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为什么我们不能用氧气代替空气来燃烧内燃机呢?

纯氧应该放在气罐里随身携带,加压、液化或与其他原子进行化学结合,使之更容易操作,但在需要时随时可用,而且应该定期购买并补充氧气。此外,纯氧是一种非常活泼的化学物质,几乎会使任何东西燃烧,包括金属。想象一下,与从大气中获取空气相比,这有多麻烦。

为什么我们不能用氧气代替空气来燃烧内燃机呢?

然而,也有一些专为在空气不容易得到的地方工作的内燃机,它们必须把氧气装在特殊的容器里。其中一种环境是超出地球大气层限制的空间,或者至少是大气层非常稀薄,在技术上氧气无法供给内燃机的地方。其他受访者提到了火箭携带氧气的事实。

但还有另一种环境“可用”氧气缺失:水下。虽然大多数水下航行器使用的是不需要氧气就能产生动力的电动马达,但电池的质量和体积对于某些应用来说,比如鱼雷来说,可能是太大了。

由于这个原因,许多鱼雷使用奥托循环活塞式发动机,并以各种形式携带氧气:一些在坦克中使用压缩氧气,例如“93型”日本鱼雷在二战期间击沉了许多船只:93型鱼雷-维基百科HMS爱斯基摩号被日本“93型”鱼雷击中

其他鱼雷的设计,尤其是俄罗斯使用化学结合氧化合物“过氧化氢”,在一个非常稀释形式作为消毒剂,在“高测试”形式(超过80%的过氧化氢稀释水)称为HTP,能够释放氧气足够量来驱动电动机不需要空气,但它也是危险的和不稳定。高强度的过氧化氢-维基百科俄罗斯“53型”鱼雷的剖面图显示了它的两缸奥托循环发动机的活塞之一

关于库尔斯克号潜艇事故的一种假设是,它是由携带HTP的鱼雷爆炸引起的:库尔斯克潜艇灾难-维基百科 “库尔斯克”号潜艇被打捞后,整个尾部都不见了

以下是鱼雷推进系统的概要:鱼雷-维基百科在下面的链接中,你可以找到一些鱼雷推进系统的照片:海军海底战争博物馆这里有大量关于现代鱼雷的信息,包括它们广泛的推进方法:世界上最致命的鱼雷——海军技术考虑到鱼雷的小直径(50到60厘米= 20″到25″),不同寻常的发动机设计是相当常见的,例如轴向活塞发动机:更多的信息,你可能想问关于轴向活塞发动机在这里:轴向内燃机顺便说一下,联盟号轨道飞行器机动火箭是由HTP提供动力的。

在贫氧环境中使用的另一种推进剂是“高氯酸铵”,此时既含有氧化剂也含有燃料;它既用于鱼雷,也用于火箭:高氯酸铵复合推进剂更不用说固体燃料火箭助推器,用于火箭和“超空泡”鱼雷,可达200公里(360公里/小时!!)

两种完全不同的应用,如火箭和鱼雷,导致了类似的解决方案的开发和使用,在缺氧环境下为内燃机提供氧气,这难道不是很有趣吗?

申请号/专利号: 97209514

一种以氧气为主要能源,以各种在氧气中可燃的液体和气体为辅助能源的发动机。其特征是:在现有各类发动机化油器至空气滤清器之间钻一个加氧孔和安装一条与氧气瓶联接的控制管路,所以结构特别简单。本实用新型可应用于现有各类以空气为助燃剂的发动机上,可节约40%左右的燃料,减少废气污染,提高发动机输出功率。

申请日: 1997年03月26日

公开日:

授权公告日: 1999年09月22日

申请人/专利权人: 田文新

申请人地址: 湖北省襄樊市春园路8号市胶粘技术研究所

发明设计人: 田文新

专利代理机构:

代理人:

专利类型: 实用新型专利

分类号: F02B43/10

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