01序言
小伙伴们有这种经历吗?自驾途中,身心沉醉在美景中时,突然感到饿了。这个时候,再好的风景也没有心情去玩,只有快点吃饱,状态才会继续。
旅行的时候吃饭也不舒服。在无尽的荒郊野外很难找到餐厅,车上装的食物也大多是即时即食。面包、饼干之类的干粮又冷又硬,难以下咽。
就像这些东西一样,暂时对付一口就没事了,老吃的话心里会不舒服的。在外面旅行本身就消耗体力和精力,吃不好饭,还能尽情地玩吗?
即使在城市周围,到时候去餐厅也总是曲折的。而且餐饮店聚集的地方一般到了饭点就会挤满人,在停车场转了几圈也找不到停车位。
等这一切都做不完,进去坐在座位上,点食物,等食物出来需要很长时间。在赶上饭点的时候,更加努力地等待,食物上餐桌的时候,几乎要饿了。
也许快餐什么的比较快。像麦当劳肯德基餐厅一样,有驱动跟踪通道。五分钟内就能做好。
对于喜欢在外面玩的我们来说,肯定已经被这个问题困扰了。你刚开了几个小时的车,已经头晕,全身疲惫,就能吃到热气腾腾的食物,就像以前在家一样,那真是再好不过了。
事实上,我们驾驶的汽车发动机是非常理想的热源,开车后打开盖子,热量使人不敢靠近。也许用汽车引擎产生的热量加热食物也是个好主意。
汽油发动机虽然有了很大的改善,但在化学能转化为机械能的过程中,汽油发动机的效率仍然不高。目前,大部分私家车发动机的能量转换利用率不到三分之一。(即使是目前效率最高的汽油发动机,转换效率也不到50%。)也就是说,汽油燃烧后产生的能量只有30%,汽油中的大多数能量(约70%)都会转化为热量,最终释放在排气口和发动机周围。
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平时这油价就挺高的,听说最近十一期间油价好像又上调了。可以说我们往车里加的每一升汽油,都是白花花的银子啊!一想到竟然有那么大的比例都白白浪费了,我的心仿佛在滴血啊。
既然这样,那为什么我们不能利用一下这部分本该损失掉能量,在行驶的过程中烹饪出健康美味的食物呢?这会让我们原本辛苦疲惫的旅程,减少一些麻烦,增加一些便利。试想一下,当你到达目的地停车熄火之后,立刻就有热气腾腾的东西可以吃。一边欣赏风景一边大快朵颐,岂不美哉?
各位还真别觉得这是我在异想天开。其实这种用引擎发热来加热烹饪食物的方法已经有好几十年的历史了,最早是由哪些长期在野外工作,没有办法做饭的卡车司机所想到。他们在出发之前把如罐头,罐装汤之类的食品放在引擎机盖下,等驾驶到达目的地,午饭就已经好了。
当然这种方法并不推荐,因为现在罐装食品的容器内表面都有一层树脂类的有机物,高温之下产生的有害物质会损害身体健康。
那段时间此方法如此地流行,由此也衍生出了一个词,叫CBQ(CarBeQue),就是用Car来烧烤(BBQ)。 我一查发现当年还出版过一本叫《Manifold Destiny》的书,里面详细介绍了汽车烹饪的各种细节。
其实也不一定非要是汽车引擎啦,凡是用热机驱动的装置都可以如法炮制:像很多在寒冷的偏远地区工作的伐木工,就可以利用雪地摩托来加热汉堡;另外有些人在家用割草机加热热狗,割完草就可以大快朵颐了……
废话不多说,让我们从具体技术上来拆解分析一下整个过程吧。基本上,这个过程跟在家用烤箱的原理是大同小异的,所以基本上可以参照厨房里烤箱使用的步骤了。
还记得春晚小品里宋丹丹讲那个“把大象放冰箱里总共分几步”的笑话吗?……哈哈哈!~
那么我也问问各位,用烤箱烤肉总共分几步?
相信手机屏幕前聪明的你早就已经抢答了:1把烤箱门打开,2食物放进去,3烤箱门关上,4开启加热旋钮坐等出炉…… 哈哈O(∩_∩)O,恭喜您答对了。
不过考虑到某些细节,我大致把它分成如下几个步骤:
1.食物预处理。也就是在放进引擎机盖下之前,食物应该先处理一下,比如各种食材和调料的混合,最终封装打包等;
2.烹饪设备的准备。也就是汽车引擎的一些准备,用脚趾想都知道你不可能把东西往里一扔就完事,一定弄明白诸如哪里温度高,怎么固定的问题。
3.食物加热过程。也就是你上车开始驾驶的过程,开多远,开多久食物才能好,这个也要有研究。
这三步完成,你就可以享用美餐了。接下来的篇幅,我会详细介绍一下这三步具体怎么实施。
02食物准备
食材和调料
就像在家用烤箱那样,为了更好的入味,可以事先把食物腌制。(当然,如果肉块没那么大那么厚的话,不用腌制直接撒调料就行)根据具体的食材搭配,可根据自己喜好来举一反三,这里不是重点就不赘述了。
在行程当中,自然是一切从简,能简单方便自然最好。如果在超市能买到那种已经喂好料的肉块,打开包装直接就可以用了,省去了复杂的准备时间。
食物包装
从现在开始,你和现锡箔纸将会成为最好的朋友。为了让食物更均匀地受热,我们都会在外面包上一层锡箔纸。这里可以多包一些,至少两层为宜,因为你肯定不希望烹饪过程中食物出水出油溅到引擎的电路元件上。
为了更保险,我买了一个烤盘,这样就算锡箔纸漏了,也会被烤盘承接住,大大增加了安全系数。
好啦,等食物准备完毕,接下来就可以原地待命了,随时可以进烤箱。
03烹饪设备
位置选定
位置的选定基本上遵循几个原则:1温度足够高, 2可达性(Accessibility)较好。
想想看,要想把食物丛生变熟,怎么也得让食物达到100度或者往上吧。烤箱的温度设定都是180度或者250度。虽然整个引擎周围都热,但是我们还是要弄清楚哪些是热源,这样才能让烹饪的效率达到最高。(如果不是做饭,而是热饭的话就无所谓了,无论是热传递还是红外辐射,早晚都会把食物加温到烫嘴的程度的)
再看看可达性,解释起来就是看看是否能轻易的触及。比如同样都在引擎盖之下,有些地方就很难触及,比如在狭缝之中,或者在比较深的地方,很难一伸手就够到。在重重管路遮蔽之下的地方就不方便了。
纵观汽车热机的工作原理,热源就是发动机的燃烧室内。空气和汽油的混合气在这里被点燃,迸发出大量的能量,推动活塞做功。随后产生的废气在第四冲程中被排出气缸(此时仍有相当高的温度),经由排气系统(Exhaust System),最终被排放到外界。
整个排气系统分为以下几个部分:废气依次通过整个排气系统的这么几大部分:1.排气歧管(Exhaust Manifold) 2催化转化器(Catalytic Converter)3 消音器(Muffler)。不难想象,废气的温度也随着通过这几个组件逐渐降低。
然而,气体的温度并不等于所经过部件的表面温度。部件的结构,尺寸都会影响热量从气体传出来的效率,最终影响部件的表面温度。总之,只有表面温度够高的部件,才有可能成为潜在的烹饪工作面。基本上,我们就沿着这一路的热流,找到一个合适的部件。
理论上,气体的温度在气缸中应该是最高,燃烧室中的气体可以达到1500-1800摄氏度。
然而,从发动机气缸到发动机外部比较厚,不太利于热能传递;其次发动机的热量会由冷却液循环带走许多,因此其本身的温度并不会达到很高;再加上发动机上没有太规则的面来放置烤盘,因此不是最理想的热源。
排气歧管(Exhaust Manifold),是与发动机中各个气缸体相连,并逐渐汇拢聚成一根总管的,带有分歧的管路。它的作用是将各个气缸工作后产生的废气汇集到一根总管当中。高温废气最先经过这里,只有一层金属管子,热量很轻易就能传出来。普通低速驾驶环境下,排气歧管的温度就已经可以达到500~600摄氏度这样的水平,如果长时间高速行驶,排气歧管基本都在800度以上。
当然了,排气歧管上方一般会有一个隔热罩,如果没有这玩意机盖的漆面都会烤掉的。隔热罩和排气歧管之间不是接触的,隔有一定的距离,这样热量传导过来就会降低一些温度。不过隔热罩上上面是较为平整的曲面,和烤盘的接触也相对理想。
催化转化器(Catalytic Converter),是利用催化剂的作用,将排气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、和氮氧化物(NOx)转换为对人体无害的气体的一种排气净化装置。转化器所使用的催化剂一般为稀有金属铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh),因此又叫三元催化器。
催化器的温度其实也相当高,从排气歧管出来的废气在这里也会继续燃烧。只是这东西在车子前端的下方,离地太近空间不够根本就够不到。我不能每次放取食物都往车底下钻吧?
消音器(Muffler),主要用于降低机动车的发动机工作时产生的噪声,其原理请自行百度。废气经过消音器的温度也不算低,消音器表面也能轻松达到100度以上。消音器的上方是一个平面,可以放形状扁平的东西。见到有些老外会往上面绑牛排。
只是它在汽车尾部的下面,和催化器一样,都不太容易接近。放置和回收食物都要钻到车子底下实在不方便,也就放弃了。你说说,好端端一个自驾游,结果一路上经常往车轱辘底下钻的话,那我也是醉了。
纵观以上各个部件的各种特点,还是排气歧管上的隔热罩最适合。温度比较高(但也不太高,不然很容易着火),表面平整,容易触及。真是整个机舱里最适合放烤盘的地方。好,那就是它了!(此处是以我自己的Toyota 1992 Camry为例,希望能提供一些基本思路)
可用空间
机盖下的空间一般都不会太大,因此我们在准备食物的时候,就要控制一下尺寸。如果食物太大,机盖就没法关上。强行硬关不仅会压坏食物包装,也有可能会压坏机舱里的部件。
然而机盖之下到底有多少高度确实不太容易看出来,因为你一旦完全关上机盖,就无法看见里面还有多大的距离。
这时候就需要引入一种叫做“锡纸锥桶测试”的方法,这是一种能够简便测量上述空间的窍门。具体方法就是用锡箔纸折成一个锥桶状(如下图所示),放在盛放食物的平面上,之后关上机盖。
图里的锥桶做得太尖,其实可以做的更敦实一些,这样就不容易倒。当你再次打开的时候,锥桶上部分肯定是被压得溃缩了,剩下的高度就是最大可用高度啦。用了这个方法,机盖内的空间一目了然,只要放的食物尺寸不高于这个距离就好。
如果空间不高很扁,那估计只能做牛排之类的。如果足够高,你就可以尽情发挥了,哈哈。
食物固定
尽管我们之前把车子比喻成了烤箱,但你肯定不能像在家里用烤箱那样只是简单地把食物往里一放就完事。
汽车的整个行驶过程肯定是一路伴随着颠簸(经过坑洼地带,石子路)和惯性力(起步刹车转弯)。另外,高速行驶时吹过引擎舱的气流也会很强。在这么多扰动之下,食物如果不加固定,食物毕竟会在行驶过程中产生位移。毕竟谁也不希望到了目的地打开机盖,发现食物翻倒洒出,或者干脆就不见了(可能早就在半路掉了)。
相比之下,更严重的就是汤汁溅到电子原件上损害可就大多了,还有如果食物掉入有机械运动的部件上(电机皮带轮,散热器风扇),那更是灾难性的。因此,这个环节是整个技术上的重中之重。
之前看网上(YouTube)无数视频,里面的播主都是用铁丝捆绑。我就想那样太麻烦了,每次都要绕啊绕,再把末端拧紧。拆下来的时候又要反向再操作一遍,真是麻烦极了。
况且,取饭的时候铁丝都是滚烫的,全程那么长时间接触铁丝,更容易烫伤。而且,万一哪一次没缠好,铁丝松脱了,绞到运动机构里也不是闹着玩的啊。
为了找到能够一劳永逸的方法,我彻夜难眠,辗转反侧地思考了良久。然而,我发现光想也没用啊。如果没有齐全的工具和材料的话,就算我能想出好的方案也没法实现。于是我只能去当地的大型连锁五金店BUNNINGS去转转,根据材料再想设计吧,这也是没办法。
在五金店里我浏览了各式各样的产品,很多都是家居装潢室内装修,园艺相关的材料和工具。我一边看一边思考究竟哪些材料能应用到这发动机上来。……随着转悠,我头脑中的思路和设计方案也在不断地更新迭代。
最终,我终于敲定了一个设计方案,并简单买了相应地一些材料(铁丝线、弹簧、螺钉螺母和一些垫圈),第二天上午就制作完成了。给大家看看我的最终成果:
烤盘由三条不同方向的钢索固定,中间有弹簧保持缩紧状态,将烤盘压紧到隔热罩上无法移动。每次放食物或者取食物也不会很繁琐,只要另一只手提起钢索就可以了,大大节省时间。(为了保证整篇文章的节奏和逻辑顺畅,具体的制作过程就不在这里展示了。对具体细节有兴趣的同学,可以参见后面的附录)
04烹饪火候
好了,将食物放好固定好。接下来我们就可以上路了。在公路上行驶的过程,也就是我们烹饪的过程。那在这一步当中,我们要怎么来把握烹饪的火候呢?
食材和分量
不同种类的食材熟的快慢不同,这个显而易见。基本上按照食材熟的容易程度排名,应该是虾最好熟,然后是鱼肉,鸡肉,猪肉,牛羊肉……
不同分量的同种食材,分量大的需要的热量也大,相应地需要更长时间的加热才能做熟。
机舱内温度
食材和分量确定了,需要的能量就能大致确定。但是,这个火候怎么把握呢?毕竟在整个过程中,食物都是放在机舱里。而我们一直在专注地开车,不能像在家里的路子前做饭那样,可以时不时观察食物的状态。
因此,火候什么的就只能靠估计了。我看很多网站上给出了参考的指标,但大多数都是行驶里程或者时间。
毕竟没辆车子的发动机排量不同,行驶过程中发动机工作状态也会随时变化。同时,车子在不同速度下行驶(比如城市道路,高速),对机舱内的温度影响也是甚大。甚至外界因素(例如天气,气温等)都会对最终结果造成不小的影响。
因此,我觉得只用里程或者时间来判断食物是否已经做熟的指标,还是不够客观。弄不好到了目的地的时候,食物要么没熟透,要么就是过火了。
既然是利用热传递的方式加热食物,那么食物吸收热量的多少和快慢,就取决于加热面(此处我们选择隔热罩作为加热面)的温度。然而,隔热罩本身并不是热源,真正的热源是其下方的排气歧管。由于隔热罩和排气歧管只有几处螺丝相连,而大部分都是悬空的。因此,排气歧管的热量,要经过空气来传给上方的隔热罩。
与完全封闭的家用烤箱不同,机舱内的空气是与外界连通的。当车子行进的时候,气流会按照一定的路线流过,此情况下机舱内的气温一定会受到外界气流的扰动而产生变化。
因此,食物获得热量的快慢,就取决于机舱内空气的平均温度,而平均温度则取决于车子的发热强度和散热速度。
发热,基本上就是热量产生累积,使温度升高的过程。
正如之前序言中提到那样,燃油燃烧产生的三分之二以上的能量,都转化为了热能。如此巨大的能量会让发动机和周边部件急剧升温,达到相当高的温度。而这部分发热的功率,主要取决于发动机的工作状态。如果发动机转数高,喷油量大(如爬坡,加速,高速行驶),燃油燃烧得就多,单位时间内产生的热量也就会相应增大。
散热,也就是热量流失和温度降低的过程。
车辆行驶中既然能产生如此的巨大热量,那么散发这些热量则主要是汽车冷却系统的任务。冷却系统会通过向外界散热,来为发动机和周围部件降温,并使其温度维持正常状态。
其实,我们也不必计算车子产生热量的速率,因为引擎发热很快,就算你怠速五分钟,机舱就特别热,发热量根本无须担心。而散热的快慢,基本上就能决定机舱内的平均温度了。要想了解影响散热速度的因素,我们先来看看车子的冷却系统是如何工作的。
散热原理
车子的冷却系统主要是利用热交换的原理。发动机工作时,冷却液(Coolant)在发动机和的散热器(也常被称作水箱)(Radiator)之间持续循环。发动机产生的热会传递给冷却液,使其温度升高。当冷却液经过车子前端的散热器(Radiator)时,车子行进过程中迎面吹来的空气,或者风扇的转动产生气流,就会经过散热器将冷却液(Coolant)的热量带走,使冷却液降温。之后冷却液再回流至发动机,吸收发动机新产生的热量,如此周而复始,循环往复……才能保证发动机的温度维持在正常范围内。
基本上,车子工作产生的热量,绝大部分都是经过冷却系统散发到外界的。根据冷却系统工作的原理,能够把热量带走的主要途径就是吹过散热器(Radiator)的空气。因此,在外界气温不变的情况下,气流速度(流量)就直接决定了散热快慢。很多细心的老司机可能都会注意到以下的现象:
在等红灯或者堵车的时候,车辆停在原地或者龟速移动。这时候水温表就会彪到很高,并维持在高位。这个时候发动机很热,机舱内也会热的不得了。因为这种情况下,流过车子前端的散热器的空气很少(基本都是靠风扇旋转产生的气流),没有办法带走足够的热量,因此温度居高不下。
当道路通畅,或者在高速上行驶的时候,水温表指针基本上都在底下。这种情况机舱内温度不会太高的。由于车子快速行进,前方吹来的气流巨大,吹过散热器的时候就会带走较多热量,因而能使冷却液一直保持较低温度。据说,一辆在高速公路上行驶的汽车,其冷却系统所散失的热量足以供两个普通房屋取暖。
这里要强调一下,水温表指针显示的是冷却液的温度,并非发动机的温度,也不是机舱的温度。然而冷却液和机舱温度是正相关的:如果冷却液很热,发动机里的热被带出来的就少,发动机和周边空气温度就升高。同时,冷却液温度高,说明流过散热器的空气带走的热量少,整个机舱也会较热。
综上所述,虽然食物受热的快慢收到诸多参数的影响,但水温表却是一个很好的参照,通过它可以看出此时的散热效率,相应地也就能反应出机舱内平均温度的高低。
好啦!既然这样,大家可以把水温表想象成家用烤箱的温度旋钮了。为了把握烹饪的火候,开车行驶的时候就根据这个来实践好啦。
05实践成果
我现在也处于实践阶段,想总结出准确的规律还需要些时间。这里先给大家展示一下这次艾尔半岛自驾游中的试验品吧。
烤生蚝,时速60,45分钟。这个食材好熟,没难度。
烤玉米,晚上气温低,高速行驶一个半小时,没熟透。
烤玉米2.0,中午气温高,城市行驶35分钟+高速行驶15分钟,火候正好。
烤鱼,一下子烤两条。高速行驶1小时45分钟,150km。相当成功!
其实还有很多试验品,在这里就不一一展示了。
06注意事项
利用车子发动机烹饪,是为了给旅途带来更多的方便与惬意。整个过程应该多多注意安全,如果因此出现意外就得不偿失了。操作的时候基本上应该遵循两大原则:
保护自己
取食物时戴烤箱用手套,或者用夹子,因为太烫了(金属夹子千万别碰到电瓶两极)
先熄火,再取放食物。否则风扇和皮带轮都在运转,容易被打伤。
保护车子
下大雨时不要开引擎盖子,机舱进水电路就烧了
不要做汤汁多的食物,一旦洒到电路上效果同上
不能让食物或者容器碰到运动机构
A1设备制作过程
设计要求
就是限制食物的自由度,XYZ三个方向。由于食物烤盘已经放在隔热罩上了,因此只需要限制平面内XY两个方向的自由度了。
一种方案是通过绳子连接的方式来限制,这个非常保险。比如在烤盘边缘钻孔,在用铁丝穿过绑紧,这样更加牢固。
尽管如此,烤盘是被限制住了,可烤盘中的食物呢?如果能弄到上面有盖子锁紧的那种金属容器那就最好了,只需要开关盒子盖子就行。然而我手里工具实在有限,没有电钻钻孔,因此只能另寻它法。
可以靠摩擦力来实现,也就是说,用力把食物压向这个平面(隔热罩)就可以,就像我们大货车绑东西那样。这样一来,整个烤盘连同里面的食物都被压住了,就不容易产生位移了。
说干就干,我把之前在五金店买来的材料都拿出来。
我的车是93年的丰田凯美瑞,由于是老车,机舱内的部件还都很原始,整体布局如下:
隔热罩上中间这个螺钉突出来影响了烤盘和平面的接触,因此被我拆除了。
首先需要固定铁线端头的固定点,这个点必须要牢固一些,因此我找了这两个位置:
一是发动机上的挂钩上有个小孔,非常适合绑铁丝绳。葱小孔中穿过去,绕几圈最后缠绕上就好了。
二是发动机另一端的插头支架,用手掰了掰觉得强度足够用,就也缠上了。
两端固定好,打算一会儿从正中间切断。中间留出好多余量,就是为了切断后还能有足够的长度绑弹簧。
常见的啤酒易拉罐,把这个铝制压环折下来正合适。
铝拉环的一个孔套上两只弹簧,并把弹簧另一端固定在之前弄好的铁丝绳上。放上烤盘,粗略调整一下张力。因为此时算是工作状态,因此弹簧要稍稍拉伸,以便产生拉力。
之前的螺栓和螺母,垫圈,中间套上另一个铝环固定紧。这么一个小组件就完成了。
把隔热罩上原来的螺钉拆下来,换成我新买的螺栓组合件。
另外找到我之前淘汰的一个旧要是环,把环去掉,留下的弹簧钩子末端绑好铁丝绳。
刚才绑好铁丝绳的铜钩,直接扣在中央铝环上;另一端的铁丝绳就绑在刚才的螺丝钉小组件上,在此调整拉力。
达到合适的力道之后,所有铁丝都最终绑紧。虽然已经比较紧了,但我还是不太放心。为了安全起见,增加安全系数,放了一个燕尾夹文具在铁丝绳上,正好可以夹住烤盘边缘。这样以来,无论如何也不会滑落了。
就这样,用了大概一个小时,所有的材料安装调试完毕,大功告成!
好啦!本期到这里就结束了,感谢大家围观,我们下期再见!最后祝您一路上胃口好~