壓縮空氣動力汽車的可行性研究許宏博士許宏介紹了壓縮空氣動力汽車的工作原理結(jié)構(gòu)特點及其“零污染”特性,分析了壓縮空氣動力的能量轉(zhuǎn)換過程,并與常用電動車車載電池特性進行了比較介紹了壓縮空氣動力汽車的動力分配方式和整車特性以及壓縮空氣的存儲特性認為壓縮空氣動力汽車在原理上是可行的,技術(shù)上可實現(xiàn),是-種無污染、結(jié)構(gòu)簡單、制造和使用方便,并有廣闊應(yīng)用前景的新型動力汽車。
5結(jié)論壓縮空氣動力汽車是不同于內(nèi)燃機汽車及各種電動汽車的一種全新的“零污染”汽車壓縮空氣動力汽車原理上是可行的,其結(jié)構(gòu)簡單造價低廉,同時符合環(huán)境保護、節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
壓縮空氣動力汽車技術(shù)上優(yōu)勢明顯,壓縮空氣來源方便,能量儲存方式優(yōu)于電氣、液壓等其它方式。
氣動汽車發(fā)動機的研究思路可以沿用現(xiàn)有的汽車技術(shù),氣動控制及氣動系統(tǒng)實現(xiàn)已是成熟技術(shù),相關(guān)的高壓氣動控制元件技術(shù)上也是可行的。車行駛里程之間有最優(yōu)匹配參數(shù),而壓縮空氣能可以預(yù)計,壓縮空氣動力汽車在通用場合和量使用率Z是最大的變數(shù),發(fā)動機結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能量特殊領(lǐng)域都能得到廣泛的應(yīng)甩注塑制品翹曲變形數(shù)值分析模型一一郭志英阮雪榆李德群文章編號:1004-13X(2002)17-1515-03注塑制品翹曲變形數(shù)值分析模型郭志英博士郭志英阮雪榆李德群曲變形有限元模擬數(shù)學(xué)模型,并對模擬結(jié)果進行實驗驗證,證明了翹曲變形模型及分析軟件的正確性注塑成形是批量生產(chǎn)塑料制品的首選方法。
空氣由高壓到低壓的減壓過程,圖中曲線12分別表示壓縮空氣的等溫、絕熱膨脹過程,實際的減壓膨脹做功過程介于曲線12之間。圖中PiVi―起始點氣體壓力、體積;A為起始點,BCDE為相應(yīng)的分級壓力控制時的壓力分級點,在這些點處有等容吸熱過程,如B―C和E等曲線1與坐標ViV2間所包含的面積表示壓縮空氣儲存的能量釋放所能轉(zhuǎn)變的氣體膨脹功。
假定高壓氣罐的充氣壓力為1儲氣體積為Vi,按曲線1的理想氣體完全等溫膨脹到常壓時所能做的全部膨脹功為膨脹后的終了狀態(tài)為(P2,V'2)法國MDI公司發(fā)動機的參數(shù)為起始儲氣壓力p 300L,終了室溫狀態(tài)下的壓力戶2=0.1MPa,由41鎳鎘電池55鎳氫電池80鈉硫電池100鈉氯化鎳電池120鋰離子電池150鋰聚合物電池115鋅空氣電池180鋁空氣電池200壓縮空氣(常溫,30MPa,300L)61目前德、美等國已有超高壓充氣設(shè)備,我國也能生產(chǎn)鋁合金內(nèi)膽碳纖維纏繞的超高壓儲氣罐。制罐工藝的改進將使存儲壓力進一步提高,比能量將隨之提高。
假定工作溫度為27°C,可求得體積為300L壓力為30MPa的壓縮空氣的質(zhì)量為104.氣罐重約130kg,對應(yīng)的壓縮空氣的比能量約為61W‘h/kg表1為壓縮空氣動力與多種車載電池比能量的對比提高壓縮空氣使用效率、增大罐容和增大充氣壓力是提高一次充氣行駛里程的主要手段當(dāng)然增大罐容受到汽車有效空間的限制,增大充氣壓力則受制罐工藝的限制在罐容充氣壓力和汽回收、少損減壓控制和合理的動力分配方式等問題都與Z有關(guān),需進一步深入研究。
4壓縮空氣動力汽車的特點壓縮空氣動力汽車在電f能-壓力f能-機械能的轉(zhuǎn)換過程中,無(礦物)燃料的燃燒,排放的仍然是無污染無熱輻射的空氣,噪聲小,是真正“綠色”“零污染”概念的汽車與傳統(tǒng)的汽車相比,其發(fā)動機工作時無燃料的燃燒過程,所以發(fā)動機的結(jié)構(gòu)很簡單、尺寸小、重量輕、造價低,對材料要求低,設(shè)計和制造容易。與用液氮、液空的汽車相比,氣體膨脹作功時吸熱量相對較小,比液氮、液空的制備及存儲費用少得多。內(nèi)燃機動力和壓縮空氣動力混合動力汽車可徹底解決吸熱問題,特別是在環(huán)境溫度較低時尤為重要。
壓縮空氣動力汽車的能量傳遞快捷,儲存容易,空氣介質(zhì)來源方便、清潔、價廉,所需的電力能量容易獲??;家用充氣設(shè)備和加氣站等社會基礎(chǔ)建設(shè)費用不高,較容易建造;整車使用維護和生產(chǎn)費用低,且可利用現(xiàn)有氣動技術(shù)、汽車設(shè)計和制造技術(shù),研制和開發(fā)周期短對污染要求特別嚴格的城市中心、重點旅游區(qū)、自然保護區(qū)以及對噪聲要求嚴格的場合或室內(nèi)使用的中小型工具運輸工具等,以及短途的交通工具、軍用潛艇等,壓縮空氣動力都將有不可替代的作甩我國電力資源非常豐富,而石油資源相對緊缺,壓縮空氣動力汽車是對電力能源很好的二次利用,符合我國目前和將來能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的大趨勢。
但如何減少、防止制品成形中時常發(fā)生的翹曲現(xiàn)象,是經(jīng)常困擾工程師的一大難題而僅僅依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗技術(shù)訣竅和不斷嘗試的方法,仍不能有效地解決問題因此,將CAE技術(shù)應(yīng)用于注塑成形,進行翹曲變形預(yù)測,以優(yōu)化產(chǎn)品、模具設(shè)計和注塑成形工藝參數(shù)設(shè)置,從而提高生產(chǎn)效率和成形質(zhì)量,是解決翹曲變形問題的新思路。