- 烧木炭为什么能驱动汽车?
- 德国为什么走制造道路?
烧木炭驱动汽车,其实就和今天的汽车油改气原理一样。利用木炭不完全燃烧产生一氧化碳,送入化油器后为发动机提供燃料,和前几年改单点天然气原理是相似的,只不过煤气(一氧化碳)需要现用现烧,准备时间长一些,木炭汽车每公里消耗木炭大概0.3kg左右。
木炭汽车在中国的出现,源于能源的短缺。30年代中国的汽车逐步增多,而我国并没有开***石油、提炼汽油的能力。燃油一律进口,汽油就像汽车的血一样,光有汽车没有汽油也不能发动,国外的资本家如同吸血鬼一样,高昂的油价导致运输成本居高不下。国家的财富如同流水一样进入国外资本家的腰包 。而且一但发生战争,燃油作为重要物资供应肯定是短缺的,没有血液的汽车间就是废铁!木炭汽车就是在这样的背景下出现的!
关于中国木炭汽车的发展历史,以及中国第一辆木炭车的制造人汤仲明工程师的光辉事迹这里就不多介绍了,有兴趣的可以查一下。因为木炭汽车可以缓解能源危机,降低对石油的依赖,直到现在朝鲜还存在木炭汽车。
下面我们看一下木炭反应釜的工作原理图。
这个路子与煤球炉区别并不大,也不存在高压。原理今天看起来非常简单,炉子内放入木炭或者木柴以后,点燃后由储水器向烧红的木炭滴水,这时候木炭就因为不完全燃烧而产生了一氧化碳气体,一氧化碳气体被鼓风机的压力送入过滤装置,把气体中的杂质过滤掉,例如碳粉、炉渣等。过滤掉杂质的一氧化碳就可以直接送入化油器,代替汽油来启动发动机。而发动机基本上不需要改动就可以直接烧木炭。虽然原理看着简单,但是木炭汽车使用中也是一件很麻烦的事情。
首先木炭汽车发动之前需要复杂的准备工作,木炭燃烧完成80%以上时才可以启动车辆,而且煤气产量也没有明确的指示,只能凭经验来操作。这种汽车一个人开不走,需要带副手 司机与副手一起烧炉子启动成功后司机开车,副手继续烧炉子保证煤气供应量。即使是这样,木炭汽车动力要比汽油差很多,速度也低很多。而且因为煤气供应的原因,木炭汽车经常抛锚。
动力不足、上坡无力、抛锚是木炭汽车经常遇到的。而每次出行都要准备大量木炭也是非常不方便的,因此在我国独立开***石油并提炼燃油后,木炭汽车也逐渐的退出了历史的舞台,世界上也只有贫穷落后的国家在继续使用。
外燃机不挑能源,木炭、木柴、水、核等能源都可以驱动汽车行驶。
外热机可以参考斯特林热机,其结构包括气缸、配气活塞、动力活塞、连杆和飞轮,当然还有外部的加热结构。活塞中多为氢气或氦气,通过外部人员加热气缸内的气体,气缸受热膨胀后推动配气活塞运动,配气活塞的上行后气缸上部的压力会增大,动力活塞被带动下行产生动力;而其气体在通过动力活塞的缝隙被挤入配气活塞的下方,动力自此形成循环;简单理解为动力活塞带动飞轮,飞轮同时再带动配气活塞运动源源不断的产生推动力。
还有一种是卡诺循环发动机,原理为外部热源加热气体,气体推动活塞运动并带动连杆曲轴使飞轮运转;之后气体进入冷端为气体进行冷却,在冷却后冷端的活塞在曲轴的带动作用下压缩将冷却后的气体送入热端加热膨胀做功,只要外部热源不断则循环会永久的持续。
以上是外燃机运行的原理,但这类发动机不论是什么结构,其运行的基础是外部加热。而外部加热结构并不受体积和使用能源的限制,正如上图所示,模型机用酒精灯产生的热量足以驱动其运转,大型外燃机则可以使用煤炭、木材、石油能源甚至核能,只要燃烧反应后能产生高温即可。
至于水指蒸汽轮机,早期的蒸汽机车原理与其类似,通过外部热源加热水、水沸腾产生蒸汽、蒸汽压力推动机械结构运转,这种机器目前仍在船舶舰艇以及电力行业使用。不过在汽车领域外燃机已经被淘汰,因体积过大重量也很夸张,而且燃烧效率并不理想。
所以今天的汽车发动机都是内燃机,燃油直接喷射到气缸内并与空气混合,通过点燃或压燃方式引燃,燃烧后产生的物体分子强烈无规则运动产生了内能,这些能量会直接推动活塞运转带动曲轴飞轮输出转矩。
将外部加热装置与驱动结构集成为一体,内燃机的体积可控且燃烧效率更高,热能可以以极小的能量损耗转化为机械能,所以汽车才会普遍使用内燃机。不过最终汽车发动机的类型都会是电动机,这是能量转化效率最高、扭矩输出最快最直接,且结构简单故障率最低的发动机,汽车发动机类型的演变大致是这么个过程。
(作者:天和Auto,本文禁止站外转载、平台内欢迎转发。)
德国为什么走制造道路?
相对来说,越发达的经济体,其以制造业为主的工业比重会越来越低,主要依靠的大多是服务业,而德国却是个例外。作为全球第四大经济体,直到今天其工业在经济发展中的占比仍旧高达23%,这个比例是英法的两倍以上。所谓“去工业化”,在德国是不存在的。
为何德国一直坚持发展制造业呢?
- 第一,相对于服务业,工业更加稳定,有很多无法替代的优势;
- 第二,德国在制造业领域优势明显;
- 第三,脚踏实地崇尚实业是德国文化的根本。
一般而言经济分成农业、工业与服务业,越是发达的经济体,工业与农业的比重就越低,而服务业的比重会不断攀升。比如传媒、金融、房地产、旅游、保险等服务业部门,在如今欧美各发达地区的经济中都占据重要位置。
服务业终究有很多不足之处,最重要的就是服务业相对于制造业来说无法有效带动就业,也无法拉动贸易。金融危机时期,欧美各国广泛出现失业率上升、逆差加大的情况时,工业强大的德国受到的冲击就相对小很多。长久以来,德国也是全球最大的贸易顺差国之一。
说到“德国制造”大众都会联想到高端、严谨等词汇。的确,从第二次工业革命以来,德国制造在国际上声名鹊起,如今人口8000多万的德国拥有数量惊人的国际品牌。机械制造领域23个部门,德国占据第一的有17个;世界70%的高档车均为德国制造。
戴姆勒、博世、拜耳、巴斯夫、西门子、徕卡、奔驰、宝马、阿迪达斯、彪马、大众、***埃孚等均为德国企业。在德国历史超过两百年的企业就多达837家。虽然德国的制造业成本很高,用工成本高达美国的两倍,但由于质量好,在国际上竞争力仍旧非常强大。德国制造业在全球优势明显。
由于独特的历史原因,在德国人的传统文化中,忧患意识与规则意识非常强烈,这也就造成德国人很难去抛弃脚踏实地的制造业,而去完全追求风险性很大的服务业发展。
崇尚实业是德国的文化传统,美国等号召制造业回归的时候,德国冷眼旁观。在德国制造领域,各种“软奢侈品”比如香水、服装什么的都比较少,德国的高端产品通常是汽车、精密仪器之类。
澹奕认为,德国对于制造业的坚持,更多的也是德国人的天性使然。德国大学技术类与学术类没有高低之分,技术型人才甚至更受尊重。或许这也是为何无论如何风云变幻,恪守实业的德国始终都是欧美经济中最安定者的原因。