日前有媒體報道，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室和英國皇后大學(xué)的物理學(xué)家設(shè)計(jì)出一種零摩擦運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，利用某種量子捷徑的優(yōu)勢來做功。
發(fā)動機(jī)特別是內(nèi)燃機(jī)，在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授、博士梁興雨說：“市面上的轎車、卡車以及機(jī)械工程領(lǐng)域用的挖掘機(jī)、鋪路機(jī)器等，基本都是由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的。對于人們的實(shí)際生活而言，發(fā)動機(jī)技術(shù)的進(jìn)步對于汽車行業(yè)的影響巨大?！?/FONT>
零摩擦發(fā)動機(jī)或可用于驅(qū)動細(xì)胞復(fù)活
“在傳統(tǒng)的往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)中，零摩擦是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橛薪佑|就會有摩擦?！绷号d雨說。
對于國外科學(xué)家的發(fā)明，梁興雨說在量子級別是有可能實(shí)現(xiàn)零摩擦的?！斑@種發(fā)動機(jī)是微觀層面的，屬于亞微米級別的，要在分子和原子范圍內(nèi)才做得出來。我們知道，原子是由原子核和電子構(gòu)成的，電子圍繞原子核在高速旋轉(zhuǎn)時就基本屬于零摩擦狀態(tài)。但如果以這種量級來計(jì)算，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率能有多大？我覺得也只能應(yīng)用在微觀領(lǐng)域，如驅(qū)動細(xì)胞的復(fù)活和成長，但這種理論體系的構(gòu)建，還是有很大積極意義的?！绷号d雨告訴記者。
發(fā)動機(jī)進(jìn)步促使汽車向小型化、輕型化發(fā)展
發(fā)動機(jī)自誕生以來，在技術(shù)方面已經(jīng)有了長足進(jìn)步，但據(jù)梁興雨說，在降低摩擦方面并沒有太大的成效?，F(xiàn)在比較新的技術(shù)，基本也是通過改進(jìn)潤滑油的配置和機(jī)器結(jié)構(gòu)來降低摩擦。“減少摩擦后，燃燒轉(zhuǎn)化成的能量會更集中地應(yīng)用于推動裝置運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)能的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)能其實(shí)是目前發(fā)動機(jī)面臨的兩大問題之一，其關(guān)鍵不是降低摩擦，而是提高燃料的利用率。”梁興雨說。
據(jù)梁興雨介紹，天大內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)走過了半個世紀(jì)的歷程，其不少科研成果都曾經(jīng)顯著提高了內(nèi)燃機(jī)的效率，如現(xiàn)為中國科學(xué)院院士的史紹熙教授在上世紀(jì)七八十年代發(fā)明的復(fù)合式燃燒系統(tǒng)，如近些年由蘇萬華教授牽頭的“柴油機(jī)混合率與化學(xué)反應(yīng)協(xié)同控制”研究?！疤旖虼髮W(xué)牽頭并聯(lián)合清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等八所高校開展了‘973計(jì)劃’，尋求提高燃燒率的新途徑、尋找石油燃料替代途徑并控制廢棄物的排放，這和國際研究是同步的。傳統(tǒng)柴油機(jī)的燃燒效率是38%到40%，但經(jīng)過兩輪‘973計(jì)劃’，柴油機(jī)樣機(jī)燃燒率已經(jīng)接近50%了。”梁興雨說。
梁興雨用人們熟悉的場景，描述了發(fā)動機(jī)摩擦降低、燃料燃燒率提高所帶來的改變?！霸瓉淼睦霞t旗轎車，排量在3.6升左右，行駛100公里需要17到18升油，而現(xiàn)在的普通小汽車，排量大部分是1.6升或者2.0升，百公里的油耗七八升，降低了60%左右，節(jié)能效果很明顯。而減排和節(jié)能幾乎是同時的，以前汽車在單位距離內(nèi)的油耗多，排放出的廢氣和顆粒物自然也多。比如最早的柴油機(jī)，不僅產(chǎn)生大量的顆粒物，還冒黑煙，這種現(xiàn)象如今幾乎見不到了?！绷号d雨說，“從普通百姓的角度看，發(fā)動機(jī)進(jìn)步最明顯的體現(xiàn)就是在汽車領(lǐng)域。如今，發(fā)動機(jī)的進(jìn)步使得汽車變得小型化、輕型化，向著快速、高效發(fā)展?！?BR>
在節(jié)能之外，減排是如今發(fā)動機(jī)面臨的又一重要問題?！鞍l(fā)動機(jī)燃燒產(chǎn)生顆粒物和氮氧化物，美國等國家使用廢氣再循環(huán)技術(shù)，同時降低發(fā)動機(jī)內(nèi)的兩種物質(zhì)，歐洲則先采取措施降低機(jī)內(nèi)的顆粒物，然后用噴灑尿素的方法，在機(jī)外還原氮氧化物。我國的排放法規(guī)用的是歐洲體系，但是對于排放物的控制，如果采取歐洲方式，所涉及的就不僅僅是技術(shù)問題，還有配套問題，如尿素供應(yīng)站的建設(shè)等方方面面的問題?！绷号d雨說。
