液氮发动机请大家讨论

裴云金

我有一个设想，利用气动工具的原理，用液体氮做动力，电动为辅助，由电子控制氮气的流量、电动辅助，不需要变速器，来控制车的速度。请专家计算要续行500公里要多少液氮。请大家积极参与讨论，给以帮助支持。

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液氮难买又不便宜

裴云金

液氮车节能环保
编辑 | 删除 | 权限设置 | 更多▼ 更多▲ 设置置顶 推荐日志 转为私密日志 金阳光汽修    发表于2010年08月02日 17:26 阅读(0) 评论(0)
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以液氮作为能量储媒，的确有它的局限性，尤其在石油和煤炭都不是很贵的今天。但从长远的角度来看，石油和煤炭是一种稀缺资源，我们的子孙后代更需要它们。中国人的一个美德就是以福荫子孙为荣，但有一些人在将中华民族作为一个大家庭来看时，这种美德就体现的不足 --- 保护资源和环境的意识不足。中国的能源是中国经济发展的瓶颈，很有可能我们的子孙会战死在疆场，为的就是争夺那有限的能源。这几年来数万美国人战死在伊拉克是为了什么？就是为了将自己土地上的能源留给后代。很多中国的老奶奶宁可自己吃萝卜干，也要将好吃的留给孙儿。如果我们能够找到一个方法，将太阳能源储存于液氮之中，用于车辆的行驶，的确，我们会感到没有那么爽了，但你知道你奉献了什么吗？清新的空气，湛蓝的天空和灿烂的阳光。我在这里天天享受着这些，感觉得到它们的宝贵，也相信同胞们也需要这些。石油和煤炭是宝贵的化工资源，我们的子孙会利用它们创造更多的财富，为什么我们要将它们烧掉呢。液氮车爆发力不足，使用不方便，这是事实，但如果我们不用，而去耗尽石油，将来爆发战争，难道要让我们的军人开着体积较大的液氮车上场？
　　
　　我在天涯发此贴的目的是要引发讨论，群策群力，让更多的人来出谋划策，克服液氮车的不足，同时让更多的人了解液氮车节能环保的好处，并参与推广。现代社会让普通民众可以自由获取的资源不多了，幸好还有阳光和空气不用交费。当我们找到方法，从其中获取我们能源所需，就不用担心经济发展缺乏动力，将来子孙为能源而战了。

裴云金

液氮发动机
编辑 | 删除 | 权限设置 | 更多▼ 更多▲ 设置置顶 推荐日志 转为私密日志 金阳光汽修    发表于2010年08月02日 17:15 阅读(0) 评论(0)
分类： 个人日记 权限: 公开


内燃机的特点是油料直接在气缸中燃烧，这是一种将热量传导给空气的最快速的方法，另一个特点是直接将废气排放到空气中。这两个技术手段省去了热机两头的吸热和放热装置，这赋予内燃机超强的竞争力：结构简单，爆发力强，体积小。近百年来一直有着极强的生命力，谁也不能将它从汽车中移去。gearss 说出了液氮发动机的一个难点，即从空气中吸收热量的问题。有两个方面困难，一是空气的导热系数小，需要很大的换热面积，二是换热器的空气侧的温度要大于零度，否则要加装除霜设备。一公斤液氮气化，升温到零度，要吸收402千焦耳的热量；若输出600千焦耳的机械功，需要向大气吸收1002千焦耳的热量。对于一台30千瓦的发动机，换热器的功率是30*1002/600=50千瓦。空气强制对流换热率是150至200瓦/平方米/度。取200来计算，温差20度，则每平方米的换热功率是200X20=4千瓦。要做到50千瓦的换热功率，需要，12.5 平方米的面积。以铝片来做换热器，双面换热，铝片的面积为6.25平方米。铝片间隔3毫米，散热片占用空间为 0.03*6.25=0.31立方米。受材料强度的限制，功率大于30千瓦的液氮发动机较难制造。公共汽车需要90至120千瓦的平均功率，就需要3至4台液氮发动机，换热器总体积最大1.24立方米，公共汽车是有足够的空间来安装的。由于这个换热器能替换空调器，直接用空调器的空间就可以装下了。发动机内部采用蜂窝陶瓷等材料实现与氮气大面积换热。30千瓦发动机的体积大约为0.5立方米。
　　
　　液氮发动机的动态范围很窄，功率输出基本上是恒定的。这是它的缺点，因此它不能直接驱动汽车。幸好这几年有了超级电容器，一个电容器就有3000法拉，最大电压2.7伏，可储能量是0.5X3000X2.7X2.7=10.9千焦耳。超级电容器的任务是提高动态性能，为汽车启动和紧急加速提供突发的大功率能量。假设满载乘客的公共汽车的重量是8吨，加速到50公里/小时，汽车的动能是772千焦耳，加上其他的能耗，假设需要1000千焦耳的能量。汽车配备的是100千瓦的液氮发动机，能量由液氮发动机，发电机，电动机，变速器至轮胎的传递总效率为50%，10秒的加速过程中由液氮发动机提供500千焦耳的能量，超级电容积提供另外的500千焦耳的能量。因此为确保良好的加速性能，需配备46个3000法拉的超级电容器，总重量为46X0.55=25公斤。超级电容器的充放电次数是一百万次，若平均3分钟加减速一次，可用5万小时，每天16行使小时，可用8.6年。

lazybones

液氮并不难买也不算很贵，但是问题是，液氮的温度是零下一百多度，请问什么材料和润滑油能在这个温度下长期连续高速负载可靠运转？如果要加热液氮后再在气缸内做功，请问用什么设备和热源来加热才能不显得复杂累赘经济？
此外，空气中的水蒸气会在发动机舱管路上结冰，也需解决。

lvlusea

找到一种辅助液体能直接与液氮同时加到气缸中，起到加热液氮和润滑的作用，就能解决热交换器体积和连续低温运转的问题。