PPPL新發(fā)明提高汽車和卡車的發(fā)動機效率，同時減少污染

    近日，美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）的研究人員，獲得了美國專利商標局頒發(fā)的一項設計專利。該設計理念新穎，通過促使內(nèi)燃機汽缸內(nèi)的氣體快速旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動車輛，提高汽油燃料內(nèi)燃機的效率，并減少有毒排放。

    研究人員之一、PPPL物理學家Nat Fisch表示：“我們的想法是，在比預想更低的溫度下，讓發(fā)動機工作，從而減少有毒氮氧化物的排放?！贝隧椦芯康氖紫_發(fā)人員是物理學家Vasily Geyko。

    研究人員發(fā)現(xiàn)，快速旋轉(zhuǎn)中性氣體，有利于汽油發(fā)動機工作。Geyko和Fisch發(fā)現(xiàn)，理想旋轉(zhuǎn)氣體的熱容量（氣體被加熱時吸收能量的能力），大于靜止氣體。而且，科學家們認識到，在熱力學循環(huán)中，以接近聲速的速度旋轉(zhuǎn)氣體，可以使發(fā)動機在較低溫度下運行，比傳統(tǒng)內(nèi)燃機更有效。Geyko指出，在固定的最高和最低工作溫度下，熱容效應可以提高熱力學效率。而且，最高工作溫度越低，相對效率增益越大?！耙虼?，該發(fā)明更適合在低溫發(fā)動機中使用?！?br/>

    同時，研究人員修改標準內(nèi)燃機的設計?！斑@項發(fā)明的特點在于，為了正確旋轉(zhuǎn)氣體，采用八沖程發(fā)動機，而不是四沖程發(fā)動機。當然，這會使發(fā)動機更加復雜化，在常規(guī)溫度下，傳統(tǒng)發(fā)動機的效率更高。”

    “在溫度很低的情況下，傳統(tǒng)發(fā)動機的效率很低，而且，汽油燃燒所產(chǎn)生的有毒氮氧化物會明顯減少。所以，在同樣低的溫度下，我們的發(fā)明可能更具優(yōu)勢，可以提高效率和燃料經(jīng)濟性，并通過減少氮氧化物排放來改善空氣質(zhì)量，更有利于公眾健康?！?br/>

    目前，這項專利發(fā)現(xiàn)還停留在理論階段。但是，隨著環(huán)保法規(guī)不斷收緊，其開發(fā)價值將不斷增長，有望使發(fā)動機發(fā)生重大變化。研究人員表示，“即使將允許燃燒溫度適度降低，比如從2500oC左右降至1300-1800oC左右，與傳統(tǒng)奧托循環(huán)發(fā)動機相比，旋轉(zhuǎn)氣體發(fā)動機的效率，也可以提高5%到10%?！?br/>

    （來源：蓋世汽車）