水メタノール噴射装置
その後1978年にフォード・フィエスタにスモッグポンプの制御機構と連動して作動する水メタノール噴射装置を搭載し、12.7:1という高圧縮比のピストンを組み込む事で50マイル毎ガロン(約21.25km/L)の燃費を記録した。グッドマンの装置は1980年に米国特許4300484Aを取得しているが、78年当時でも財政難が伝えられており、その後大きな広まりを見せる事は無かったようである。同時期にロン・ノバックも簡単にDIYできる非常に簡素な構造の水メタノール噴射装置を製作しており、自身のホンダ・シビックなどの車両に組み込んで平均6%の燃費向上を認めたという。
ノバックの水メタノール噴射装置はクランクケースブリーザー(PCV)からキャブレターへと繋がれている真空ホースに水メタノール混合液を満たした樹脂製ボトルを接続し、ボトル内の混合液の蒸気をキャブレターに吸い込ませるというもので、これと類似した構造で混合液の蒸気ではなく混合液その物を直接吸い込ませる水メタノール噴射装置がニュージーランドのロバート・マンによっても考案されている。
熱機関は熱サイクルの低温熱源と高温熱源の温度差が大きい程効率が高く、内燃機関においても吸気温度が低い程効率が高い。また、圧縮後の温度が高いとデトネーション(自己着火)がおきるため、ノッキングなどの動作不良やピストンの破壊が起きてしまう。内燃機関では、高出力の範囲において混合気の混合比の設定を最良混合比より濃く設定して、その分の過剰燃料による気化熱によって混合気の温度を下げてデトネーションを防ぐ仕組みになっているため、混合気の空燃比が最適の場合(理論空燃比)と比べて、高出力での出力が少し低下していた。
そこに、吸気に過剰な燃料よりも気化熱(蒸発熱)による冷却効率のよい水を噴射して、過剰燃料による気化熱を水の気化熱によって補い、より混合気を冷却して充填効率を改善するとともに、高出力での混合気を理論空燃比に近づけて、熱効率(出力)を高める装置が、水噴射装置である。
過給機付きのエンジンの場合は、過給機によって圧縮された温度が上昇した吸気を冷却し充填効率を改善する作用がある。航空用エンジンで用いる場合、気温の低い高空での凍結を防ぐ(不凍化)目的でメタノールが混ぜられるため、水メタノール噴射と言う。
第二次世界大戦期において枢軸国側の航空用エンジンに多く用いられ、ドイツではMW 50等が使用されていた。
過給圧を上げればエンジン出力も上がるが、圧縮された空気はより高温になるため、過給圧の上げすぎはエンジンノックを招き、最悪の場合はエンジンブローにつながる恐れがある。これを防ぐには、アンチノック性の高い燃料を使う・吸気温度を下げる、などの対策が必要である。第二次大戦期において、連合国側の航空機用ガソリンは100 - 120オクタン程度のオクタン価(現代の航空用ガソリン相当かそれ以上)があったが、枢軸国側は90オクタン前後(現代のレギュラーガソリン並)であったため、枢軸国側では入手不可能の100オクタン燃料は「91オクタン燃料 + 水メタノール噴射」で代用することとなり、大戦末期の日本軍およびドイツ軍の航空機用エンジンには、軒並み水メタノール噴射装置の装備が試みられた。
大日本帝国の航空機用エンジンでは、三菱重工業の火星二〇型(MK4P、ハ111)や中島飛行機の栄31型(ハ115-I)にて搭載が行われた。
先に実戦投入されたのが火星二一型を搭載した大日本帝国海軍の主力陸上攻撃機である一式陸上攻撃機二二型(G4M2)で、試作機は1943年(昭和18年)2月に海軍に引き渡され、生産機は1943年(昭和18年)7月から引き渡しが始まっている。一式陸上攻撃機は一一型では水メタノール噴射を搭載しない火星一五型(離昇出力1460馬力)を搭載していたが、二二型での火星二一型への換装により離昇出力が1850馬力に向上している。