百年内燃机的第三次革命 中英文对照Word文件下载.docx
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LinyunTechnologyGroupCompany.,ltdLiuCheng
摘要:
内燃机发展至今已超过百年历史,为人类进步立下了丰功伟业,但它利用空气一次混合燃烧造成80%的能源被白白浪费,环境遭到立体破坏,加速了能源枯竭。
只有进行第三次革命才能有内燃机可持续发展的未来。
Abstract:
Thedevelopmentofinternalcombustionenginehassurpassedonehundredyears,whichhasmadetremendouscontributiontotheprogressofhumanbeing;
however,itwastes80%energybyusingthemixedburningofairforjustonetime.Sotheenvironmentwasdeterioratedimmediately,andthisalsoacceleratetheexhaustionofenergysource,onlybylaunchingthethirdrevolutioncanwebringonthefuturedevelopmentofinternalcombustion.
关键词:
油氧共混,一次混氧燃烧,电解液,内燃机,燃烧方程,节能环保,消除雾霾。
Keywords:
Thecombinationbetweenoilandoxygen;
oxygenmixedburningforonlyonetime;
electrolyte;
Theinternalcombustionengine;
theburningformula;
energysavingandenvironmentalprotection;
eliminatefogandhaze.
内燃机发展至今已有150多年的历史,它为人类的文明和发展立下了丰功伟
绩。
1801年法国化学家菲利普·
勒本采用煤干馏得到的煤气和氢作为燃料,制成了煤气和氢气与空气混合点燃产生膨胀力推动活塞的发动机,这项发明被誉为内燃机发展史上开拓性的一步。
内燃机的发明始于对活塞式蒸汽机的研发,在它的发展史中特别是德国人奥托和狄塞尔,他们总结了前人无数次实践和创造,并加以继续发展总结提高,找出了规律性,为汽油机、柴油机的发展奠定基础,为内燃机发展做出了伟大的贡献,可谓第一次革命的开拓者。
我们简称为内燃机机械原理革命,至今改进仍在不断进行着。
Uptillnow,thedevelopinghistoryofinternalcombustionenginehasmorethan150years.Ithasmadegreatachievementforthedevelopmentandcivilizationofhumanbeing.In1801,FrenchchemistPhilip·
Lebenusecoalgasandhydrogenasthefuel,whichwereacquiredbydryinstillationofcoal.Andthishadcreatedtheenginethatcanprovidepistonwhichwaspushedbyexpansionforce.Theexpansionforcewaslitupbythemixedcoalgas,hydrogenandair.Thisinventionoriginatesfromtheresearchanddevelopmentofthepistonsteamengine.Duringitsdevelopment,especiallytheGermanpeopleOttoandDissel,theysummarizedtheendlesspracticeandcreationsofthepioneerpeople,pushingitcontinuetodevelopandupgrade.Theyfoundthelawandlaidsolidfoundationforthedevelopmentofgasolineengineandplane.Andtheymadegreatcontributionforthedevelopmentofinternalcombustionengine;
wecallthemthepioneersofthefirstrevolution.Wesimplynametheinventionasthemechanicalprinciplerevolutionofcombustionengine.Uptillnow,itwasstillundergonebigimprovement.
随着科学技术的发展,二十世纪70年代开始了电子技术,在发动机上的应用为内燃机技术的改进提供了有利条件,使内燃机基本上满足了目前世界各国有关排放,节能可靠性和舒适性等方面的要求,内燃机电子控制ECU现在已包括电控燃油喷射,电控点火,怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断、失败保护等诸方面的自动完善,可谓内燃机二次革命,电子计算机在内燃机的不断完善实施使内燃机日新月异,使人类感到了极大的方便和自豪。
Withthedevelopmentofscienceandtechnology,theelectronictechnologybegantoprogressin1970s.Theapplicationofelectronictechnologyinengineprovidedbeneficialconditionfortheimprovementofinternalcombustiontechnology,whichbasicallysatisfiedtherequirementsofvariouscountriesintermsofemission,thereliabilityofenergysaving,andcomfort.Theelectroniccontrolunit(ECU)ofinternalcombustionnowincludeselectronicfuelinjection,electronicignition,idlespeedcontrol,emissioncontrol,airintakecontrol,pressurizationcontrol,warningnotices,self-diagnosis,protectionafterfailureandautomaticperfectioninsomeotheraspects.Itwasnamedasthesecondrevolutionofinternalcombustion.Theperfectionofelectroniccomputerininternalcombustionmakesitchangewitheachpassingday,makinghumanbeinggreatlyproudofitandenjoytheachievementbroughtoutbyit.
我国从七十年代几千万辆(台)内燃机至今已超过了3亿台(套),每年按9%的速度迅猛发展,仅2013年产销在1900万台(套),这还不包括飞机、摩托车、农用拖拉机、潜艇、坦克、舰船、发电机、农用柴油机、建筑机械等。
内燃机工业是我国重要的基础产业和GDP的来源,它是家喻户晓爱不释手的运输工具,但很多人不知道我国是一个人均能源相当匮乏的国家。
输入石油、原油天然气的70%~80%的安全线已在国外,这和粮食的安全线在国内形成鲜明对照。
Thenumberofourcountry’sinternalcombustionenginehasincreasedfromtensofmillions(unit)in1970stomorethan0.3billion(set)uptillnow.In2013,theproductionandmarketingreached19million(set),whichnotincludeplane,motorcycle,agriculturalmotorcycle,submarine,tank,ships,electricgenerator,agriculturaldieselengine,architecturalmachineandsoon.TheindustryofinternalcombustionisafundamentalindustryandsourceofGDP,anditalsoisahouseholdnamethateveryfamilylovesverymuch,however,manypeopledonotknowourcountry’spercapitalenergyisverydeficient.Thesafelineofimportedpetroleumandcrudeoilisoutofourcountry,whichisbetween70%~80%.Andthisformsasharpcontrasttothesafelineoffood.
我们自身的全部原油储量约占世界的1%,中国的人口每年按2千万增长,不久就会突破15亿人口,顶峰时在16亿左右,节约能源刻不容缓。
2013年经卫星摇杆测试除海南省、西藏自治区外大部份城镇污染、主要城市雾霾天气全年过半,并发生了十几省市烧烤模式,有的城市可谓百年一遇的高温天气,人为的自然灾害频发,损失超过千亿,北京环科院长潘涛说:
机动车排放是大气污染主要来源毋庸置疑。
总体来说,目前大气污染较为严重,仍呈现复合型特征,也就是说污染的来源非常复杂,既有电厂工业、居民燃煤燃气排放污染,也有汽车尾气挥发性有机物,扬尘的污染排放,目前发达国家燃煤污染的问题已经基本解决,主要矛盾是治理内燃机机动车污染。
例如:
我国当前处于燃煤和机动车污染并存阶段,北京在2012总数已突破550万辆按10%年率增长,可能已超过600万辆,这还不包括摩托车、农用车、工程机械、发电机每日几百次的飞机起落。
虽然在限号购车,但根本无法阻挡人们购车的热情。
内燃机仍是GDP除房地产外高速增长点。
Ourownwholerawpetroleumreserveaccountsfor1%oftheworld.China’spopulationincreases20millionyearly,anditwillsurpass1.5billioninashorttime.Thepeakisaround1.6billion,soenergysavinghasnotimetodelay.In2013,throughsatelliteremotesensing,exceptforHainanprovince,Xizangautonomousregion,mostpartsofcitiesandtownswerepolluted.Thehazeweatherofthemajorcitiesexceeds6monthseveryyear,andadozenofprovincesareinthestateofextremeheat.Somecitiescomeacrosshightemperatureweatherthatcannotbemetinthepast100years.Thenaturaldisasterincurredbyhumanbeingisveryfrequentwhichcosthundredbillionslosses.Pantao,thedeanofBeijingMunicipalResearchInstituteofEnvironmentalprotection,saysthatitisnodoubtthevehicleemissionisthemajorsourceofatmosphericpollution.Generallytosay,theatmosphericpollutionisveryserious,whichistakesoncompoundtype.Toputitinanotherway,itmeansthesourceofpollutantisverycomplicatedwhichnotonlycomesfromelectricalindustry,residentialcoalburning,thevolatileorganicmatterfromvehicletheexhaust,butalsoraiseddust.Currently,theproblemofburningcoalindevelopmentcountryhasbeensolvedgenerally.Thepriorityshiftstodealwiththepollutionofinternalcombustion.Forinstance,ourcountryisinthephasethatburningcoalcoexistswithmotorvehiclepollution.ThenumberofvehicleinBeijingin2012hassurpassed5.5million.Iftheincreasingrateis10%peryear,thenumbermaypass6million,whichexcludesmotorcycle,constructionmachinery,andhundredtimesplanetakeoffandlanding.Althoughgovernmentrestrictpublic’svehiclepurchasingbylimitingreleasethecarplate,itcannotdampenpeopleenthusiasmforpurchasingvehicle.InternalcombustionistheGDP’shighspeedincreasingpointbesidesrealestate.
从2007年污染源普查开始,首都环科院一直致力于北京大气污染源排放清单的编制,更新工作,具统计北京生成PM2.5的两种最主要的产前体物(通过反应能够生成PM2.5的气态物质)氮氧化物和挥发性有机物,机动车排放所占比重分别高达42%和32%,这更加直接印证了机动车尾气是首都大气污染的主要元凶。
从汽车制造业看内燃机工业已超过150年历史,它们燃烧的最大特点是利用空气一次混氧燃烧,根据汽油的主要燃料辛烷燃烧方程式看:
Fromthegeneralsurveyforpollutionsourcein2007,BeijingMunicipalResearchInstituteofEnvironmentalprotectionalwaysdelicatesitselftocompilingairpollutionsourcelistofBeijingandtheworkofupdatingit.Accordingtostatistic,thetwomajorsubstance(thegaseoussubstancethatcouldgeneratePM2.5throughchemicalreaction)leadtothegenerationofPM2.5inBeijingareNitrogenoxidesandvolatileorganicmatter,andtheproportionofthemdischargedbymotorvehiclehighlyreaches42%and32%respectively,whichdirectlyprovesthattheexhaustemissionofmotorvehicleistheprimecriminalofcapitalatmosphericpollution.Viewingfromthemotorvehicleindustrytoseeinternalcombustionengineindustry,thehistoryofinternalcombustionengineismorethan150years,themostoutstandingcharacteristicoftheirburningisthattheymakeuseofairtomixoxygenforonetimeburning.Accordingtothemajorfuelofgasoline,wecanknowsomethingfromtheburningformulaofoctane.
C8H18+12.5O2=8CO2+9H2O
一份辛烷(C8H18)汽油完全燃烧需要12.5份氧气才能完全燃烧,然而空气中78%的氮气不可燃烧,仅有20%的氧气(环境已经污染)可以助燃,氮气有显著的阻氧化,阻燃烧功能,按内燃机压缩比1:
10计算一份辛烷在自然界燃烧时仅有0.168份辛烷汽油被燃烧,用理论值1—0.168=0.832份大约83.2%的辛烷汽油没有完全燃烧,导致汽车尾气中产生大量氮氧化物,一氧化碳、碳氢化合物。
柴油(C18H38)、航空汽油、煤油碳分子链长的石油化合物更是无法完全燃烧。
Thecompleteburningofoneoctane(C8H18)needs12.5oxygen,but78%nitrogenintheaircannotbeburnedcompletely,only20%oxygen(theenvironmenthasbeenpolluted)cancontributetoburning.Nitrogenhasobviousoxidation-stoppingandburning-stoppingfunction.Calculateaccordinglytothecompressed1to10ratioofinternalcombustionengine,only0.168octanehasbeenburnedinnaturalburning.Usingthetheoreticalnumber1-0.178=0.832,about83.2%ofoctanehasnotbeencompleteburned,causingvehicleexhaustgeneratesalargemountofnitrogenoxides,monoxide,andhydrocarbon,letalonethecompleteburningofdiesel(C18H38),aviationgasoline,petroleumcompoundthathasalongkerosenemolecularchain.
内燃机利用普通燃料一次混氧持续燃烧温度在500℃左右,然而普通燃料经过三次混氧燃烧后,温度可达3400℃,几秒钟临界温度为1535℃钢板烧化,这一事实证明,普通燃料有70~80%没有完全燃烧白白浪费了,造成能源浪费全世界性的雾霾气候,生态环境遭受立体破坏,如果燃料辛烷是完全燃烧,它产生的CO2和H2O可以被植物、河水、海水、沙石完全吸收,达到生态平衡。
科学实验证明植物不吸收内燃机排放出不完全燃烧的CO、NOX、SO2、CH等有毒物质,经光合作用生成复杂的化学物——雾霾。
Theinternalcombustionenginemakeuseofthecommonfueltoburncontinuouslywithoxygenforonetime,andthetemperaturecanbekeptaround500°
C,however,aftercommonfuelburnedwithoxygenfor3times,thetemperaturecanreach3400°
C.Steelplate,thecriticaltemperatureis1535°
C,couldbemeltedinseveralseconds.Thisfactprovesthat70~80%commonfuelwasnotburnedcompletely,ontheotherhand,itwaswasted,whichwillleadtoenergywasteandworldwidehazeweather.Iftheoctanewasburnedcompletely,thegeneratedCO2andH2ocouldbecompletelyabsorbedbyplant,river,sand
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