蒸汽驅(qū)動(dòng)在高科技時(shí)代顯得有些不合時(shí)宜,然而英國(guó)工程師卻利用它成功地提高了內(nèi)燃機(jī)的效率。
提起蒸汽技術(shù),人們腦海中浮現(xiàn)的往往是Stevenson的火車(chē)、偉大的工程學(xué)家IsambardKingdomBrunel以及維多利亞鐵路的黃金時(shí)代——這無(wú)疑帶有濃濃的懷舊和浪漫色彩,和當(dāng)今的清潔能源及尖端科技卻是相去甚遠(yuǎn)。
事實(shí)并非如此,英國(guó)工程師已經(jīng)證明:蒸汽技術(shù)為提高內(nèi)燃機(jī)效率打開(kāi)了廣闊的前景。由于熱效率不高,許多內(nèi)燃機(jī)總是會(huì)浪費(fèi)大量能源。位于英國(guó)南部海岸城市的清潔能源技術(shù)公司(CleanPowerTechnologies)正致力于開(kāi)發(fā)蒸汽混合發(fā)動(dòng)機(jī),以便回收利用其中的一部分。他們希望這項(xiàng)技術(shù)最終可以應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)蒸汽混合驅(qū)動(dòng)。
清潔能源技術(shù)公司的CEO兼總經(jīng)理阿卜多·米薩(AbdulMitha)表示,蒸汽在人們眼中似乎成了落后的象征。事實(shí)上,它相當(dāng)于一個(gè)能量貯存器,蘊(yùn)含著巨大的潛力:蒸汽可以吸收大量廢熱,將其轉(zhuǎn)化為能量。的確,既然蒸汽可以驅(qū)動(dòng)火車(chē)頭,為什么就不能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)呢?
清潔能源技術(shù)公司的目標(biāo)即是從廢氣中抽取廢熱,將其轉(zhuǎn)化為有用的能量。通常,汽油箱所產(chǎn)生的能量只有27%是用來(lái)驅(qū)動(dòng),33%用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī),4%被耗費(fèi)在摩擦中,高達(dá)36%的能量卻是作為廢熱散失的。米薩指出,許多熱量最終完全被浪費(fèi)了,公司的目標(biāo)即是回收利用其中40%的廢熱。
目前,清潔能源技術(shù)公司已開(kāi)發(fā)了一種試驗(yàn)性裝置,使溫度達(dá)750攝氏度的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱通過(guò)一個(gè)蒸汽累加器。累加器是一個(gè)封閉的管道,可將水加熱到350攝氏度(密封狀態(tài)下)以上,從而產(chǎn)生高壓蒸汽并提供能量。
該實(shí)驗(yàn)的最終目的是將蒸汽輸入主發(fā)動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)部分活塞。不過(guò),該技術(shù)將首先應(yīng)用于輸送冷凍食品的卡車(chē)制冷機(jī)組,第一輛示范卡車(chē)將于今年10月底完成。清潔能源技術(shù)公司與美國(guó)的Safeway超市以及卡爾加里(Calgary)的東西快遞公司(East-West Express Transportation)一直保持著合作關(guān)系,后者對(duì)于蒸汽技術(shù)在運(yùn)輸工具上的應(yīng)用表示了較大的興趣。目前,Safeway的每輛卡車(chē)制冷機(jī)組一年須耗費(fèi)價(jià)值1萬(wàn)美元至1.5萬(wàn)美元的柴油。
一旦蒸汽供能裝置在卡車(chē)制冷機(jī)組上獲得成功,清潔能源技術(shù)公司所面對(duì)的將是廣闊無(wú)垠的海洋,例如利用蒸汽為輪船的空調(diào)和電力系統(tǒng)供能等。公司計(jì)劃在2011年底完成蒸汽混合驅(qū)動(dòng)車(chē)。
英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院(ImperialCollegeLondon)的化學(xué)工程師拉爾夫·克萊杰(RalphClague)博士對(duì)蒸汽技術(shù)的構(gòu)想給予了高度評(píng)價(jià)。他認(rèn)為,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)能量和廢熱的循環(huán)利用預(yù)示了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),這種循序漸進(jìn)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃非常明智。
克萊杰指出,在工程學(xué)界,類(lèi)似想法早在數(shù)年前便已出現(xiàn),然而清潔能源技術(shù)公司卻是在商業(yè)化方面最為成功的。過(guò)去人們對(duì)于提高內(nèi)燃機(jī)的效率并未給予足夠的重視:油箱是再理想不過(guò)的能量?jī)?chǔ)存器,浪費(fèi)一些似乎也無(wú)關(guān)緊要。而蒸汽供能是一種完全可行的技術(shù)構(gòu)想,然而它使得機(jī)器構(gòu)造更為復(fù)雜,成本亦有所增加,以致遲遲不能得到推廣應(yīng)用。正是如今飆升的油價(jià)使得人們開(kāi)始高度關(guān)注能源效率的提高,也為蒸汽技術(shù)提供了用武之地。
|