的介绍:
从汽车发明到飞机、火箭升空,燃烧的力量推动人类文明向前大步跨越。在工业文明时代,怎么样提高发动机的燃烧效率,如何高效征服和使用动力,始终是工程师们不断探索的领域。
吉林长春,环形试车跑道上,代表着中国汽车工业制造的顶配水平的红旗L5礼宾轿车正在测试发动机在整车上的表现。
连续三次测试,这辆车的百公里加速都保持在9秒以内——对于重量超过四吨的大型轿车来说,这已经是一个惊人的数字。
这辆红旗车搭载的,是世界上动力最强悍的汽车引擎之一——V型12缸发动机。呈60度夹角排列的12个气缸,每一个都可以产生超过七吨的强大推力,能承受高达130个大气压的燃烧压力。
极致的燃烧,为整台发动机带来超过300千瓦功率和550牛米扭矩的超级动力输出,这样的动力,足以驱动一辆重型卡车。
作为从业超过30年的汽车发动机工程师,李金成希望,在保证节能高效的同时,把V12发动机的动力性能再提升15%。然而,这样的目标极具挑战性。因为强大的动力来自高效的燃烧,仅仅是提高1%的热效率,就需要对进气、喷油、燃烧室形状等一系列设计进行精细优化与创新。
汽车发动机属于往复活塞式内燃机,空气与汽油以一定的比例混合,经点火燃烧而产生热能,对外输出动力。在这样的一个过程里,气道就像发动机的咽喉,控制着进气气缸内气流的大小、方向和运动强度,是影响发动机动力、油耗、排放的重要组件。
在研发人员的努力下,改进后的进气道能轻松实现发动机动力性提升15%、热效率提升10%的开发目标。
300多种零部件,3000多个装配步骤,V型12缸发动机代表了汽车发动机制造的顶配水平。由于工艺的特殊性,全世界所有的V12发动机都是手工打造。
改进后的V12发动机,可以在5000转以上的高转速以及40度的翻转角度下正常运行,这相当于在时速100公里以上的极速行驶状态下,紧急制动并转弯,发动机的燃烧和润滑系统,仍旧能保持稳定。
不仅如此,即使在最容易产生抖动的怠速工况下,一枚1元硬币,可以稳稳立于运转的发动机上。
凭借于稳定的燃烧,V12发动机整车噪声控制十分优异。在时速60公里的车速下,车内语音清晰度高达98%以上。
依托于对V型12缸发动机的研发,许多新的技术,被用在4缸和6缸发动机的开发上。红旗第三代发动机热效率能做到39%,这带来了更低的排放和油耗。
4台助推器——8台120吨级液氧煤油发动机,再加上一级芯两台50吨级氢氧发动机,构成了中国运载火箭的最强动力。长征五号火箭的地面推力超过1000吨,近地轨道运载能力达到25吨——能够将一辆重型卡车轻松送入太空。
2030年前后,中国将实现首次航天员登月,并开始建立月球基地。这就需要运载能力更强的重型火箭。
500吨级液氧煤油发动机的最大推力,是现役120吨级发动机的四倍还要多。这将是世界上推力最大的双喷管液氧煤油发动机。
这台发动机采用双推力室设计,涡轮泵转速能够达到每分钟16000转,形成75兆帕的强大压力,每秒钟输送的燃料就多达1.6吨。仅用三秒钟,就能形成最大推力。
500吨级火箭发动机无论是涡轮泵的功率,还是发动机的体积,都相应地增加。在不影响推力和运载能力的情况下,减轻火箭发动机自身的重量,就显得十分重要。
航天科技集团六院重型火箭发动机的研发副总师陈晖,带领团队,大量运用了数字拓扑技术,使得500吨级重型火箭发动机的自身重量,减少了30%,在推力和载荷之间找到了平衡。
500吨级发动机涡轮泵输出功率高达12万千瓦,相当于一个小型水电站的功率。重型运载火箭发动机,代表着世界航天动力的最高水平。
2021年3月5日,中国自主研制的500吨级液氧煤油火箭发动机,全工况半系统试车,取得圆满成功。
装备强国,动力先行。今天的中国,有足够的信心和实力,向着更远的太空探索。从能源到交通,从工厂到城市,从空天到海洋,这些性能强悍的动力巨兽,驱动着这一个国家一路向前。迈向装备强国,中国正发动引擎,全速前进。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
家长会PPT现“投诉的考不上高中”,这是威胁家长还是大实线日新高考志愿填报技术培养和训练(贵州站)
张朝阳:不一定非要上清华,一生过得怎么样和上什么学校关系不是特别大,人的智力都是差不多的,没有普通人...
又见联合定义和开发!Redmi Note 13系列本月发布,参数还挺强