陶瓷发动机的汽车,陶瓷内燃发动机的最新进展

陶瓷发动机可以承受高温，但突然遇到水会导致温度快速降低，可能会导致陶瓷发动机出现裂纹或破裂。因为水的热传导性能很好，当水接触到发动机时，会快速带走高温导致陶瓷材料瞬间产生应力，如果材料强度不够，就有可能发生裂纹或破裂，因此，在日常使用中，我们需要避免陶瓷发动机遇到水，以防止发生不必要的损坏，如果需要使用陶瓷发动机的车辆在使用过程中必须要浆水，可以采取预防措施，例如在冷却液中加入防冷冻剂、安装防水罩等，以减少温度的迅速变化。

在传统柴油机或燃气轮机用的金属零件中，铝合金的耐温极限为350℃，钢和铸铁的为450℃，最好的超级耐热合金的耐温极限也不能超过去1093℃。金属材料的上述耐温极限大大限制了发动机的工作温度（热效率）。而使用各种冷却装置又使发动机设计复杂，增加重量和耗费许多功率。长期以来，人们在寻觅用一种理想的材料来代替发动机用的金属材料。

高性能陶瓷有许多优于金属的性能，例如耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和隔热性能好。这些特殊性能可使传统发动机面临的热效率低和结构复杂等许多难题得到合理解决，并提高发动机的性能和耐久性。因此，有专家认为，高性能陶瓷是自内燃机发明以来最鼓舞人心的新发展，它将最终解决发动机要在苛刻环境下工作的问题。21世纪，将会出现许多陶瓷发动机。

发动机发展历程。发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。1876年，德国人奥托(NicolausA.Otto）在大气压力式发动机的基础上发明了往复活塞式四冲程汽油机。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程，发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%，而发动机的质量却降低了70%。

由于采用高压缩比和膨胀比，热效率比当时其他发动机又提高了1倍。1926年，瑞士人布希（A.Buchi）提出了废气涡轮增压理论，利用发动机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压。50年代后，废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用，使发动机性能有很大提高，成为内燃机发展史上的第三次重大突破。1956年，德国人汪克尔（Wankel）发明了转子式发动机，使发动机转速有较大幅度的提高。

陶瓷发动机的优越性为：①可以提高发动机的工作温度，从而大大提高效率。例如，对内燃机而言，目前作为其制造材料的镍基耐热合金，工作温度在1000℃左右，而采用陶瓷材料，则可以将工作温度提高到1300℃，使发动机效率提高30%左右。②工作温度高，可使燃料燃烧充分，所排废气中的有害成分大为降低，这不仅降低了能源消耗，而且减少了环境污染。

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