作业帮 > 综合 > 作业

电动机,内燃机,燃气轮机比功率哪个最大,哪个适用于新燃料(氢气,瓦斯,酒精)汽车

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/13 23:54:18
电动机,内燃机,燃气轮机比功率哪个最大,哪个适用于新燃料(氢气,瓦斯,酒精)汽车
目前电动机用于汽车最大的困难一个是电池比能量低,充电慢,另外就是电动机比功率低了.因此我觉得电动汽车在几百年内,还是很难代替内燃机.何况燃气轮机比功率大,效率高.因此电动汽车前途灰暗.
内燃机似乎对燃料要求很高,燃气轮机似乎可以燃烧多种燃料。燃料电池车对燃料要求更高。
燃气轮机热效率最高无疑,但由于燃气轮机的工作原理类似于火箭利用高温高压燃气的反冲作用,因此一般不能用在像汽车这种小型运输工具上,现在多用于需要高转速和大功率的军舰上,而且由于要承受高温高压燃气,结构材料和冷却系统要求都很高,成本昂贵,一般的舰船上也多采用蒸汽轮机而不用燃气轮机.用电动机驱动的话显然就不是充电了,用燃料电池的话能量转换效率还是很高的,电动机的最大缺点不是能量利用的问题,是本身的功率有限.内燃机能量效率应该最低,但技术成熟,应用也方便,乙醇汽油已经有用于汽油机驱动的了.
再问: 我认为在几个世纪内燃料电池和电动机的比功率还很难和内燃机,燃气轮机比。相同功率的燃料电池加电动机是内燃机和燃气轮机的5倍,过大的负重反而会减少效率。我有个提高柴油机效率的设想:用耐高温陶瓷基复合材料做柴油机汽缸,同时在汽缸外设置真空隔热带,起到隔热作用,减少热能损失,将高温废气通入涡轮,这样似乎可以增加热效率,燃气轮机似乎就是将废弃余热再利用获得超高热效率的,这是不是所谓的涡轮增压?
再答: 理论上说确实可以增加热效率,但有几个问题:一、用耐高温陶瓷怎样保证强度?柴油机工作时的振动和压力变化可是很大的,而且润滑性也是一个问题,当然如果用航空材料标准的碳化硅陶瓷等或许可以,但成本就不免太高了吧;二、设置真空隔热层的话怎么保证不漏气?还是那个问题,柴油机工作时的强振动很容易使接缝处出现空隙,而且抽真空会使得材料受到的压强差更大,更易产生机械老孙,再者是有真空层的存在使得维修也变得很困难;三、高温废气通过涡轮确实可以增加能量利用,但毕竟是已经利用过一次能量的废气,涡轮小了产生的能量太小,涡轮大了装在汽车等小型运输工具上又不合适,再有涡轮的转速显然是很难正好等于柴油机转速的,这样涡轮产生的能量只能通过蓄电池等方式储存起来而不能直接与柴油机一起做功,算上充电放电以及电动机损失的能量,实际这个装置能够挽回的能量损失显然是不多的。至于涡轮增压,意思是利用发动机的废气来驱动空气压缩机,以提高进入发动机中的空气流量,增加发动机功率,和你的设计不是一个意思。
再问: 那如果能在电动机上使用超强磁力的纳米磁体,能否大大提高单位质量电动机产生的功率?超导体呢?
再答: 强磁场可以增加电动机最大功率,但并不提高能量利用效率,如果电流不变的话电动机的功率还是一样的。超导体可以减少(消除?)电阻造成的能量损耗,能提高能量利用效率,同时由于可以获得强电流,因此也可以增加功率。