自然吸氣改為純氧供氣,發動機功率在原基礎上提高50%以上嗎?

2021-01-10 東方汽車
自然吸氣改為純氧供氣,發動機功率在原基礎上提高50%以上嗎?

2018-03-27 10:01 來源: 天才車先生

汽車自然吸氣,改為純氧供氣的情況下,發動機能不能在原有基礎上提高50%的功率以上呢,答案是肯定的。

這個設想其實本人上中學時就想過,但是無奈那時候那有汽車啊,連摩託都沒有,所以從沒有在內燃機上做過相關測試。這個想法一直沉澱在記憶深處。直到看到這個問題。

本人並不是這方面的專家,所以僅做一下簡單的理論性探討,

純氧助燃都用在什麼地方

現在有據可查的純氧參與燃燒的應用環境,第一是火箭的發動機,第二是全氧燃燒技術的玻璃窯爐。這些都是因為專業的需要。

汽車發動機現有條件

我們知道,在大自然正常的空氣中,氧氣的含量大概是21%,還有78%的氮氣,以及0.9%左右的其他氣體,而現在汽車發動機燃燒效率最高的也不過在40%左右,也就是說,還有60%的燃燒能量沒有得到充分的利用,而使用純氧參與發動機的汽油燃燒氧化反應,將可以大幅度的提高發動機功率,效率。

我們不得不面對另外一個問題,以現在的材料水平,科技水平,製造水平,現有內燃機使用純氧參與汽油的氧化燃燒反應產生的高溫材料能否承受得住。而且有一個不容忽視的就是直接使用純氧助燃,燃燒穩定性很差,而且沒有了氮氣作為熱傳導介質,燃燒反應產生的熱量不能很快的釋放,將會產生爆炸。

汽車發動機燃燒的條件

經過科學研究發現,汽車發動機最理想的空氣與燃料的比例是14.7比1,空燃比當然也是質量比,我們可以這樣理解,燃燒1公斤的汽油是需要14.7公斤的空氣來作為助燃劑的,現在市面上普通的92號汽油,每一升的重量大約是0.725公斤,而普通小轎車一般油箱容量為50升左右,汽油重量大約為50×0.725,等於36.25公斤,燃燒完這些汽油,需要的空氣的重量是36.25乘以14.7,等於532.8公斤。那麼空氣中的氧氣含量大概是21%,我們用純氧來計算的話是532.8×0.21=111.88公斤,氣體、鋼瓶總體重量不會低於140公斤,而這麼重的重量,對一般小轎車來說,相當於兩個成人,不僅大大的增加了車輛的自重,而且氧氣的成本也很高。

在發動機的工作過程中,接入純氧,進行助燃燃燒肯定是更充分了,但燃燒產生的溫度也會是現有燃燒條件下的幾倍,而當前的汽油內燃機,在燃燒做功行程中,焰心溫度大約在2200度左右,但由於有氮氣的介入,火焰到達活塞頂端以及氣缸壁時,只剩下大約600攝氏度,而緊接著進入排氣行程時,溫度會迅速衰減,而在使用純氧作為助燃劑時,由於燃料與氧進行完全結合,燃燒瞬間全面開花,甚至產生爆炸,溫度將會超過活塞的熔點,而作為潤滑劑的潤滑油,也會迅速變成氣態,失去潤滑作用,造成發動機立刻損壞,而氧氣的儲存需要高壓或者低溫,而氧氣一旦洩漏,也會在一定範圍產生極低的溫度,並且遇到明火會產生爆炸,而車裡的人不是被燒死,就是被凍死,我覺得沒有人的汽車會選擇背一個這麼大的炸彈。

不僅不會有任何功率的提升,發動機缸體、活塞會直接被燒熔爆缸。在純氧中的氧化反應會非常劇烈,還記得初中的時候物理課就做過類似的實驗,把一根帶有火星的木頭放入純氧容器中直接就劇烈的燃燒起來。

這種劇烈的燃燒會產生很高的高溫。可達上千度,結果就是你的發動機缸體、活塞、缸蓋、氣門、噴油嘴、機油等等一同參與這種劇烈的氧化反應而燃燒融化,導致發動機爆掉。就根本甭想提升動力的事兒了。

當然如果真想燒純氧提升動力也不是不行,就是會有點小貴,你的汽車發動機得徹底改一改,可以考慮用能超音速巡航戰鬥機或者把太空梭送入太陽系軌道的火箭發動機的材料和結構,肯定不能用現有汽車發動機的結構形式來工作了,那種形式完全行不通了。燃燒室至少要能耐住上千度的高溫高壓洗禮。而且這樣改完就真沒必要通過曲軸傳動驅動輪胎撓地行駛了,可以直接改噴射推進了,你的剎車的作用可能是在起飛前控制住車身不要提早彈射了,記得在後背廂要裝一套減速傘。

這樣即便是一臺小排量的微型車也會變身能破音障暴躁的怪獸,當然再也不用為燃燒不充分、積碳之類的事情發愁了,很可能一臺汽車售價幾千萬美金,使用壽命得按小時數來計算了。

所以不要小看只是把燃燒氣體中的氮氣全部替換成氧氣而已,帶來的後果是完全不同且基本無法控制的。如果不相信那就弄個氧氣瓶把洩壓閥對接上汽車的發動機進氣吧,空濾都可以摘掉了,擰開閥門著車——後果請自負哦。

查看更多精彩

相關焦點

  • 1.5T媲美3.0L自吸氣動力輸出,熱效率40%,長安新款發動機真牛
    1.5T媲美3.0L自吸氣動力輸出,熱效率40%,長安新款發動機真牛,在自主品牌中,長安一直堅持自主研發發動機,比較有名的長安藍鯨系列發動機,在國內市場收穫了很好的口碑,質量也比較穩定,最近,長安發布了國內首個模塊化引擎平臺,發售了新的1.4T和1.5T的高壓直噴發動機,這是藍鯨系列的最新產品
  • 為什麼很多人說「自然吸氣發動機」可能會被淘汰?
    #內容概述:內燃機提升馬力的方式,自然吸氣發動機的尷尬定位。在物體質量不變的前提下,輸出馬力越高則物體移動速度越快,車輛的加速能力自然會越強且車速更高。所以優秀汽車是需要大馬力的,但是不同的類型的發動機提升馬力的方式存在很大差異,其中水平最差的是自然吸氣機型(下文簡稱NA)。
  • 發動機效率解析——功率與扭矩
    在國內,一般我們使用牛頓米比較多,那牛頓米如何去理解呢?比如說發動機迸發了200牛頓米,就相當於一根一米的槓桿,在槓桿的末端施加了200牛的力,200牛頓米相當於20公斤。處於一個槓桿的原理,這就是一個基礎的概念。
  • 採用貫穿式尾燈 搭載1.6L自然吸氣發動機 啟辰D60 PLUS申報圖曝光
    動力方面,D60 PLUS搭載1.6L自然吸氣發動機。外觀方面,新車採用全新家族式設計語言,星鑽式格柵與兩側大燈相融合,具有較強的視覺衝擊力。車身長寬高分別為4761/1803/1487mm,軸距2701mm。新車側面線條流暢,腰線從前車門延伸至尾燈,整體運動感十足。車尾部分,D60 PLUS使用了當下流行的貫穿式尾燈,整體拉伸車尾的視覺寬度。
  • 通俗易懂可收藏:發動機的排量、功率、扭矩、轉速到底是幹嘛的?
    功率功率是表示發動機動力的重要參數,最大功率決定了發動機的做功能力上限。最大功率一般是在發動機達到某個特定轉速時才能夠達到,而且轉速超過這個特定的值之後反而會下降。功率的單位一般用千瓦(kW)或者馬力(ps)來表示。兩者的換算關係為1ps=0.735kW。
  • 為什麼帶渦輪增壓的車會比自然吸氣的多耗油,會多耗油多少?
    嘿car如果是同動力水平的前提下渦輪增壓是比自然吸氣省油的;但同排量水平前提下渦輪增壓要比自然吸氣費油,畢竟加了一整套額外的渦輪機構增加自重,更重要的是渦輪的運轉增大背壓會增加發動機泵氣功率也會增加油耗。
  • 汽車發動機的基礎知識:L/T的含義與技術特點
    litre·升turbo·渦輪增壓以【2.0L】標註的發動機參數應當理解為2.0升的內燃式熱機,但卻普遍被當作自然吸氣發動機;但是這種進氣系統的發動機應當用NA·normally aspirated來標註,準確的釋義應當是「正常吸氣」,內燃機正常吸氣方式是依靠活塞往復循環,以及排氣衝程中進氣門短暫的同時打開實現的負壓吸力,這種自然而然產生的結果則可定義為自然吸氣。
  • 家用汽車選大排量好還是小排量好,渦輪增壓好還是自然吸氣好?
    01排量建議標準(以渦輪增壓發動機為基礎)【轎車】有兩個標準,實際實用型應當為「1.5T」。02渦輪增壓與自然吸氣詳細的技術差異本篇不再贅述,簡單說明相同排量與不同排量的兩類機型的動力差異,了解扭矩功率馬力與油耗的關係即可。
  • 選1.5T的渦輪增壓,還是2.0L的自然吸氣?哪個才是黃金排量?
    外觀再好看的燃油汽車,如果發動機不是渦輪增壓的發動機,就很容易被掛上動力不足,提速慢甚至費油的稱號,那麼自然吸氣和渦輪增壓兩者究竟有什麼區別?自然吸氣是將大氣,不經過任何的修飾直接壓入燃燒室,使其發動機運轉。而渦輪增壓則是提高發動機的進氣量,提高發動機及與之互動的零部件的工作效率。這樣看來,自然吸氣就好比一個工作中非常慢條斯理,講究順其自然的人,而渦輪增壓則是一個工作狂。
  • 發動機1.5T的T是什麼意思?不知道的都不好意思說自己是老司機
    如今,眾多較為新型的汽車科技正在逐步應用到汽車上,而在發動機領域,原來的自然吸氣發動機已經逐漸不被時代和消費者所接受,取而代之的是另一種動力性能更強、燃油經濟性更好的發動機的出現,這就是渦輪增壓發動機。
  • 發動機額定功率和馬力怎麼計算的
    汽車發動機額定功率和馬力怎麼計算的?有的朋友在汽車專業網站上,看到發動機額定功率和馬力這兩個概念,心裏面很想知道這兩個概念的公式是怎樣的?是怎麼計算出來的呢?下面讓我們一起去了解吧。03一臺車的動力由發動機傳輸到車輪,需要經過多組齒輪因此有所損耗,如果德制馬力測的是傳遞到車輪上的動力,那麼同樣發動機用在不同車型上的動力輸出應該不同,試拿bmw330和bmw530做比較,其功率均是225hp/5900rpm;結論
  • 17種汽車發動機原理大放送,勝讀十年書(下篇)
    11 多缸發動機▼多缸發動機是有兩個以上氣缸的發動機,是由若干個相同的單缸排列在一個機體上,共用一根曲軸輸出動力所組成。雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發動機。車用發動機多採用四缸、六缸、八缸發動機。
  • 汽車發動機功率和扭矩之間關係
    我們都知道汽車功率和扭矩二者之間關係換算,可以通過公式功率(kW)=扭矩(N.m)×轉速(rpm)/9550可以得出,通過以下幾張圖可以幫你更快了解它們之間關係:圖4:發動機特性曲線(參考)圖3和圖4代表發動機外特性曲線,也就是在發動機最好的工作狀態下能使發動機發出最大功率的情況下測出來的。它表現的曲線特徵是∶功率曲線和扭矩曲線都呈現凸形曲線,但兩者表現是不一樣的。
  • 自然吸氣和渦輪增壓有什麼區別?老司機提醒:堵一次車你就懂了!
    汽車已經成為人們最方便的交通工具之一,進入普通家庭後,車不像以前那樣是大家的奢侈品,現在汽車市場最主流的車是自然吸氣發動機和渦輪增壓發動機,很多車的車主都非常喜歡渦輪的車,小排氣量的渦輪增壓,車種已經得到大家的支持,我也是大多數買車的人的首選,買車的時候真的應該無條件選擇渦輪嗎?
  • 道奇公羊皮卡豪華版5.7L自然吸氣8速變速箱
    庫存公羊皮卡豪華版特價(中國就一臺) 選配:5座手續 銀槓 、內襯 配置: 5.7L自然吸氣、四 八缸切換發動機、8速變速箱、二 四驅切換驅動模式、電子旋轉檔、智慧卡一鍵啟動、遠程遙控啟動、車身同色進氣隔柵、運動凸起前機蓋、前後雷達、倒車影像、8.4寸中控顯示屏、前排座椅加熱、前排座椅通風、多功能加熱方向盤、定速巡航、藍牙連接、速敏感應雨刷、20寸運動輪轂、前後拖鉤、後排儲物箱、簡易床、電動天窗、電動後車窗玻璃
  • 科普:汽車發動機功率不應該用「匹」標註,扭矩比馬力更重要
    國內常用的馬力標準為「米制」,那麼為什麼很多品牌的汽車要用「PS」標註功率呢?比如某某汽車的最大功率是150匹(匹為PS的音譯)。1馬力的概念為驅動75公斤物體,以「一米一秒」的速度移動,也許是因為馬力更容易直觀的理解吧。數字錯覺150PS110kw同一臺發動機用兩種方式標註性能更「唬人」?答案也許再沒有爭議了,很顯然是「150匹」更顯誇張。
  • 買車到底買發動機幾缸的?缸數越多越好嗎?
    汽車動力主要是靠發動機,發動機是汽車的動力源泉,也是汽車的心臟,發動機之所以能夠使汽車行駛起來,則需要發動機內部的汽缸做功來產生動力。發動機上的汽缸也不是只有一個,而是由多個汽缸進行工作。我們通常說的發動機幾缸就是指汽車發動機的汽缸數,一般來說汽缸數越多,轉速可以提高,從而獲得較大的提升功率。
  • V12發動機要壽終正寢了嗎?
    有一種非常特別的發動機,就是大排量的自然吸氣V12機,是義大利超跑廠家的拿手好戲。但是在當前節能減排的大環境下,它們還能生存下去嗎?ML:「V12機是體現我們技術實力的王牌。你可以看看與燃燒相關的技術,包括我們如何噴油等等。
  • 夏利n7發動機變速箱耐用嗎
    夏利n7是一款很成功的跨界車型,主攻國內二三線城市,自上市以來口碑和銷量都還是很不錯的,是不少消費者代步的首選車,那麼下面小編就來跟大家說說夏利n7發動機變速箱耐用嗎。簡要回答夏利n7動力方面搭載1.3L發動機,最大功率67kW(91PS),峰值扭矩120Nm。
  • 自然吸氣V8就快滅絕了:趕緊看看福特野馬RTR Series 1
    這裡沒有動力了,自然吸氣的V8仍通過十速自動變速箱將339kW / 556Nm推向後輪。 有福特Performance懸架和Track Handling Pack,其功能包括可調節的橫擺杆,25mm的下部彈簧,高性能的支撐杆和更具侵略性的姿勢。