第七十五章:内燃机(二合一)(2/3)
“你哪来的材料?”
特斯拉问道。
“气缸用的铝合金,我从火山挖的明巩炼出了氧化铝,然后我前几天还从石灰石中发现了苦土,也就是氧化镁,然后还从沙子中提纯出了硅,我把他们混一起,还混了点锰锻造出了铝合金,气缸跟活塞都是用这种材料。
气缸盖以及其余的零件是用铸铁跟碳钢造的,我们有锰,基地的高炉完全能造的出材料!
凭借炼金术,气密性问题也完全不用担心!”
“你的锰是从哪里获取的?”
特斯拉问道。
“火山啊。”
闪击波兰说,“在山脚,我去挖矿的时候发现的,那里有一处锰矿。”
看起来是之前门捷列夫没探查到的地方,特斯拉心想。
锰也是火山爆发形成的元素,对于炼钢业有着相当大的帮助。
可以提高钢的强度、硬度、弹性极限、耐磨性和耐腐蚀性等;在高合金钢中,还用作奥氏体化合元素,用于炼制不锈钢、特殊合金钢、不锈钢焊条等。
他看向面前的内燃机,仔细评价道。
“气缸其实也用铸铁就可以了,虽然铝合金的导热性好,重量上也有优势,但是强度、刚度跟震动吸收能力其实都不如铸铁, 铝合金气缸比较适用于汽车,质量轻,车子就轻了,但像挖掘机这种,用铸铁引擎就好了。
虽然是勉强复现了内燃机,但是材料的锻造缺少一些关键元素,无论是铸铁、碳钢跟铝合金的质量其实都不达标,寿命一般,不过,做为过渡期使用是可以的。
后续材料也可以回炉重造。
虽然金属锻造的很粗糙,质量上有些不太稳定,但在这种环境下能锻造出这种完成度的内燃机,说明你学的还算可以。
你的动手能力很强,如果有炼金术的话,应该可以自己去开一个工厂来生产内燃机。
不过,对于我们而言,石油目前是相当稀有的东西,可以尝试用另一种技术。”
闪击波兰一愣,不知道特斯拉想要说什么。
随后,就见特斯拉伸出手,他低声轻喃。
“本质上是一样的东西,只要稍作修改就好了。”
蓝色的光辉自他的手臂绽放,笼罩了整个内燃机,特斯拉的眼前出现了整个内燃机的外形以及材料数据,他通过脑电波在其中操作。
大概十几分钟后,一个全新的内燃机在他们的眼前形成,乍看之下没有多大的区别,但闪击波兰却能感觉到内部产生了翻天覆地的变化。
特斯拉从身上掏出一块圆柱形的的东西,并且插入了那内燃机的凹槽中,同样拉动了那根绳索。
“嗡!!!”
伴随着引擎发出的轰鸣声,阵阵排气声浪从排气管道中冲出,充满灵魂,而且令人惊奇的是,这排气管排放的竟然不是黑色的烟,而是透明的蒸汽!
“这....
这烧的是什么燃料!?”
闪击波兰有些不可思议的问道。
“氢。”
特斯拉说。
“氢?”
“没错。
相比较汽柴油、氢气的可燃极限非常广。
常温下以气体存在无需雾化,与空气混合容易,不需要很多诸如缸内直喷、分层燃烧等技术即可实现稀薄燃烧。
氢气的燃烧火焰扩散速度快,热值高,等质量氢气燃烧释放的能量差不多是汽油的三倍。
这两点的共同作用下,气缸的温度相比汽油车更高。
基于卡诺循环的基本效率计算公式,提高热源温度也是提高内燃机效率的最有效方式。
本质上烧氢气的内燃机跟汽油内燃机器的原理是一样的,所以只要稍作改造就好了。”
“可...
氢气要远比汽油难以控制的多。”
闪击波兰说,“它的燃点太低了,气罐只要稍微有点碰撞就会被点燃,发生爆炸。
而且还有制取的问题,氢气也是需要大量化石能源制取的,电解水更加需要耗费大量的电量。”
“确实,所以想要实现氢气内燃机的实用化,就需要一个技术做为前提。”
特斯拉笑了笑,熄灭了内燃机,从中将那氢气罐提了出来。
在闪击波兰紧张的神色下,特斯拉竟然直接用刀劈开了那氢气罐,但是预想中的爆炸却没有传来。
而是倒出了一堆透明的碎块。
闪击波兰猛的瞪大了眼睛,这是....
“固态氢燃料。”
特斯拉笑道。
“金属氢?”
闪击波兰的眼中带着难以置信。
“与金属氢还是有区别的。”
特斯拉说,“那是高压物理学的圣杯,第四代核弹技术的前置,离我们现在还是有一段距离。”
闪击波兰点了点头。
“它的技术原理,就是用一种比头发丝还薄十倍的纳米材料,它可以实现可逆性的吸收氢原子,形成一种稳定的固态氢化物,在需要氢原子的时候,就可以加热释放出来。
它不是一次性的,固态氢瓶可以通过注入氢气的方式补充氢气。
用以太粒子可以很轻易的进行这个层次的微观操作,纳米材料是碳结构,材料也无需担忧。
同理,我们可以用电解水的逆反应,增加一个电解膜做成固态氢燃料电池使用。”
特斯拉说,“有了这个,未来若是可以量产我们甚至可以完全摆脱汽油跟柴油动力。”
“虽然原理差不多,但氢内燃机还是跟内燃机不一样吧。
氢的燃烧速度快,火焰传播速度快,点火能量低。
如果套用汽油机的结构,最容易发生的问题就是早燃、回火甚至爆燃等各种问题。”
闪击波兰说。
“还有氢对于金属的“腐蚀”
,当氢的“腐蚀”
超过钢材等传统内燃机制造金属极限后,就会出现裂纹,最终导致发动机失效。”
特斯拉笑了笑,“你觉得,我会没有考虑到吗?”
闪击波兰一愣,随后仔细的看着面前的氢气内燃机,他似乎是察觉到了些许问题。
“进气、排气的位置被调换了。”
他仔细思考了片刻,随后,他眼睛一亮。
“对啊!
排气集成在发动机内侧,而进气结构则放在外侧。
这样一来可以减少进气道的长度,并且减少内燃机运转时的散热对进气管道的影响,造成混合气体温度过高导致的早燃问题。
同时还有利于均衡的增加两侧气缸的进气量,毕竟发热值增加后,所需要的进气量也是对应增多。”
特斯拉略显意外的看着闪击波兰,虽然只是一个小改造,但是能一眼就看出这一改造用意的人,还是在少数。
“有些时候,一些看似棘手的问题,其实只需要一些简单的巧思就可以解决,氢气内燃机我在昨天就在设计了,修改的结构可不只是喷气进气。
可以将它拿回去,拆开来好好研究一下吧。
不过不用太耗费心思去研究这个,氢气内燃机只是做为过渡期使用的东西。”
特斯拉平静的说:“就输出机械能的动力装置而言,电动机的优越性是发动机不可企及的。
极高的能量转换效率,几乎免维护的使用特性,完美的输出外特性曲线,变态的转速范围,可怕的功率密度,优秀的NVH,较为低廉的成本,良好的空间布置能力。
以及很关键的,电机具有能量回收的能力,回收一次刹车能量带来的节油效果远高于压榨那1%的热效率。
电机才是今后的未来。
等我将电机的技术一个小难点突破,氢气发动机也就无用了,所以氢气烧蚀问题不用太在意。”
“但是电动机缺少灵魂啊。”
闪击波兰说。
“灵魂?”