汽车能源的发展
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汽车能源的发展
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摘要
汽车在人们的生活中有着极其重要的作用,汽车能源的发展,从蒸汽机到内燃机,从单一动力到混合动力,从普通能源到核能,汽车能源的发展就是我们社会进步的一个有力表现,汽车能源的发展需要我们每一个人去探索,去发现。
关键词新能源、混合发动机、氢能
1,汽车的发展
随着社会的发展,人类的进步,人类对汽车的需求已经越来越大了,汽车也在一步步改变着我们的生活,汽车的出现对我们的社会产生了极大的影响,,对社会和生态环境都产生了极大的影响,汽车给人类生活带来了极大的便利,它加快的人类的步伐,方便了交通,汽车业从原来的一辆三轮车转变成了各种各样的轿车,跑车,卡车,公交车,由生活的奢侈品变成生活的不可或缺品,我们在不断改变汽车的同时,汽车也在不断改变着我们的生活,现在,无论是汽车消费还是汽车产业都已经是一个国家工业的重要支柱了,为无数人提供了就业的机会,仅广州比亚迪汽车生产厂家就有员工15万,年营业额两百多亿,无论汽车怎样发展汽车一个重要的方面就是能源,如果没有能源,那汽车就是一堆废铁,能源的研究是汽车发展的一个重要方面。
2、(1)汽车能源的发展
从世界上第一辆三轮车的诞生开始,汽车就作为一个可以不用人力行走的工具,当它不消耗人力的时候就要消耗其他的能量了,这就是汽
车的燃料即汽车的动力来源,汽车的动力与它所使用的发动机的类型是息息相关的,
煤炭动力
世界上第一辆汽车使用的发动机是蒸汽机,所以,汽车的能源就是煤的燃烧,带动蒸汽产生动力,但是由于蒸汽机的笨重与外燃机的肮脏,为了改变这种状况,雷诺在1800年制造出了第一台内燃机,但此时的燃料依旧是煤炭,
随着人们科学技术的发展,人们从来没有停止过对汽车能源的改变与提高,
电力能源的发展
1834年,电动车早于内燃机驱动车与世人见面。
它无气味、无震荡、无噪音、不用换档并且价格低廉,曾经与蒸汽汽车、内燃机汽车共同分享过世界汽车市场。
但随着石油开发与内燃机技术的不断提高,1920年之后,电动车发展停滞了大半个世纪。
柴油机的发展
柴油相对于汽油来说性质非常稳定,比较难于点燃,同时柴油一旦点燃会冒出大量的黑烟,因而它又不能像煤油那样用作照明。
但柴油稳定的特性却恰恰适合于压燃式内燃机,在压缩比非常高的情况下柴
油也不会出现爆震,这正是狄赛尔所需要的。
他先让气缸内吸入纯空气,再用活塞强力压缩,使空气缩小到15倍左右,温度上升至500~700℃,此时柴油变成雾状喷入气缸,与气缸里的高温压缩空气混合。
由于气缸内已有较高的温度,柴油喷入后随即自行着火燃烧,即产生高压,推动活塞作功——经过近20年的潜心研究,狄赛尔终于在1892年试制成功第一台压燃式内燃机,也就是柴油机。
柴油机的最大特点是省油、热效率高。
经过40多年的改进和发展,节油、功率大的柴油机终于被汽车界所接受。
1936年,柴油机首先装在奔驰260D小汽车上,从而揭开了柴油汽车的新篇章。
如今,全世界大吨位运货汽车和大客车几乎全部装用柴油发动机,轿车上使用柴油机的也越来越多。
汽油机的发明
1876年,德国发明家奥托(Otto)运用罗沙的原理,创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、3.2千瓦(4.4马力)的四冲程内燃机,仍以煤气为燃料,采用火焰点火,转速为156.7转/分,压缩比为2.66,热效率达到14%,运转平稳。
在当时,无论是功率还是热效率,它都是最高的。
但是随着进入新世纪,人们对生活质量的要求越来越高,而汽车数量的增加,以及汽车燃料都是汽油或者柴油,尾气中含有大量的有害物质,汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影
响的其他一些固体颗粒,尤其是含铅汽油,对人体的危害更大。
铅在废气中呈微粒状态,随风扩散。
农村居民,一般从空气中吸入体内的铅量每天约为一微克;城市居民,尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。
锡进入人体后,主要分布于肝、肾、脾、胆、脑中,以肝、肾中的浓度最高。
几周后,铅由以上组织转移到骨骼,以不溶性磷酸铅形式沉积下来。
人体内约90%~95%的铅积存于骨骼中,只有少量铅存在于肝、脾等脏器中。
骨中的铅一般较稳定,当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时,铅便由骨中转移到血液,引起铅中毒的症状。
铅中毒的症状表现很广泛,如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、暖气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等;重症中毒者有明显的肝脏损害,会出现黄疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。
1943年,在美国加利福尼亚州的洛杉矶市,250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。
汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应,形成浅蓝色烟雾,使该市大多市民患了眼红、头疼病。
后来人们称这种污染为光化学烟雾。
1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡,后者使全市四分之三的人患病。
这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。
也正是这些事件使人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。
正是由于这些问题,人类开始了新能源的研发
其实,新能源的研发,一直都存在,只是21世纪才进入人们的视野,无论是过去,还是现在,还是将来,新能源都将是汽车的未来,我们的未来
世界核动力汽车
早在1957年,美国福特公司就生产了第一辆核动力汽车!首先让我们回到50年代。
当时的人们对核能的威力充满了敬畏。
于是在1957年,福特推出了这样的一款空前绝后的核动力概念车Nucleon。
科学家们的大胆想象当然不会停滞不前,21世纪凯迪拉克又有了全新的WTF。
WTF这样一个命名组合实在凯迪拉克现有车型中不曾看到过的,这也清楚的向消费者转达了它是独一无二的一款凯迪拉克的概念。
WTF是取自World Thorium Fuel的词首字母,意思是钍燃料。
钍是一种放射性的金属元素,它地球上的储量几乎同铅一样丰富。
钍在核反应中可以转化为原子燃料铀-233,所储藏的能量,比铀、煤、石油和其他燃料总和还要多许多。
凭借着这一特性,驱动这辆车所需要的钍燃料极少,也因此它的发动机几乎在100年之内不需要保养。
当然这是个理想化的数字。
但它确实开启了汽车新能源开发的另一扇大门。
混合动力汽车
混合动力是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。
按照燃料种类的不同,
主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。
目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。
纯电动汽车
电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动纯电动汽车机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。
由于目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
氢动力汽车
氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。
与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%。
由于氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。
另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
燃气汽车
燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。
近年来,世界上各国政府都积极寻求解决这一难题,开始纷纷调整汽车燃料结构。
燃气汽车由于其排放性能好,可调正汽车燃料结构,运行成本低、技术成熟、安全可靠,所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。
生物乙醇汽车
乙醇俗称酒精,通俗些说,使用乙醇为燃料的汽车,也可叫酒精汽车。
用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长,无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟,近来由于石油资源紧张,汽车能源多元化趋向加剧,乙醇汽车又提到议事日程。
目前世界上已有40多个国家,不同程度应用乙醇汽车,有的已达到较大规模的推广,乙醇汽车的地位日益提升。
在汽车上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽车缸内燃烧更完全,可以降低尾气的害物的排放。
展望未来
汽车能源的发展经历了一个漫长而又艰辛的探索过程,相信人类的聪明才智会极大的发挥,新能源的研发一定要走技术含量的路线,这是对新能源的认可与鼓励新能源的发展还有一段很长的路要走,。