級，異辛烷作為最好的燃油標(biāo)號為100，與他們達(dá)成協(xié)議后，這些知識就都是我們的了，可以省去我們很多精力，而且能防止我們犯很多錯誤。

? ?特別在異辛烷問題上，我們欠美國人很多，我們根據(jù)美國人信息可以在自己的研發(fā)中收獲頗多，而且我們現(xiàn)在還在不斷獲得美國人在生產(chǎn)過程和進(jìn)一步研發(fā)的情況。

? ?就在戰(zhàn)爭爆發(fā)前期，一種生產(chǎn)異辛烷的新式方法在美國被發(fā)現(xiàn)；在初步階段的烴化同時異構(gòu)化。這個處理過程，事實上完全是美國人搞出來的，通過與他們的合作協(xié)議，我知曉了每一個獨立步驟的細(xì)節(jié)，并且（在戰(zhàn)爭中）得到了非常廣泛的應(yīng)用。還有一些我就不翻譯了,連潤滑油技術(shù)也是美國的：

? As a consequence of our contracts with theAmericans, we received from them, above and beyond the agreement,many very valuable contributions for the synthesis and improvementof motor fuels and lubricating oils, which Just now during the warare most useful to us; and we also received other advantages fromthem. Primarily, the following may be mentioned:

(1) Above all, improvement of fuels through the addition oftetraethyl-lead and the manufacture of this product. It need not beespecially mentioned that without tetraethl-lead the presentmethods of warfare would be impossible. The fact that since thebeginning of the war we could produce tetraethyl-lead is entirelydue to the circumstances that, shortly before, the Americans hadpresented us with the production plans, complete with theirknow-how. It was, moreover, the first time that the Americansdecided to give a license on this process in a foreign country(besides communication of unprotected secrets) and this only on oururgent requests to Standard Oil to fulfill our wish. Contractuallywe could not demand it, and we found out later that the WarDepartment in Washington gave its permission only after longdeliberation.

(2) Conversion of low-molecular unsaturates into usable gasoline(polymerization). Much work in this field has been done here aswell as in America. But the Americans were the first to carry theprocess through on a large scale, which suggested to us also todevelop the process on a large technical scale. But above andbeyond that, plants built according to American processes arefunctioning in Germany.

(3) In the field of lubricating oils as well, Germany through thecontract with America, learned of experience which isextraordinarily important for present day warfare.

In this connection, we obtained not only the experience ofStandard, but, through Standard, the experiences of General Motorsand other large American motor companies as well.

(4) As a further remarkable example of advantageous effect for usof the contract between IG and Standard Oil, the following shouldbe mentioned: in the years 1934 / 1935 our government had thegreatest interest in gathering from abroad a stock of especiallyvaluable mineral oil products (in particular, aviation gasoline andaviation lubricating oil), and holding it in reserve to an amountapproximately equal to 20 million dollars at market value. TheGerman Government asked IG if it were not possible, on the basis ofits friendly relations with Standard Oil, to buy this amount inFarben's name; actually, however, as trustee ofthe German Government. The fact that we actually succeeded by meansof the most difficult negotiations in buying the quantity desiredby our government from the American Standard Oil Company and theDutch — English Royal — Dutch — Shell group and in transporting itto Germany, was made possible only through the aid of the StandardOil Co.。。。

? ?總而言之，德國無論在燃油添加劑和合成汽油方面都得到了美國的大量幫助，可以說沒有這些美國技術(shù)，德國發(fā)動的閃電戰(zhàn)將不可想象。那么得到了英美燃油技術(shù)的德國，其航空燃油品質(zhì)到底如何？有人認(rèn)為德國主要的合成燃油B4才87號，c3也不過97號，與英美動輒130甚至150的相比，差距極大，所以德國戰(zhàn)斗機(jī)喝的是“劣質(zhì)油”，情況真是這樣嗎？看看戰(zhàn)后美國海軍和英國對德國航空燃油的研究報告，就知道答案了。

英國調(diào)查報告，《A SURVEY OF SAMPLES EXAMINED OVER THE PERIOD SUMMER 1940 TOAUTUMN1943》里面詳細(xì)分析了22份德國航空燃油樣本，時間涵蓋了BOB時期的1940年夏到1943年秋。（英國佬真細(xì)心，連繳獲的德國航空油料都仔細(xì)留著）

? ?2份報告指出，德國二戰(zhàn)航空燃油和英美基本上是一樣的性能！怎么會出現(xiàn)這個結(jié)論？還要從燃油的測定標(biāo)準(zhǔn)入手，前面提到辛烷值是燃油的分級標(biāo)準(zhǔn)，而人工合成燃油和原油提煉的燃油成分比正庚烷和異辛烷的簡單混合物要復(fù)雜得多，那么我們知道燃油在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒有兩種，一是貧油混合燃燒，即leanburn，對應(yīng)于貧油混合，即leanmixtrue，空氣和汽油的比例在14.7：1以上，最高可達(dá)65：1，，另一種是富油混合燃燒，空氣和汽油的比例大概為14.7：1以下，對應(yīng)于富油混合，即richmixtrue，中間的臨界混合叫stoichiometricmixture。同一種燃油，在富油燃燒條件下的抗爆燃能力（辛烷值）和貧油燃燒條件下的抗爆燃能力是不同的，所以最完整的燃油標(biāo)號應(yīng)該寫作a/b，例如英國的100/125，美國的80/87，100/130，115/145。其中需要注意的是，100/125的100，是MON，還是RON？抑或是DON？測試燃油標(biāo)號有專門的單缸變壓縮比發(fā)動機(jī)，叫做“合作燃油研究引擎”，即CFR引擎。

? ?貧油指標(biāo)的測試方法：先用汽車發(fā)動機(jī)標(biāo)號測試（CFR引擎），再根據(jù)一個表格轉(zhuǎn)化成航空標(biāo)號，航空標(biāo)號在100以下時，和MON只相差1-2個點，在100以上時，航空燃油標(biāo)號有可能明顯大于MON，例如110MON=128性能指數(shù)。

? ?富油指標(biāo)的測試方法：使用帶增壓器得CFR引擎，固定壓縮比。富油指標(biāo)就是看看燃油能獲得多少最大的發(fā)動機(jī)功率而不發(fā)生爆燃，再和純異辛烷比較。150的富油指標(biāo)就是指燃油能比純異辛烷提供更多的50%的功率。那么德國主要航空燃油為合成燃油B4和C3的標(biāo)號是多少？英國的那份調(diào)查報告里寫的很明白：B4為90-91C3 1940-1942.6 為94/110、 1942.6-1942.12 為96/118 1943-1945為97/125-130由此可見，在1942末34年初的時候，德國c3燃料已經(jīng)等同于英美的100/125或100/130，也就是通常說的100號油。英國的報告還指出，至少按照英國人的標(biāo)準(zhǔn)，德國人當(dāng)時并沒有充分利用C3燃料的富油性能，在1942年末德國人決定提高C3燃油的品質(zhì)，但是他們繼續(xù)提高顯然是過剩富油指標(biāo)，而貧油指標(biāo)卻沒有得到改進(jìn)。英國人分析的可能性如下：1）德國使用芬芳烴的政策注定富油指數(shù)過高。2）德國人和英國人的測試方法不一樣，英國人按照德國人的方法做了一個試驗，發(fā)現(xiàn)C3和英美的100號油的貧油指標(biāo)一樣好！也就是說C3是不折不扣的100號燃油，所以不存在貧油指標(biāo)偏低的事情。3）1943年初一款計劃中安裝在服役戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動機(jī)跳票了，本來這款發(fā)動機(jī)能夠充分利用新型C3的富油性能的，所以C3的富油指標(biāo)浪費(fèi)了。

? ?現(xiàn)在出現(xiàn)一個懸而未決的問題，1943年，真的有一款德國擬議中的發(fā)動機(jī)跳票了嗎？一番查找之后，戴姆勒奔馳公司浮出水面，這個由汽車發(fā)明家們創(chuàng)立的著名公司在二戰(zhàn)期間為BF109生產(chǎn)DB系列發(fā)動機(jī)，在經(jīng)歷了初期的成功之后，在1943年左右遇到了諸如火花塞之類的技術(shù)問題，還誕生了2款著名的跳票王發(fā)動機(jī)，一是DB650D，一是DB603G，這兩款發(fā)動機(jī)分別是1700馬力和1900馬力級別，DB603G是大排量大尺寸發(fā)動機(jī)，基本不適合戰(zhàn)斗機(jī)使用更別說德國尺寸偏小的BF109和Fw190，計劃為Do217M&N，Me410，He219等多發(fā)戰(zhàn)機(jī)使用，它的跳票害慘了這些飛機(jī)，但它不是答案，因為那些德國發(fā)動機(jī)沒必要使用C3，在戰(zhàn)爭中早期C3算是比較稀缺的燃油，就連那些能夠挖掘C3潛力的BMW發(fā)動機(jī)（轟炸機(jī)上）也往往配發(fā)B4而已，只有BMW發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)才會配發(fā)C3。DB605D，就是它了。

? ?熟悉Bf109歷史的人都知道，1943年初Bf109G6開始生產(chǎn)以后，本來計劃生產(chǎn)Bf109G10，但DB605D研發(fā)遇到問題，所以緊接著生產(chǎn)的是Bf109G14，而安裝DB605D的Bf109G10直到1944年下半年才服役。正是DB605D計劃使用足以和英美媲美的新式C3燃料，1.65-1.7ata的進(jìn)氣壓，1700馬力級別，與當(dāng)時的噴火9發(fā)動機(jī)功率相當(dāng)?？上Т髂防毡捡Y在這時候跟不上勞斯萊斯的腳步了，它落后了，原因可能是火花塞。在1942年初夏，Bf109G2的DB605A發(fā)動機(jī)就是因為火花塞的問題，進(jìn)氣壓無法提高到1.42ata，直到1943年春，新的火花塞才讓DB650A工作在1.42ata的進(jìn)氣壓上，改造那些服役1年的BF109G2的工作于是展開，在1944年整個改造完畢，很遺憾，火花塞還是無法讓DB605D達(dá)到計劃中的進(jìn)氣壓，直到1944年，戴姆勒還在搞DB605D-2，使用B4或C3燃料，僅僅1.42ata,1500馬力級別，使用C3和B4居然一樣的功率，這不是浪費(fèi)C3嗎？又過了一段時間，才終于搞出了新型火花塞的DB605DB，使用C3或者B4+MW50，1800馬力，前面提到MW50的使用就相當(dāng)于把低標(biāo)號燃油變成高標(biāo)號，如果不考慮發(fā)動機(jī)壽命以及持續(xù)時間的話。也就是說DB605D跳票了1-2年之久，而在整個1943至1944年上半年正是德國空軍最危難的時候，戴姆勒難辭其咎。在1944年下半年戴姆勒終于搞定了火花塞，于是乎一大堆帶M的子型號涌現(xiàn)出來，進(jìn)氣壓普遍提高，短時間內(nèi)的性能也提高。

如果說1943年德國空軍供應(yīng)不起C3，那么1944年以后日薄西山的德國空軍為什么接連推出C3燃料的發(fā)動機(jī)？所以資源不足一說站不住腳，何況英國的報告已經(jīng)指出當(dāng)時的C3已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，但新發(fā)動機(jī)爽約了。即便說RLM堅持讓德國空軍使用B4的話，那么1943年德國空軍為什么不使用B4+MW50組合？也就是1800馬力的DB650DB為什么不拿出來？難道1943-1944年初的形勢還不嚴(yán)峻？非讓別人打斷脊梁后才肯用MW50這種戰(zhàn)前就有的“古董”？當(dāng)BF109在1942-43年時期進(jìn)氣壓徘徊在1.3-1.42ata的時候，把當(dāng)時能應(yīng)付1.65-1.8ata的C3燃油拿來當(dāng)替罪羊，這樣未免太“海森堡”了。

? ?依我看，1943年的時候，給BF109們MW50它也不敢提高進(jìn)氣壓，給C3也是浪費(fèi)，所以干脆繼續(xù)燒B4用1500馬力的貨色和盟軍較量。總的來說德國戴姆勒奔馳發(fā)動機(jī)并沒有被燃料拖累，倒是燃料有點奢侈了,而德國化學(xué)工業(yè)還是不錯的，哪怕它在一戰(zhàn)后已經(jīng)從塔尖跌落下來，哪怕戰(zhàn)前從英美那里引進(jìn)了很多技術(shù)。

再談Fw190以及寶馬發(fā)動機(jī)寶馬公司在1930年代初得到了普惠公司的大黃蜂引擎的生產(chǎn)許可，30年代中期發(fā)展出了自己的改進(jìn)版本BMW132，被廣泛使用在Ju52等飛機(jī)上。在1935年RLM資助了2種更大的星形風(fēng)冷發(fā)動機(jī)，一是寶馬自己的BMW139，一個是Bramo公司的Bramo329，寶馬于是很快并購了Bramo公司，兩個設(shè)計合二為一，最終成為BMW139，這發(fā)動機(jī)本來是要安裝在轟炸機(jī)或運(yùn)輸機(jī)上的，因為風(fēng)冷發(fā)動機(jī)前面積較大，阻力較大，但TANK博士目睹了美國海軍風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的成功之后（美國佬喜愛風(fēng)冷，特別是海軍飛機(jī)要求抗打擊能力強(qiáng)，海洋上不能隨便迫降），認(rèn)為這個缺點可以克服，于是使用在FW190的設(shè)計上。（有意思的是后來FW190D采用液冷Jumo213時德國飛行員起初還懷疑過“本該”使用在轟炸機(jī)上的Jumo液冷，看來習(xí)慣真是了不得）但BMW139在早期fw190原型機(jī)上產(chǎn)生了嚴(yán)重的冷卻散熱問題，（最終德國人在克服這個困難的努力終于得到回報，后來風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的冷卻技術(shù)也讓英國人受益。）寶馬也改進(jìn)了發(fā)動機(jī)設(shè)計，產(chǎn)生了著名的BMW801系列。最初的BMW801A/B/L都遇到嚴(yán)重的散熱問題，直到BWM801C才解決，安裝在Fw190A-1/A-2上，產(chǎn)量都很小。另外，由于BWM139和BMW801從最初轟炸機(jī)和運(yùn)輸機(jī)發(fā)動機(jī)發(fā)展而來，所以不注重高空性能，這也為fw190高空性能不好埋下伏筆，但美國佬蓄謀已久的渦輪增壓的B17是另一回事。

? ?BMW801D安裝在Fw190A3上，能夠使用C2/C3燃料，而不像BMW801A/B/C那樣使用B4，所以功率能夠從1500馬力提高到1700馬力，可見寶馬公司的BMW801D在1941年的時候就可以利用C2/C3的高性能燃油，而且實際上也可以使用B4+MW50的燃油組合，但是直到戰(zhàn)爭末期MW50的部件才得以推廣。其中的原因是什么？個人認(rèn)為是對早期的BMW801D來說C3足夠滿足，所以技術(shù)上沒必要使用B4+MW50，而且MW50有損于發(fā)動機(jī)壽命，在最末期當(dāng)100號C3也沒法滿足不斷提高的進(jìn)氣壓時，德國人才選擇了C3+MW50，因為他們沒有足夠發(fā)達(dá)的添加劑技術(shù)來制造100/150號燃油。

? ?寶馬公司還研制了新型的BMW801E/F/R，其中2400馬力的F型被作為后期Fw190使用，但直到戰(zhàn)爭結(jié)束也沒投產(chǎn)，所以Fw190D和Ta152采用了Jumo213，而Jumo213得益于BMW801J/Q的技術(shù)，J/Q系列都是計劃使用渦輪增壓的，無奈渦輪增壓技術(shù)并非可以突擊搞定，最終未能成功，別忘了美國從1920年開始就搞航空渦輪了。

值德注意的是BMW801E，有2000馬力，據(jù)說在1942年就研制成功，推算一下也應(yīng)使用C3燃料，但由于生產(chǎn)線緊張一直沒有排上號，如果能安裝在Fw190a系列上，將是盟軍的強(qiáng)勁對手，但這種現(xiàn)象不僅在德國，在英國也同樣存在過，2500馬力的風(fēng)冷Centaurus發(fā)動機(jī)早在二戰(zhàn)之處就準(zhǔn)備就緒，暴風(fēng)II計劃安裝這款發(fā)動機(jī)，早在1942年9月，鑒于Centaurus和暴風(fēng)外形是絕妙的配合，500架暴風(fēng)II的訂單就已經(jīng)發(fā)出，43年試飛成功后按理說可以生產(chǎn)，但Gloster為生產(chǎn)臺風(fēng)和發(fā)展流星噴氣機(jī)已經(jīng)無暇顧及，暴風(fēng)II安排給Bristol生產(chǎn)，但耽誤了更長的時間，直到1944年10月4日暴風(fēng)II才下生產(chǎn)線，由于二戰(zhàn)接近尾聲，暴風(fēng)II的意義不大，所以只生產(chǎn)50架后轉(zhuǎn)而生產(chǎn)暴風(fēng)V，其實暴風(fēng)II的性能要好于暴風(fēng)V，特別是發(fā)動機(jī)可靠性上，但生產(chǎn)線的拖延導(dǎo)致等它出來后暴風(fēng)V已經(jīng)解決了可靠性問題，連性能差距也不那么大了。德國也類似，后期Fw190A9也使用了2000馬力BMW801S，所以BMW801E的意義也錯過了。

? ?回到燃油問題，C3燃料到底在Fw190剛出現(xiàn)的1941-1942年時是否有足夠產(chǎn)量？看看Fw190A3的介紹Fw 190 A-3:Production began in the spring of 1942. The A-3 model was equippedwith the BMW 801 D-2 engine, which increased power to up to 1,754PS (1,730 hp, 1,290 kW) at take-off by improving the superchargerand raising the compression ratio. Because of these changes the A-3model required a higher-octane fuel—96 (C3) versus 87 (B4).也就是說Fw190A3之所以能比A2提高130馬力，是因為提高了壓縮比，必須使用96號C3燃料，戰(zhàn)后英國人測試為96/110號燃油，也就是說寶馬公司能利用當(dāng)時的C3燃料，而BOB時期也有少量Bf109使用了C3。

? ?再看Fw190A5的介紹，There were 1,752 A-5s built from November 1942 to June1943，the aircraft was equipped with the BMW 801 D-2 engine, ratedat 1,700 PS (1,677 hp, 1,250 kW). Some A-5s incorporated the MW 50installation: this was a mix of 50% methyl alcohol and 50% waterwhich could be injected into the engine to produce a short-termpower boost to 2,129 PS (2,100 hp, 1,565 kW).有資料稱1943年夏天，一種加力大幅度提升了Fw190a5的性能，應(yīng)該就指得是MW50，短暫出力達(dá)到2100馬力，持久出力1677馬力，燃料估計是C3+MW50。

44年初的Fw190A8使用了一氧化二氮作為加力，此種加力裝置也轟炸型的Fw190A51.65ata上使用，短時間出力達(dá)到1953馬力，持久出力估計還是1677馬力。這種加力就是在空氣和燃油混合物里面再噴額外的燃油和一氧化二氮，額外燃油有冷卻作用，所以允許達(dá)到更高壓縮比，但是油耗大幅增加，擺明了這是富油燃燒。

現(xiàn)在問題出來了，為什么1.65ata的fw190a5和a8不采用MW50而采用一氧化二氮的erh　htenotleistung加力系統(tǒng)？為什么只有部分Fw190a5采用了MW50系統(tǒng)？寶馬公司反復(fù)搞這些加力系統(tǒng)是為什么？是C3燃料的性能不足還是產(chǎn)量不夠？如果能長時間大功率出力，誰還會搞這些短暫出力的或者是傷害壽命的或者是油耗高的加力系統(tǒng)？

從BMW801D開始所有寶馬發(fā)動機(jī)都是采用C3作為標(biāo)準(zhǔn)燃油，至于現(xiàn)實中配發(fā)情況是另一個問題，但是Fw190的測試性能是在C3基礎(chǔ)上的。在1942年6月之前，C3的富油指標(biāo)也不夠，存在爆燃現(xiàn)象，但在1942年6月之后，C3調(diào)整了烷烴比例，爆燃現(xiàn)象消失，而且從1943年開始，C3的性能和英美的100/130一樣好，如果C3不夠滿足寶馬，那么盟軍的100/130號也不能滿足。有人說C3的產(chǎn)量不足，但這似乎又與后期C3版本發(fā)動機(jī)層出不窮相矛盾，美海軍報告估計戰(zhàn)爭后幾年德國C3燃料占了2/3左右，畢竟當(dāng)時德國轟炸機(jī)部隊已經(jīng)解散，幾乎用來生產(chǎn)高推進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)，可見德國在那個時候依然能把C3的比例調(diào)整到很大分額，哪怕燃油絕對數(shù)量的生產(chǎn)被盟軍嚴(yán)重削弱。所以C3產(chǎn)量不足影響Fw190研發(fā)的說法本人表示嚴(yán)重懷疑，至少那些測試機(jī)沒問題。

戴姆勒奔馳和寶馬到底問題出在哪里？

? ?燃油和空氣比例是很重要的概念，決定了富油混燃燒合還是貧油混和燃燒，Stoichiometriccombustion，即臨界點燃燒，是14.7：1的空氣燃油混和比，低于這個數(shù)值就是富油燃燒，大概在12-13：1的時候，產(chǎn)生功率最大，高于這個就是貧油燃燒，大概在16-18：1的時候，熱效率最高。另外，提高了發(fā)動機(jī)溫度，特別是油氣混和物溫度，會增加爆燃機(jī)率，提高發(fā)動機(jī)負(fù)載會同時提高發(fā)動機(jī)溫度以及尾氣壓力，因而更容易引發(fā)爆燃。在沒有發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的情況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，留給自動點燃的時間就越少，爆燃的可能性就越低，如果有發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)，那么可以控制點火時間，轉(zhuǎn)速對爆燃的影響可能就沒有了。飛機(jī)飛行高度也會對燃油標(biāo)號的需求產(chǎn)生影響，二戰(zhàn)時期的發(fā)動機(jī)，海拔每提高300m，據(jù)說對標(biāo)號的需求也就降低1-2個點，因為高空空氣密度和溫度都低，所以油氣混和物被壓縮后在燃燒室內(nèi)點火前的溫度壓力也相應(yīng)低，還由于前面說的混合比是按照體積衡量的，由于高空空氣密度低，混合物臨界點向富油方向移動，也就不需要那么高的標(biāo)號了。這可以解釋，為什么盟軍的高標(biāo)號燃油和德軍的MW50載高空的作用很小，高空拼得是增壓器，中低空才拼燃油，無奈德國人兩方面都拼不過英美。

? ?帶有增壓器的航空發(fā)動機(jī)，點火前的油氣混和物溫度壓力都較高，而如果采用富油燃燒，額外的燃油冷卻了氣缸壁，減少了爆燃的可能，這就是富油指數(shù)為什么更高的原因。加力噴注系統(tǒng)的總體效果是在保證不爆燃的情況下，提高最大功率，如果燃油流量和加力流量是4：1的話，燃油的實際標(biāo)號會提升25%，不管燃油的最初標(biāo)號是多少，這就是為什么MW50會將B4提升到C3的水準(zhǔn)，但MW50加力系統(tǒng)對引擎壽命有影響。

? ?這里有一個很重要的問題，德國發(fā)動機(jī)和增壓器之間沒有中冷器，這就意味著在同樣的壓縮比等條件下，德國發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)的油氣混和物溫度壓力在點燃以前比英美要高，也就是更容易發(fā)生爆燃，對燃油標(biāo)號的要求比英美還高！但是德國Bf109和Fw190都是燃油直噴發(fā)動機(jī)，據(jù)說對化油器發(fā)動機(jī)的一個優(yōu)勢就是對燃油標(biāo)號的要求低10個點，原因如下：燃油噴入缸內(nèi)先冷卻了氣缸壁，接著高溫高壓空氣讓燃油氣化，總之直噴系統(tǒng)提供了更好的內(nèi)部冷卻。

? ?那么在低進(jìn)氣壓的BOB時代，燃油直噴的BF109E比噴火I需要更低的燃油標(biāo)號，但是DB601發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速低，這方面又比噴火I的merlin更需要高標(biāo)號，兩者是互相抵消的。而隨著戰(zhàn)爭進(jìn)行，如果德國發(fā)動機(jī)想提高功率，必然要提高壓縮比/進(jìn)氣壓，但又沒有中冷器，如果C3的貧油指標(biāo)不夠，那么必然傾向于更抗爆燃的富油燃燒模式，由此帶來油耗高和火花塞集碳問題，可能導(dǎo)致DB605的高推進(jìn)版本遲遲無法服役，在抗爆燃方面，德國人的燃油直噴優(yōu)點被其低轉(zhuǎn)速和中冷器缺失完全抵消，導(dǎo)致對燃油標(biāo)號的要求比英美還高，雖然德國的化工提供了近似于英美的燃油，但還是無法滿足，不要忘了在盟軍的115/150號燃油出現(xiàn)以前，德國的C3燃料和英美的100/130號幾乎一樣好，如果C3無法承受那么高的溫度，盟軍的100號也不行，總之燃爆問題在德國發(fā)動機(jī)上更加突出，對燃油的利用程度比不上英美。德國C3燃油也不是定死的，在1942年6月之前，C3的富油指數(shù)偏低，F(xiàn)w190A時常發(fā)生爆燃，德國化工行業(yè)于是改進(jìn)了C3，F(xiàn)w190爆燃問題解決，在1943年初德國又一次提高富油指數(shù)，但當(dāng)時德國發(fā)動機(jī)并沒有充分利用，直到1944年夏MW50投入使用，德國人才算勉強(qiáng)彌補(bǔ)了沒有中冷器和100/150號油的缺點。如果發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓進(jìn)一步攀升到競速機(jī)那種夸張的程度，盟軍的100/150號汽油也不夠用，只有上MW50之類的醚醇，正如當(dāng)今的情況，但對軍用發(fā)動機(jī)來說副作用較多。

? ?之所以戰(zhàn)爭中期寶馬可以利用C3燃料而戴姆勒不能，原因是BMW801是風(fēng)冷的，可以通過改變散熱零件設(shè)計以增大面積和通氣量甚至干脆加大迎風(fēng)面積之類小動作或者在油氣混和物基礎(chǔ)上再噴注燃油冷卻的方式來降低發(fā)動機(jī)氣缸溫度，而DB605是液冷的，散熱方面靈活性不如風(fēng)冷，在氣缸溫度較高的情況下，已經(jīng)使用了更明顯的富油混合（這大概也是BF109比Fw190油耗高而航程短的原因之一），如果再搞噴注燃油冷卻的方式只會加重火花塞集碳。據(jù)說BF109的設(shè)計師不相信戰(zhàn)機(jī)的高性能和航程可以兼得，在他們看來，要發(fā)動機(jī)的高功率必然導(dǎo)致富油燃燒，必然是高油耗的，所以航程不會大，何況德國油沒有低阻力的層流翼技術(shù)，所以當(dāng)他們遇到油箱更大，飛行阻力更小，發(fā)動機(jī)更省油（貧油燃燒）的野馬時，確實感到受沖擊。

? ?對于德國燃油性能是否拖累德機(jī)性能的問題，我的最終結(jié)論：

沒有拖累德機(jī)性能，德國發(fā)動機(jī)由于自身原因，不能很好得利用燃油性能。戰(zhàn)后美國海軍調(diào)查報告指出，雖然德國航空燃油與英美基本一樣，但其貧油指數(shù)還是偏低，造成這種現(xiàn)象原因是德國發(fā)動機(jī)的富油燃燒工作模式，是發(fā)動機(jī)決定了燃油。美軍海軍報告也指出C3燃油里面增加異鏈烷烴減少芬芳烴就會增加C3的貧油指數(shù)，當(dāng)然C3的貧油指標(biāo)低還可能是測試標(biāo)準(zhǔn)不同造成的，英國的報告指出，如果采用德國人的測試方法，C3和盟軍100號的貧油指標(biāo)是一樣的。而我認(rèn)為即使增強(qiáng)一些C3的貧油指數(shù)水平也沒有用，后期德國發(fā)動機(jī)的工作模式注定要富油燃燒。