循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的研究

1、 新能源循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研究循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的研究壓縮空氣動(dòng)力的真正意義隨著人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及人類持續(xù)發(fā)展的要求不斷提高，工業(yè)對(duì)空氣環(huán)境污染和氣候溫度升高的嚴(yán)重性提出清潔能源替代不可再生礦物資源的石油成為當(dāng)今社會(huì)的迫切需要。利用大自然的空氣、水、風(fēng)、太陽循環(huán)能源替代石油能源，是人類社會(huì)的發(fā)展方向，空氣動(dòng)力替代消耗石油的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力，人類要利用自然再回歸自然才能解決能源危機(jī)和空氣環(huán)境污染的嚴(yán)重問題，達(dá)到無碳交通、無熱排放的綠色環(huán)境?？諝馐堑厍蚋魃飫?dòng)物及機(jī)械動(dòng)力的第一能量，大氣層是地球的一個(gè)大儲(chǔ)氣罐，地球所有的生物、動(dòng)物或動(dòng)力產(chǎn)物都是共享呼吸這一個(gè)儲(chǔ)氣罐的空氣，人類動(dòng)物不呼吸空氣是無法

2、生存成長(zhǎng)，動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)無法運(yùn)動(dòng)，在工業(yè)將空氣壓縮廣泛應(yīng)用于氣動(dòng)馬達(dá)、氣動(dòng)工具驅(qū)動(dòng)，交通汽車火車的制動(dòng)等其他行業(yè)的應(yīng)用。無論是熱動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)還是冷動(dòng)力的氣動(dòng)設(shè)備沒有空氣是無法運(yùn)動(dòng)。所以空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣動(dòng)力汽車應(yīng)該是與人和動(dòng)物一樣隨時(shí)隨地呼吸空氣，走到哪里呼吸那里的空氣，而人不是背著充滿壓縮空氣的儲(chǔ)氣罐去工作或行走異地，這是誰也不能改變的事實(shí)真理。 但是各研究者都知道空壓機(jī)的壓縮空氣利用率很低，可現(xiàn)有的空氣動(dòng)力汽車還是以熱力學(xué)內(nèi)燃機(jī)加油一樣的方式去研究，建設(shè)壓縮空氣加氣站充高壓氣體儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐供空氣動(dòng)力汽車的行駛里程，放棄了壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能夠回收、再生、循環(huán)的研究，而將壓縮空氣動(dòng)力進(jìn)入石油燃

3、料熱動(dòng)力機(jī)的誤區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)無論是熱動(dòng)力學(xué)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力還是冷動(dòng)力學(xué)空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其機(jī)械部分的基本結(jié)構(gòu)做功運(yùn)動(dòng)原理沒什么大的改變，其硬件冷動(dòng)力壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)還是熱動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)都是成熟的技術(shù)。而空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)要解決的是空氣壓縮機(jī)利用率很低的問題，解決了空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣如何回收、再生、循環(huán)的技術(shù)難題這才是真正空氣動(dòng)力的研究方向和意義。循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用氣電一體化的發(fā)展趨勢(shì)隨著工廠生產(chǎn)智能自動(dòng)化程度的不斷提高，氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用面迅速擴(kuò)大，循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)新能源動(dòng)力技術(shù)研發(fā)將是氣電一體化的新產(chǎn)品應(yīng)用方向，未來是重點(diǎn)開發(fā)的清潔能源空氣動(dòng)力、氣動(dòng)元件產(chǎn)品、氣動(dòng)機(jī)械設(shè)備，循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電站的研發(fā)應(yīng)用，也

4、只有大自然空氣能源才能達(dá)到無碳交通、無熱排放的綠色環(huán)境，人類社會(huì)發(fā)展的必然。氣電一體化.未來的氣電一體智能自動(dòng)化是大學(xué)院校的重大課題。.企業(yè)工廠生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，是無油、無味、無菌化，高速度、高精度、低功耗、高標(biāo)準(zhǔn)氣電一體智能自動(dòng)化環(huán)保工廠。. 氣動(dòng)傳動(dòng)與其他傳動(dòng)方式的比較表項(xiàng)目機(jī)械傳動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)電子傳動(dòng)液壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)輸出力中等中等小很大（10t以上）大（3t以下）動(dòng)作速度低高高低高信號(hào)響應(yīng)中很快很快快稍快位置控制很好很好很好好不太好遙控難很好很好較良好良好安裝限制很大小小小小速度控制稍困難容易容易容易稍困難無級(jí)變速稍困難稍困難良好良好稍良好元件結(jié)構(gòu)普通稍復(fù)雜復(fù)雜稍復(fù)雜簡(jiǎn)單動(dòng)力源中斷時(shí)不動(dòng)作不動(dòng)

5、作不動(dòng)作可短時(shí)動(dòng)作可動(dòng)作管線無非是稍簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜稍復(fù)雜維護(hù)簡(jiǎn)單有技術(shù)要求技術(shù)要求高簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單危險(xiǎn)性無特別問題注意漏電無特別問題注意防火沒有問題體積大中小小小溫度影響普通大大普通（70以上）普通（100以上）防潮性普通差差普通排放冷凝水防腐蝕性普通差差普通普通防振性普通差特差不必?fù)?dān)心不必?fù)?dān)心構(gòu)造普通稍復(fù)雜復(fù)雜稍復(fù)雜簡(jiǎn)單價(jià)格普通稍高高稍高普通背景技術(shù)新能源空氣動(dòng)力汽車各國廣泛重視，各國的科研院所和企業(yè)工程師都在研發(fā)不燒油的環(huán)保綠色能源空氣動(dòng)力汽車。如：國外的空氣動(dòng)力汽車法國機(jī)械工程師G·內(nèi)格爾（Guy Negre）于1996年制造了第一臺(tái)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，使用壓縮空氣單能量模式時(shí)最高時(shí)速56

6、.3公里（35mgh），一次充氣300大氣壓續(xù)航距離180公里（112英里）需消耗壓縮空氣46加侖，美國、英國、印度、日本豐田等國都在研制開發(fā)新能源空氣動(dòng)力汽車，國內(nèi)的香港祥天國際投資集團(tuán)有限公司和遼寧祥天汽車空氣混合動(dòng)力(視頻國內(nèi)外現(xiàn)有的空氣動(dòng)力汽車研究沒有解決空氣動(dòng)力的真正問題，發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理是一樣的，無論是熱動(dòng)力學(xué)內(nèi)燃機(jī)還是冷動(dòng)力學(xué)壓縮空氣動(dòng)力，動(dòng)力的機(jī)械部分基本結(jié)構(gòu)原理都是活塞式或渦輪式運(yùn)動(dòng)做功。只是驅(qū)動(dòng)的能源和應(yīng)用方法不同，熱動(dòng)力學(xué)內(nèi)燃機(jī)由石油燃料在封閉的氣缸內(nèi)通過空氣助燃、電子點(diǎn)火、膨脹爆炸壓力驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功，冷動(dòng)力學(xué)壓縮空氣動(dòng)力是牛噸壓力驅(qū)動(dòng)空氣發(fā)動(dòng)機(jī)做功。區(qū)別是內(nèi)燃機(jī)的燃料是

7、不可再生回收循環(huán)，而壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣是夠能再生、回收循環(huán)的清潔能源。所以我們現(xiàn)在要研究的是空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣如何再生、回收循環(huán)才是空氣發(fā)動(dòng)機(jī)研究的方向和意義。循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)理論依據(jù)  能量守恒定律1)：能量守恒定律(energy conservation law)即熱力學(xué)第一定律是指在一個(gè)封閉(孤立)系統(tǒng)的總能量保持不變。其中總能量一般說來已不再只是動(dòng)能與勢(shì)能之和，而是靜止能量(固有能量)、動(dòng)能、勢(shì)能三者的總量。能量守恒定律可以表述為:一個(gè)系統(tǒng)的總能量的改變只能等于傳入或者傳出該系統(tǒng)的能量的多少?？偰芰繛橄到y(tǒng)的機(jī)械能、熱能及除熱能以外的任何內(nèi)能形式的總和。 如果一個(gè)

8、系統(tǒng)處于孤立環(huán)境，即不可能有能量或質(zhì)量傳入或傳出系統(tǒng)。對(duì)于此情形，能量守恒定律表述為:"孤立系統(tǒng)的總能量保持不變"。能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變。2)：本人在研發(fā)循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)中認(rèn)為能量守恒定律應(yīng)分為兩種表述，動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)是人為設(shè)計(jì)加工制造的產(chǎn)物，自然能量只有在人為設(shè)定的范圍或規(guī)定能量的質(zhì)量在封閉的系統(tǒng)里傳入或傳出為守恒能量。自然能量空氣、雨水、風(fēng)、太陽、雷電是不確定性的能量，決定了他的不穩(wěn)定性，如沒有人為設(shè)計(jì)的動(dòng)力產(chǎn)物的設(shè)定范圍或規(guī)定能量的傳入與傳出是不能驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)械做功運(yùn)動(dòng)的。

9、所以能量定律應(yīng)分別表述“守恒能量為人為定律，不守恒能量為自然定律”。也符合我國易經(jīng)中地球上萬物相生相克的制衡定義。 3)：本項(xiàng)目循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研究認(rèn)為根據(jù)能量守恒定律確定永動(dòng)機(jī)不成立是不科學(xué)的，永動(dòng)機(jī)的成敗應(yīng)該取決于用什么能源和方法，在循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)實(shí)驗(yàn)中確定了永動(dòng)機(jī)的能源和方法。驅(qū)動(dòng)永動(dòng)機(jī)的能量必須做到在發(fā)動(dòng)機(jī)做功時(shí)能夠及時(shí)回收、再生、增壓的能源和回收、再生、增壓于一體的空壓機(jī)才能達(dá)到能量循環(huán)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)永動(dòng)，那么礦產(chǎn)能源做不到，自然能源的水、風(fēng)、太陽、雷電是季節(jié)和時(shí)間性的不穩(wěn)定性能量也做不到這些，也就決定了不能用熱力學(xué)機(jī)械原理做出永動(dòng)機(jī)原因。在自然能源能及時(shí)回收再生增壓循環(huán)的能

10、源只有空氣，通過機(jī)械回收、再生、增壓于一體的空壓機(jī)將空氣壓縮即可達(dá)到空氣能量回收再生增壓循環(huán)，應(yīng)用牛頓力學(xué)、空氣壓縮氣體壓力學(xué)（冷）力學(xué)機(jī)械是能夠做出連續(xù)運(yùn)動(dòng)的永動(dòng)機(jī)。壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該是與人一樣隨時(shí)隨地呼吸空氣，而不是背著充滿壓縮空氣的儲(chǔ)氣罐去工作或行走異地，大家都會(huì)說人吃飯了呀，對(duì)的這就是動(dòng)物與產(chǎn)物的區(qū)別，比如人：是胚胎發(fā)育需要支體能量如五谷雜糧（米飯、菜、食品）的營養(yǎng)及其他元素供應(yīng)給身體的骨骼、肌肉和脂肪發(fā)育成長(zhǎng)，增強(qiáng)人體免疫能力和抗病能力，而呼吸空氣是人的動(dòng)力能量和氧氣的供應(yīng)（人可以二、三天不吃東西，但不能二、三分鐘不呼吸空氣，動(dòng)物停止了呼吸還能吃東西嗎）這是誰也不能改變的事實(shí)。而動(dòng)力

11、發(fā)動(dòng)機(jī)是通過人為設(shè)計(jì)、加工制造的動(dòng)力機(jī)械，沒有發(fā)育成長(zhǎng)的骨骼、肌肉和脂肪，只有金屬殼體和配件，因此動(dòng)力機(jī)械是不需要支體能量，只需要驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)械的氣體壓力能量傳入。所以循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)就是將壓縮空氣在機(jī)械封閉的系統(tǒng)里驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功運(yùn)動(dòng)，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣由回收、再生、增壓一體空壓機(jī)從一個(gè)物體傳入到另一個(gè)物體達(dá)到壓縮空氣回收再生增壓循環(huán)的交換。 理論依據(jù)1)：空氣只作為介質(zhì)而非消耗品，無二氧化碳排放，不產(chǎn)生任何污染?？諝馐且环N無處不在的介質(zhì)物，可隨地取得的再生、回收、循環(huán)能量，不受白天黑夜、陰雨天氣的任何限制取之不盡，用之不竭的環(huán)保能源。 2)：壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的主要理論依據(jù)應(yīng)是牛頓力學(xué)，壓縮空氣

12、氣體壓力學(xué)（冷）力學(xué)機(jī)械是能夠回收循環(huán)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，是壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。3)：壓縮空氣狀態(tài)變化主要是體積變化，而不是溫度變化，壓縮空氣勢(shì)能與動(dòng)能是壓力彈性的轉(zhuǎn)化，壓縮空氣勢(shì)能、動(dòng)能可回收、再生、增壓循環(huán)運(yùn)動(dòng)，不屬于熱力學(xué)運(yùn)動(dòng)，所以不屬于熱力學(xué)機(jī)械，它無燃燒室，非內(nèi)燃機(jī)或外燃機(jī)，不需要點(diǎn)火裝置，不燃燒汽油、柴油、乙醇或煤氣、天燃?xì)獾纫磺腥剂希剂鲜遣豢稍偕?、回收循環(huán)的能量。 4)：燃料熱力學(xué)機(jī)械的能量消耗是汽油或其它燃料，但他的第一能量還是空氣，第二能量為燃料，第三能量是電子點(diǎn)火的電能三合一的混合能量才能燃燒產(chǎn)生氣體壓力驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)做功。那么采用純壓縮空氣的牛頓壓力替代(第二能量燃料在發(fā)

13、動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的點(diǎn)火爆炸壓力)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)做功是一樣的原理。5)：本項(xiàng)目申請(qǐng)自供壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的勢(shì)能、動(dòng)能在機(jī)械封閉的系統(tǒng)里回收、再生、循環(huán)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)做功，根據(jù)能量守恒定律表述沒有違背能量守恒定律。 循環(huán)壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用空氣動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)1）、應(yīng)用環(huán)境：循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，無論白天黑夜刮風(fēng)下雨在行駛續(xù)航途中不會(huì)因氣壓不足更換儲(chǔ)氣罐或充氣，沒有燃油消耗費(fèi)用，循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)不是熱力學(xué)機(jī)械，所以不需要熱動(dòng)力的水冷卻系統(tǒng)，行駛續(xù)航時(shí)不用加水，也不要擔(dān)心沒水會(huì)損害發(fā)動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)制造和維護(hù)修理費(fèi)用低，無熱量和二氧化碳的污染排放，是人類真正的綠色環(huán)保動(dòng)力。2）、相關(guān)技術(shù)成熟：循環(huán)壓縮空氣發(fā)

14、動(dòng)機(jī)的空壓機(jī)、空氣增壓泵、氣動(dòng)馬達(dá)的相關(guān)技術(shù)成熟，有利于傳動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)改造及規(guī)模劃發(fā)展，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力汽車制造成本低，工藝簡(jiǎn)單，市售價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。3）、動(dòng)力安全：循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)無論在什么環(huán)境使用不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。安全方面沒有燃油不會(huì)起火燃燒或爆炸的隱患。4）、零污染：循環(huán)壓縮空氣動(dòng)力車與傳統(tǒng)燃油動(dòng)力車不同，依靠壓縮空氣做功輸出動(dòng)力，真正做到無污染、零排放，燃油動(dòng)力車存在的資源供應(yīng)緊張、尾氣排放污染嚴(yán)重與治理困難等問題使其必然遭到歷史的淘汰。電池動(dòng)力車依靠充電電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，看似清潔無污染，但是電池生產(chǎn)的污染、廢舊電池的處理為其廣泛應(yīng)用埋下了隱患，電池內(nèi)的重

15、金屬以及廢酸液如果不能得到妥善回收，其對(duì)土壤和地下水的危害十分嚴(yán)重且難以治理。空氣動(dòng)力車無燃燒，排放出的也是空氣，大氣中無窮的空氣將成為我們?nèi)≈槐M的能源，毫無污染并且可以再生循環(huán)利用。5）、經(jīng)濟(jì)型車：循環(huán)壓縮空氣的可循環(huán)再生利用決定了空氣動(dòng)力車的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，空氣動(dòng)力循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)無論是應(yīng)用到發(fā)電、空氣動(dòng)力汽車、還是電動(dòng)汽車都不需要建加氣站充氣，不需要建充電站充電十分方便而廉價(jià)。6）、節(jié)約能源：在溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重的今天，各國對(duì)于節(jié)能減排已經(jīng)逐步達(dá)成共識(shí)。二氧化碳排放量將受到各國的嚴(yán)厲限制，低耗能汽車是大勢(shì)所趨。插電式混合動(dòng)力能只是消減尾氣排放，造價(jià)較高，若要推廣則需要改良基礎(chǔ)設(shè)施，大規(guī)模建立充電站。目前技術(shù)上制造燃燒氧氣產(chǎn)生水的燃料電池仍有困難。循環(huán)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力