|
本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。
传统的内燃发动机与动力电池相比显得过时,但是只要通过改造就可以减少一半的温室气体排放量。目前内燃机效率非常低,只有25%的能量转化成动力,其余75%的能量以热能的方式散失掉。因此,目前人们正在通过提高能量利用率的方法减少燃料消耗和温室气体排放。
尾气发电
英国Controlled Power Technologies公司称,内燃机约40%的输出功率在尾气排放中损失掉,因此,该公司计划通过在排气管中安装涡轮发电机,通过快速流动的尾气驱动涡轮发电来回收流失的能量,可以使燃料消耗量降低15%。首个原型装置安装在大型家用车上,通过测试获得了6kW功率,这部分能量可以对汽车电池充电来驱动车载电子系统。
回收制动过程中的动能损失
汽车制动过程中失去的动能可以利用起来降低发动机负荷。混合动力汽车拥有再生制动系统用于产生电力。而捷豹汽车公司正在开发一种用于混合动力汽车的动能回收系统,它安装有一个与齿轮相连的飞轮。当汽车要减速时,飞轮可以将车轮的转动能转移过来,达到存储的目的。反过来,当汽车需要更多能量时,通过齿轮可以将飞轮的动能转移回驱动杆上。该系统还能对刹车动作自动作出反应。安装这种系统的混合动力汽车可以回收70%以上的制动能量,而传统的混合动力汽车只能收回约30%。更重要的是飞轮与电池不同,不需要定期更换。
改变内燃机形状
最有效的能量存储方式可能是改变内燃机的形状。传统的气缸活塞发动机只有活塞头部分产生动力。汽缸其他大约75%表面积(腔壁)则吸收热能,导致用于动力输出的能量减少。IRIS Engines公司提出一种称为“内部辐射脉冲结构”(IRIS)的燃烧室。据IRIS总裁介绍,其六角形状的腔壁可以折叠,当混合气体燃烧时推动六个面板向外推,以此来提供动力。这意味着,该发动机更多的表面积用于产生动能。
奥地利AVL公司进行了IRIS的电脑模拟,结果表明燃油利用效率高达45%。该公司下一步的目标是制造原型发动机。(赵晏强 编译)
|