压缩空气动力汽车的研究与发展
压缩空气动力汽车的基本原理和可行性分析
图1 压缩空气动力汽车能量传递路径示意图
1.1 气动发动机
在压缩空气动力汽车中，气动发动机是整个汽车的“心脏”，其原理比较简单，主要是由高压气罐中存储的高压气体驱动发动机缸体内的活塞运动进而驱动汽车前进，以此将气体的高压势能转变为机械能，推动汽车
等温膨胀：
绝热膨胀： （2）
为高压气罐的压力，一般取
为排气压力，取0.1MPa；V为气缸容积，一般取
为空气绝热系数，一般取1.4。
摩擦阻力：
为车的质量，kg；
空气阻力：
为空气阻力系数；ρ
1.29kg/m3；A为迎风面积，m
：
为压缩空气动力汽车的行驶速度，km/h。
压缩空气动力汽车在坡道上行驶的过程中，相比正常道路有一定的难度，这是由于在坡道方向上在重力的
：
为道路坡道角，°。
：
为汽车的旋转质量，这一质量与飞轮和车轮之间的转动惯量、传动系统的传动比有关。
对于普通
式中，I w为车轮的旋转质量，kg。
正常一辆汽车在道路上行驶过程中，受到的阻力包
式中，F f为汽车行驶时受到的地面摩擦力，N；为汽车行驶时受到的空气阻力，N；
假如压缩空气动力汽车采用
结合公式（10）对两种热交换方式下汽车的行驶里程进
式中，T为气罐注满空气的时间，min；排气压力，MPa；。
压缩空气储能现状及发展趋势
压缩空气储能现状及发展趋势1.引言1.1 概述压缩空气储能是一种新兴的能源储存技术，通过将空气压缩储存在储气罐中，然后在需要的时候释放气体以产生动力，从而实现能量的存储和释放。
随着可再生能源的迅速发展，储能技术逐渐变得越来越重要。
在压缩空气储能技术中，首先将空气从环境中抽取进入压缩机中，然后通过压缩机将空气压缩为高压气体存储在储气罐中。
当需要能量时，通过释放储气罐中的气体，将气体驱动涡轮机或发电机来产生电力。
这种技术具有高效、可控、环保等优势。
压缩空气储能技术在许多领域中具有广泛的应用。
首先，在能源领域，它可以作为一种储能手段与其他可再生能源技术相结合，例如风能和太阳能。
当风力或太阳能较强时，储气罐可以将过剩的能量储存起来，而在能源需求较大时释放气体发电。
其次，在交通运输领域，压缩空气储能技术可以应用于气动汽车和气动自行车中，以替代传统的燃油机械，减少对化石能源的依赖。
然而，压缩空气储能技术仍面临着一些挑战。
其中之一是能量转换的损失。
由于能量在储存和释放过程中需要进行多次的转换，会导致能量损失。
另外，储气罐的体积和重量较大，限制了其应用范围。
同时，储气罐的安全性也是一个值得关注的问题。
尽管如此，压缩空气储能技术仍具有广阔的发展前景。
随着技术的不断改进和创新，能量转换效率将不断提高，储气罐的体积和重量也将得到优化。
未来，压缩空气储能技术有望在能源储存领域发挥重要作用，为可持续能源发展做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照如下进行编写：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对压缩空气储能进行了概述，介绍了其基本原理和应用领域。
接着说明了文章的结构，即分为正文和结论两大部分。
正文部分主要包括了压缩空气储能的现状以及其发展趋势两个方面。
在压缩空气储能现状部分，详细介绍了其技术原理和目前的应用领域。
通过解释压缩空气储能的基本原理，读者可以了解到其工作过程以及其中的关键技术。
在应用领域方面，则列举了目前压缩空气储能被广泛应用的行业或领域。
空气动力汽车介绍
空气动力汽车简介一、空气动力汽车介绍空气动力汽车也称为压缩空气动力汽车，它使用高压压缩空气为动力源，将压缩空气存储的压力能转换为机械能来驱动汽车。
压缩空气动力汽车在能量的转换过程中无矿物燃料的燃烧，排放的是纯净的空气，无污染、无热辐射、噪声小，是真正意义上具有绿色、无污染概念的汽车。
因为气动汽车具有其他动力源汽车所无可比拟的先进技术性能和卓越的环保效果。
二、空气动力汽车的发展（1）国外发展情况法国走在气动汽车研制的前沿，世界上第一辆气动汽车就是由法国设计师Guyngre法国走在气动汽车研制的前沿，世界上第一辆气动汽车由法国设计师Guyngre就获得了压缩空气动力汽车发动机的专利，创建了MDI公司。
并于1998年推出了第一台压缩空气动力汽车样车。
到目前为止，该公司已获得相关专利20余项，设计的气动汽车已投入商业生产，并向多个国家出售。
其中有一款名为TOP 的压缩空气动力出租车。
该车使用一罐300 L、30 MPa压力的压缩空气做为动力源，行驶里程200 km，最大时速可达100 km/ h。
印度对气动汽车的研制紧跟在法国之后，印度的一家汽车制造商Tata motors 推出了一款名为AIRPOD的气动汽车。
其特殊引擎由Motor Devel opment International开发，车上附设175 L的气罐，所用的空气可以通过外泵或者行车时由电动马达完成充气。
Tata车厂表示，目前“空气小车”已进入原型测试第二阶段，未来还有四门轿车、敞篷、卡车与公交车车款。
美国人RogerLee也提过类似GuyNgre的专利。
美国华盛顿大学在美国能源部的资助下，于1997年研制了以液氮为动力的气动原型汽车。
其基本工作原理与压缩空气动力汽车相同，只是动力来源于液态氮在受热蒸发后气体膨胀做功。
该车载227L液氮可行使300km，补充液体仅需10 min多。
但是以液氮为动力存在着液氮制取成本较高、使用过程氮气逸气量大、液氮汽化的热交换量大等问题。
新能源汽车空气动力学研究
新能源汽车空气动力学研究随着环保意识的日益提高和新能源汽车产业的快速发展，越来越多的人开始关注新能源汽车的性能和技术。
其中，空气动力学研究是一项非常重要的技术，它可以影响新能源汽车的速度、稳定性、动力和能耗等重要指标。
本文将从新能源汽车空气动力学的角度入手，为您详细介绍这一领域的研究进展和未来发展趋势。
一、新能源汽车空气动力学的基础知识空气动力学是一门研究空气在物体表面流动和作用的科学。
在汽车领域中，它主要研究气流对汽车表面的影响，以及汽车在高速运动中的稳定性和操控性。
对于新能源汽车来说，空气动力学研究更是至关重要。
因为新能源汽车通常采用轻量化、流线型的设计，使其更加节能环保。
在新能源汽车的空气动力学中，主要包括以下三个方面：阻力、升力和安定性。
阻力是指空气对汽车运动的阻碍作用，它会直接影响新能源汽车的速度和能耗。
因此，降低阻力是提高新能源汽车性能的重要手段。
为此，设计师通常会采用流线型的车身设计、车顶帆和平底设计等技术来降低空气阻力。
升力指的是车辆受到空气动力作用力的上升力。
在设计新能源汽车时，为了提高其能耗效率，通常采用较小的升力系数。
这样可以减少车辆受到的空气阻力。
安定性是指新能源汽车在高速运动中的稳定性和操控性。
为了提高安定性，设计师通常会采用更低的车身重心，更宽的轮距，更硬的避震器等措施。
二、新能源汽车空气动力学的研究进展随着新能源汽车产业的快速发展，空气动力学研究也在不断进步。
目前，主要的发展趋势包括以下几点：1、虚拟仿真技术的应用在新能源汽车的研发中，虚拟仿真技术是一项非常重要的工具。
通过这种技术，可以在计算机上对新能源汽车进行模拟实验，分析其空气动力学特性，并辅助设计师进行车身设计。
这种技术不仅可以提高研发效率，还可以降低研发成本。
2、燃料电池汽车空气动力学的研究燃料电池汽车是新能源汽车的一种重要形式，其空气动力学问题也备受关注。
燃料电池汽车通常比传统汽车更加轻量化，车身设计更注重空气流动，因此其空气动力学特性也有所不同。
空气动力汽车的原理
空气动力汽车的原理
空气动力汽车是一种利用空气动力学原理来驱动的汽车，它与传统燃油汽车相比具有更环保、更节能的特点。
空气动力汽车的原理主要是通过利用空气动力学原理来驱动汽车，下面我们将详细介绍空气动力汽车的原理。
首先，空气动力汽车的原理是利用空气动力学原理来产生推进力。
空气动力学原理是研究空气在物体表面流动时所产生的力和阻力的科学，通过合理设计车身和发动机，可以使空气在流动过程中产生推进力，从而驱动汽车前进。
其次，空气动力汽车的原理是利用压缩空气来产生动力。
空气动力汽车通常配备有压缩空气储存装置，通过压缩空气储存装置将空气压缩到高压状态，然后释放压缩空气来驱动发动机，产生动力推动汽车前进。
另外，空气动力汽车的原理是利用空气动力学原理来减少空气阻力。
空气动力学原理可以帮助设计车身外形，使得汽车在运动时减少空气阻力，从而提高汽车的行驶效率和节能性能。
最后，空气动力汽车的原理是利用空气动力学原理来提高汽车
的动力性能。
通过合理设计发动机和传动系统，利用空气动力学原
理来提高汽车的动力性能，使得汽车在行驶过程中更加稳定、灵活
和高效。
综上所述，空气动力汽车的原理是基于空气动力学原理来驱动
汽车，通过合理设计车身和发动机，利用压缩空气来产生动力，减
少空气阻力，提高汽车的动力性能，从而实现更环保、更节能的汽
车行驶方式。
空气动力汽车的原理虽然目前还处于研究和发展阶段，但相信随着技术的不断进步，空气动力汽车一定会成为未来汽车发
展的重要方向。
压缩空气—燃油混合动力的研究
压缩空气—燃油混合动力的研究压缩空气—燃油混合动力作为一种新型的能源技术，在现代社会中受到了越来越多的。
随着全球能源需求的不断增长和传统燃料的逐渐退出，这种混合动力技术逐渐崭露头角。
本文将介绍压缩空气—燃油混合动力的基本概念、原理和最新研究成果，以帮助读者更好地了解这一领域的发展状况。
压缩空气—燃油混合动力技术是一种将压缩空气能和燃油能相结合的新型能源技术。
这种混合动力系统通常包括一个压缩空气储能（CAES）系统和一个小型燃油发动机。
在储能阶段，压缩空气被压缩并存储在高压气罐中；在发电阶段，高压气罐中的压缩空气被释放，与燃油混合后进入发动机燃烧室，产生的动力推动发动机运转，进而驱动发电机发电。
近年来，压缩空气—燃油混合动力技术已经在国内外得到了广泛的研究和应用。
一些研究表明，这种混合动力系统具有较高的能量转换效率和较低的排放，同时还能实现能源的存储和释放，有效地解决了能源供给的波动性问题。
由于该系统采用了非传统的能源组合方式，因此能够灵活地适应不同的应用场景。
最近，一项关于压缩空气—燃油混合动力系统的研究成果显示，该系统在储能和发电过程中具有较低的能耗和排放，能量转换效率高达70%以上。
通过优化设计和控制策略，该系统的运行成本和排放水平均可以降低到传统燃料发电站的一半以下。
这些成果为压缩空气—燃油混合动力技术的进一步推广和应用提供了有力的支持。
压缩空气—燃油混合动力技术作为一种新型的能源技术，具有较高的能量转换效率、低排放和灵活性等优点。
随着全球能源需求的不断增长和传统燃料的逐渐退出，这种混合动力技术将在未来发挥越来越重要的作用。
本文介绍了压缩空气—燃油混合动力的基本概念、原理和最新研究成果，希望能够为该领域的研究提供有益的参考。
摘要：本文对压缩空气燃油混合动力发动机的工作过程进行了数值模拟与试验研究。
通过模拟和试验结果的对比分析，探讨了发动机的性能特点与优化潜力。
结果表明，该混合动力发动机在特定工况下具有较高的燃油经济性和排放性能。
循环压缩空气发动机动力的研究汇总
循环压缩空气发动机动力的研究压缩空气动力的真正意义随着人们对环境的保护以及人类持续发展的要求不断提高，工业对空气环境污染和气候温度升高的严重性提出清洁能源替代不可再生矿物资源的石油成为当今社会的迫切需要。
利用大自然的空气、水、风、太阳循环能源替代石油能源，是人类社会的发展方向，空气动力替代消耗石油的内燃机动力，人类要利用自然再回归自然才能解决能源危机和空气环境污染的严重问题，达到无碳交通、无热排放的绿色环境。
空气是地球各生物动物及机械动力的第一能量，大气层是地球的一个大储气罐，地球所有的生物、动物或动力产物都是共享呼吸这一个储气罐的空气，人类动物不呼吸空气是无法生存成长，动力发动机无法运动，在工业将空气压缩广泛应用于气动马达、气动工具驱动，交通汽车火车的制动等其他行业的应用。
无论是热动力的内燃机还是冷动力的气动设备没有空气是无法运动。
所以空气动力发动机、空气动力汽车应该是与人和动物一样随时随地呼吸空气，走到哪里呼吸那里的空气，而人不是背着充满压缩空气的储气罐去工作或行走异地，这是谁也不能改变的事实真理。
但是各研究者都知道空压机的压缩空气利用率很低，可现有的空气动力汽车还是以热力学内燃机加油一样的方式去研究，建设压缩空气加气站充高压气体储存在储气罐供空气动力汽车的行驶里程，放弃了压缩空气发动机废气能够回收、再生、循环的研究，而将压缩空气动力进入石油燃料热动力机的误区，发动机无论是热动力学内燃机动力还是冷动力学空气动力发动机，其机械部分的基本结构做功运动原理没什么大的改变，其硬件冷动力压缩空气发动机还是热动力内燃机都是成熟的技术。
而空气动力发动机要解决的是空气压缩机利用率很低的问题，解决了空气发动机排出的废气如何回收、再生、循环的技术难题这才是真正空气动力的研究方向和意义。
循环压缩空气发动机应用气电一体化的发展趋势随着工厂生产智能自动化程度的不断提高，气动技术应用面迅速扩大，循环压缩空气发动机新能源动力技术研发将是气电一体化的新产品应用方向，未来是重点开发的清洁能源空气动力、气动元件产品、气动机械设备，循环压缩空气发动机发电站的研发应用，也只有大自然空气能源才能达到无碳交通、无热排放的绿色环境，人类社会发展的必然。
浅谈汽车空调系统研究现状及发展趋势
浅谈汽车空调系统研究现状及发展趋势目前，汽车空调系统中的压缩机主要采用固定排量压缩机，但随着技术的不断进步，外部调节变排量压缩机成为了新的研究热点。
外部调节变排量压缩机是一种能够根据实际需要自动调节排量的压缩机，它能够根据车内外环境的温度、湿度等参数，自主调节制冷量，从而实现节能减排的目的。
目前，国内外已经有多家厂商开始研发和生产外部调节变排量压缩机，预计未来将会有更多的车型采用这种新型压缩机，以满足消费者对于汽车空调系统节能、环保的需求。
1.2自动化空气质量调控随着人们对于车内空气质量的要求越来越高，自动化空气质量调控成为了汽车空调系统的另一个研究方向。
自动化空气质量调控系统能够通过传感器采集车内空气质量数据，然后根据这些数据自动调节空气质量，从而保证车内空气清新、健康。
目前，国内外已经有多家厂商开始研发和生产自动化空气质量调控系统，预计未来将会有更多的车型采用这种新型技术，以提高车内空气质量，保障驾车人员的健康。
1.3CFD优化CFD（nal Fluid Dynamics）技术是一种计算流体力学技术，可以模拟和分析流体力学问题。
在汽车空调系统中，CFD技术可以用来优化空气流动，提高空调系统的制冷效率和能耗。
目前，国内外已经有多家厂商开始采用CFD技术进行汽车空调系统的优化设计，预计未来将会有更多的车型采用这种新型技术，以提高空调系统的效率和节能性能。
2汽车空调系统发展趋势未来，随着人们对于汽车舒适性和环保性的要求越来越高，汽车空调系统也将会朝着更加节能、环保、智能化的方向发展。
具体来说，未来汽车空调系统的发展趋势将会包括以下几个方面：2.1新能源汽车空调系统随着新能源汽车的逐渐普及，新能源汽车空调系统也将会成为未来的研究热点。
新能源汽车空调系统需要满足能耗低、制冷效果好、环保等要求，因此，未来汽车空调系统将会采用更加先进的技术，以满足新能源汽车的要求。
2.2智能化空调系统未来，汽车空调系统将会越来越智能化，能够自动调节温度、湿度等参数，提高车内的舒适性和健康性。
气动汽车的研究现状与前景预测
Ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 的压缩空气动力出租车 ， 该车使用一罐 ３ ０ ０ Ｌ 、 ３ ０ Ｍ Ｐ ａ 压力的压缩空气做为动力源 ， 行驶里
程２ ０ ０ ｋ ｍ， 最 大时速可 达 １ ０ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 【 ４ ］ 。 印 度 对 气 动 汽 车 的研 制 紧 跟 在法 国之 后 ， 印
发动机 的实验研究 ， 以及气动一燃油混合动力发 动机 的研究 ， 同时还进行了液氮气体动力汽车 的
有关项 目 研究［ ４ ， １ １ ， １ ２ １ 。 Ｖ ｏ ｌ ｖ ｏ 也提 出了气动汽车的概念 ， 其 四轮气动 概念车重 ９ ０ ２ 磅（ ４ ０ ９ ． １ ４ ｋ ｇ ） ， 压 缩 气 体 存 储 在 车
无矿物燃料 的燃 烧 ， 排放 的是纯净 的空气 ， 无 污 染、 无 热辐 射 、 噪声小 ， 是真 正意 义上 具有 绿 色 、 无
污染 概 念 的汽 车 。因为 气动 汽 车具有 其 他动 力 源 汽 车所无 可 比拟 的先 进 技术 性 能和卓 越 的环 保 优势 ， 所 以有很广 阔 的发展 前 景 。
美国人 Ｒ ｏ ｇ ｅ ｒ Ｌ ｅ ｅ 也 提过 类 似 Ｇ ｕ ｙ Ｎ ｇ ｒ ｅ 的专 利 。美 国华 盛 顿 大 学 在 美 国能 源 部 的资 助 下 ， 于１ ９ ９ ７ 年 研 制 了 以液氮 为 动力 的气 动原 型 汽 车 。其 基本工作原理与压缩空气动力汽车相 同，
只是动力来源于液态氮在受热蒸发后气体膨胀做 功 。该车 载 ２ ２ ７ Ｌ 液氮可行使 ３ ０ ０ ｋ ｍ， 补充液体
篷、 卡车 与公 交车 车款［ ７ １ 。
增长 ， 预计 到 ２ ０ ２ ０ 年汽车保有量将达到 １ ２ 亿辆 。
然而 ， 随着全球能源危机的出现以及全球环境 的 不断恶化 ， 汽车行业 的快速发展饱受诟病 ， 为此 ，
压缩空气动力汽车的可行性研究
中国机械工程第 １ ３卷 第 １ 期 ２ ０ ７ ０ ２年 ９月 上 半 月
文 章 编 号 ：０ ４ １ ２ （ ０ ２ １ — １ １ 一 Ｏ １ ０ — ３ ２ ０ ） ７ ５ ２ ４ ｘ
压 缩 空 气 动力 汽 车 的可 行 性 研 究
控 制 困难 。 电动 汽 车行 驶 中 无污 染排 放 、 声低 、 量 转 噪 能
能源的出现 ’ 压缩空气能源正好满足这种要求。
２ 压 缩 空 气 动力 汽 车 的 原 理
压 缩 空气 动 力 汽 车 （ｏ ｒ ｓｅ —ａｒ ｏ ｃ ｍｐｅ ｓｄ ｉ—ｐ ｗ—
ｅｅ ｅ ｉｌ， ＡＰ 通 常 称 为 气 动 汽 车 ， 使 用 ｒｄ ｖ ｈｃ Ｃ Ｖ） ｅ 它 高压 压缩 空 气 为动力 源 ， 空气 作 为介 质 ， 车运 行 汽 时 将 压缩 空气 存 储 的压 力 能转 换 为 其 它形 式 的机
（Ｅ Ｄ ＭＦ ， 实 现 零 排 放 ， 量 转 换 率 高 ， 构 Ｃ） 可 能 结 简单 。 燃 料 电池 的 制造 成 本 比较 高 ， 但 氢气 的安 全 存 储 、 备 和灌 装 都有 许 多 问题 ， 约 了这 种 电 动 制 制
车辆 的发 展 和 实用 化［ 。 ６ ］
空气
换 效 率 高 ， 电池 驱 动 的 电动 汽 车 受 制 于 车 载 电 但 池 ， 比功率 、 环 寿 命 、 在 循 充放 电性 能 、 价 和安 全 造 性 等方 面 一 时难 以达 到实 用 的程 度 ， 同时 ， 电池 本 身 也存 在严 重 的二 次 污染 。 混 合 动力 电动 车具 有 电 池 电动 车和 内燃 机 汽 车 的优 点 ， 仍存 在 排放 问题 ， 但 由于有 ２套 动 力装 置， 其驱 动 和 控 制 系统更 复 杂 ［５ ｛］ ＿。
压缩气体动力
压缩气体动力引言：压缩气体动力是指利用压缩气体的能量来进行工作的一种机械动力形式。
压缩气体动力广泛应用于工业生产、交通运输、能源开发等领域，为现代社会的发展做出了重要贡献。
本文将围绕压缩气体动力展开讨论，介绍其原理、应用以及发展前景。
一、压缩气体动力的原理压缩气体动力的原理基于气体的压缩性和内能的转化。
当气体被压缩时，其分子间的平均距离减小，分子的动能增加，从而使气体的压力升高。
当这种压缩气体释放时，气体的内能被转化为动能，从而产生动力。
这种原理被广泛应用于压缩空气发动机、气体轮机等设备中。
二、压缩气体动力的应用1. 压缩空气发动机压缩空气发动机是一种利用压缩空气作为工作介质的动力装置。
它通过将大气中的空气经过压缩和燃烧后释放能量，驱动发动机工作。
压缩空气发动机广泛应用于飞机、汽车、火箭等交通工具中，为现代交通运输提供了快速、高效的动力支持。
2. 气体轮机气体轮机是一种利用压缩气体动力驱动涡轮转动的装置。
它通过将压缩气体喷入涡轮机中，使涡轮叶片受到气体冲击而转动，从而产生动力。
气体轮机被广泛应用于发电厂、石油化工等工业领域，为工业生产提供了可靠的动力支持。
3. 压缩空气储能压缩空气储能是一种利用压缩气体动力进行能量储存的技术。
它通过将空气压缩储存于储气罐中，待需要时释放气体驱动机械设备工作。
压缩空气储能广泛应用于能源储备、应急供电等领域，为能源的高效利用提供了一种可行的解决方案。
三、压缩气体动力的发展前景随着科技的不断进步和能源需求的增加，压缩气体动力在未来具有广阔的发展前景。
1. 绿色能源压缩气体动力是一种清洁、环保的能源形式。
与传统燃油动力相比，压缩气体动力不产生尾气污染物，对环境的影响较小。
随着环保意识的提高和对可再生能源需求的增加，压缩气体动力将成为未来能源发展的重要方向。
2. 高效能源利用压缩气体动力具有高能量转换效率的特点。
相比燃油动力，压缩气体动力的能源利用率更高，能够更有效地将能量转化为动力输出。
汽车空气动力学性能的优化与改进
汽车空气动力学性能的优化与改进随着汽车行业的不断发展，人们对汽车性能的要求也越来越高。
其中，汽车空气动力学性能的优化与改进成为了一个重要的研究方向。
本文将从多个角度探讨汽车空气动力学性能的优化与改进方法，以及相关的技术和应用。
1. 空气动力学对汽车性能的影响汽车在行驶过程中，空气对其运动产生了显著的阻力和升力。
因此，空气动力学性能的优化可以增加汽车的稳定性，降低油耗，提高车辆的驾驶舒适性和安全性。
2. 外观设计的优化外观设计是影响汽车空气动力学性能的重要因素之一。
合理的车身线条和设计可以减少空气阻力，提高汽车的行驶稳定性。
通过使用流线型设计、降低前后挡风玻璃的倾斜度以及减少车身的棱角等方式，可以减少汽车在行驶中的空气阻力。
3. 底盘的优化底盘是汽车空气动力学性能的另一个重要组成部分。
通过对底盘的改进，可以减少车辆与地面之间的空气流动阻力，提高汽车的操控性和加速性能。
一种常见的底盘优化方式是降低底盘高度，减小车底与地面之间的间隙，从而降低了空气流动的阻力。
4. 空气动力学模拟与优化设计利用计算机辅助设计软件进行空气动力学模拟与优化设计是一种高效的方法。
通过建立数值模型，可以对汽车在不同速度下的空气动力学性能进行仿真分析。
根据仿真结果，可以优化设计汽车的外形和底盘结构，进一步提升其空气动力学性能。
5. 空气动力学装置的应用在一些高性能汽车中，空气动力学装置的应用可以进一步提升汽车的空气动力学性能。
例如，后扰流板、前唇和侧裙等装置可以增加下压力，提高汽车在高速行驶时的稳定性。
此外，利用尾翼和排气系统的引导装置，可以有效减小汽车在高速行驶时的升力和空气阻力。
6. 车辆安全性与空气动力学的平衡在追求汽车空气动力学性能的同时，还需要注意与车辆安全性之间的平衡。
过分追求空气动力学性能可能会降低汽车的通过性、抗侧风能力和避免碰撞时的保护能力。
因此，在进行汽车空气动力学性能的优化与改进时，需要综合考虑车辆的安全性能。
空气压缩汽车原理
空气压缩汽车原理空气压缩汽车是一种基于空气动力学原理的新型交通工具，它利用空气压缩技术作为动力源，具有环保、节能、低成本等诸多优点。
下面我们将详细介绍空气压缩汽车的原理。
首先，空气压缩汽车的动力来源于空气压缩机。
当汽车行驶时，车辆上的动力系统会将空气吸入压缩机中，通过压缩机将空气压缩至高压状态。
在这个过程中，空气的压缩会产生热量，因此需要一个冷却系统来降低空气温度，以确保发动机正常运行。
其次，压缩后的空气储存在气瓶中，作为汽车的动力储备。
当需要动力时，储存的高压空气会被释放到发动机中，驱动活塞运动，从而驱动汽车运行。
这种工作原理与传统内燃机汽车的工作原理有所不同，但同样能够实现汽车的动力输出。
空气压缩汽车的原理与传统汽车相比，最大的不同在于动力源的不同。
传统汽车使用燃油或电能作为动力源，而空气压缩汽车则利用空气压缩技术，将空气作为动力源，实现了对传统能源的替代。
这种技术的应用不仅能够减少对化石燃料的依赖，还能够减少对环境的污染，是一种非常环保的交通方式。
除此之外，空气压缩汽车的原理还体现在其动力转换效率上。
相比传统内燃机汽车，空气压缩汽车的动力转换效率更高，能够更有效地将储存的能量转化为汽车的动力输出。
这也意味着空气压缩汽车在同等能量储备下能够行驶更远的距离，具有更长的续航能力。
综上所述，空气压缩汽车的原理是基于空气压缩技术的动力输出原理，通过将空气压缩至高压状态，并将其作为动力源来驱动汽车运行。
这种技术不仅具有环保、节能的优点，还能够提高动力转换效率，是一种具有广阔发展前景的新型交通工具。
随着科技的不断进步，相信空气压缩汽车将在未来得到更广泛的应用。
空气动力小车的原理
空气动力小车的原理
空气动力车辆是一种运用物体在空气中移动时受到的气动阻力和气流的冲击力相互作用的动力学原理，以达到驱动车辆前进的效果的车辆。
其原理如下：
1.空气阻力
空气动力小车的运动受到空气阻力的影响。
空气阻力是指空气对运动物体作用的阻碍力，大小与物体所处的空气密度和相对速度有关。
在空气阻力的作用下，车辆所受到的加速度减小，速度也会逐渐降低。
2.悬挂系统
空气动力小车与一般汽车不同之处在于，其不需要机械悬挂系统来减震，而是通过气动悬挂系统来实现。
气动悬挂系统是指利用压缩空气提供支撑力的减震系统，其原理相对简单。
车身内部设有气压系统，通过对气体的控制可以调节车身高度和稳定性。
3.气动力
气动力是指空气对物体进行推动或阻力的力量，其大小和方向与物体和空气的相对速度、物体形状以及空气密度等多种因素有关。
在空气动力小车中，设计师通过改变车身形状以及安装风洞等设备，从而调整气动力的大小和方向，以达到驱动车辆前进的目的。
4.能源供给
空气动力小车使用压缩空气作为动力源，需要内部安装空气压缩装置，通过对压缩空气的释放来提供车辆的动力。
由于压缩空气存储容器的体积较大，使得空气动力小车的续航能力有限，需要进行频繁的充气。
综上所述，空气动力小车的原理主要是通过控制空气阻力和气动力，实现车辆在空中的稳定和前进。
与传统汽车相比，它不需要燃料和机械悬挂系统，更加环保和节能。
尽管目前该技术所面临的挑战还很多，但是其相较于传统办法还是具有很大的发展空间。
空气压缩汽车原理
空气压缩汽车原理
空气压缩汽车是一种利用压缩空气来驱动发动机的新型汽车。
它的原理是通过将空气压缩储存起来，然后释放压缩空气来驱动发动机，从而实现汽车的运行。
空气压缩汽车原理的实现离不开以下几个关键技术。
首先，空气压缩储存技术是空气压缩汽车的核心。
在汽车行驶过程中，发动机会将制动能量转化为压缩空气，然后将压缩空气储存在气瓶中。
这就要求气瓶具有足够的强度和密封性，能够安全地储存高压气体。
同时，还需要高效的压缩和释放系统，以确保压缩空气的储存和释放过程高效可靠。
其次，压缩空气发动机技术是空气压缩汽车的关键。
压缩空气发动机是一种利用压缩空气来驱动发动机的新型动力系统，它可以替代传统的内燃机。
压缩空气发动机具有结构简单、零排放、低噪音等优点，是未来汽车发展的方向之一。
它的工作原理是将储存的压缩空气释放到活塞上，推动活塞运动，驱动汽车前进。
最后，空气压缩汽车还需要配备高效的能量回收系统。
在汽车行驶过程中，会产生大量的制动能量，传统汽车会将这部分能量通
过制动器转化为热量散失掉。
而空气压缩汽车可以通过能量回收系统将这部分能量转化为压缩空气储存起来，从而提高能量利用率，减少能量浪费。
综上所述，空气压缩汽车原理是通过利用压缩空气来驱动发动机，实现汽车的运行。
它的实现离不开空气压缩储存技术、压缩空气发动机技术和能量回收系统的支持。
空气压缩汽车作为一种新型汽车技术，具有环保、高效、低成本等优点，是未来汽车发展的重要方向之一。
希望通过不断的技术创新和研发，空气压缩汽车能够更快地走进人们的生活，为环境保护和可持续发展做出贡献。
空气动力学在车身造型设计中的应用及发展趋势
空气动力学在车身造型设计中的应用及发展趋势摘要随着汽车行业的高速发展，汽车的性能也随之提高，高速导致行驶中汽车的燃油消耗大大提高，也提高了驾驶中的安全隐患。
通过将空气动力学应用在汽车造型中是节能减排的重要手段。
本文主要分析国内外空气动力学在汽车造型上应用的现状，并且论述了汽车空气动力学中的主要问题，最后对汽车空气动力学未来的发展趋势进行了展望。
引言汽车行业作为我国制造业未来发展的重要趋势，现今汽车的发展，空气动力学性能成为汽车设计的首要标准。
随着人们对环境保护的愈加重视和经济的高速发展导致高昂的油价，推动着研究人员开发更加低油耗的汽车。
一个优秀空气动力学的设计，不仅可以实现超低风阻大幅度减少油耗，而且利用提高了车身的稳定性。
但是由于车辆的燃油问题，整个汽车的行业的发展正面临着窘境，我国汽车使用的内燃机热效率只能达到35%～40%。
较低的热效率导致汽油更加的短缺，所以一个符合空气动力学的造型设计已成为车企主要考虑的因素。
国内应用现状自上世纪七十年代的燃油危机，导致国内整个汽车行业开始重视汽车空气动力学的研究。
大批的车企开始投入资金进行风洞试验、数值模拟和道路试验，以通过优化汽车外形来降低燃油消耗。
虽然国内的汽车空气动力学发展较晚,但是现在的技术丝毫不逊色与国外, 汽车空气动力学已成为我国车企主要发展方向。
在国内汽车空气动力学主要应用在提高燃油经济性、侧风稳定性、发动机冷却性能和驱动性。
[1]在汽车驾驶中，驾驶员在车内会有各种各样的噪声，虽然车外的噪声经过车门的过滤会大大降低，但是发生在汽车内部的噪音，比如来自发动机怠速噪音、轮胎与地面的摩擦声、汽车高速行驶与空气的摩擦声——风噪。
其中风噪主要是由于在高速行驶时车外空气流速快速增高而产生的负压所导致的，也就是空气的挤压效应。
这时使用导流板可以有效地减少了车辆在高速行驶时产生的空气阻力，从而大大降低噪音。
汽车造型的发展和仿生学密不可分。
例如甲壳虫、鸟类，鲨鱼等，这些动物都因有独特的身体造型可以在快速的行动时受到的空气阻力较小。
汽车空气动力学技术对车辆工程专业的专业需求和发展
汽车空气动力学技术对车辆工程专业的专业需求和发展汽车工程是现代工程领域中的一个重要分支，而汽车空气动力学技术作为汽车工程中的关键技术之一，对车辆工程专业的发展和专业需求起到了至关重要的作用。
本文将从汽车空气动力学技术的概念与原理、对车辆工程专业的需求、发展前景等方面进行探讨。
一、汽车空气动力学技术的概念与原理汽车空气动力学技术，简称车流动力学，指的是研究车辆运动时与空气相互作用的力学原理和现象的学科。
汽车空气动力学技术主要涉及到车辆在行驶过程中所受到的空气阻力、升力、空气动力学稳定性等问题的研究。
通过对流体力学、计算流体力学等相关理论和方法的运用，可以对汽车在行驶中的空气动力学特性进行研究和分析。
二、对车辆工程专业的需求1. 提高汽车性能汽车空气动力学技术可以通过优化车身外形设计、减小空气阻力等手段，提高汽车的性能和燃油经济性。
在如今绿色环保节能的潮流下，汽车工程专业对于这方面的需求越来越大。
2. 提高汽车安全性研究汽车空气动力学技术能够为汽车的稳定性和操控性提供重要依据。
例如，在高速行驶时，车辆易受到气流的影响，合理的空气动力学设计可以提高车辆的稳定性和操控性，从而提高汽车的安全性。
3. 促进汽车工程专业的创新与发展汽车空气动力学技术的应用推动了汽车工程领域的创新与发展。
通过对空气动力学的研究，可以为汽车设计提供更多可能性，促进新技术的应用与发展，例如推出更节能环保的电动汽车、探索未来车辆自动化驾驶等。
三、汽车空气动力学技术的发展前景随着汽车工业的快速发展和全球环保意识的提高，汽车空气动力学技术在未来具有广阔的发展前景。
一方面，汽车制造商将继续加大对汽车空气动力学的研究力度，以提高汽车性能和安全性，满足市场需求；另一方面，随着电动汽车和智能汽车的兴起，汽车空气动力学技术的需求将进一步增加。
同时，汽车空气动力学技术在其他领域也有着广泛的应用。
例如，航空航天、高速列车、风力发电等领域都离不开空气动力学的研究。
汽车空气动力学性能的优化研究
汽车空气动力学性能的优化研究在现代汽车设计过程中，空气动力学性能的优化已成为一项重要工作。
汽车的空气动力学性能直接影响着车辆的燃油经济性、操控稳定性和驾驶舒适度。
因此，针对汽车空气动力学性能的优化研究日益受到汽车制造商和研究机构的关注。
一、背景介绍汽车空气动力学性能的优化研究是为了降低风阻、提高汽车的流线型性能。
通过减小风阻系数，能够降低汽车在高速行驶时的油耗。
此外，良好的空气动力学设计还能够增强汽车的操控稳定性，减少风噪和提高乘坐舒适度。
二、空气动力学性能的优化方法1. 数值模拟方法数值模拟方法是一种快速且成本相对较低的优化研究方法。
通过使用计算流体力学（CFD）软件对汽车的外形进行模拟计算，可以评估不同设计方案对车辆空气动力学性能的影响。
这种方法可以帮助设计师在设计阶段快速找到合理的优化方案。
2. 风洞试验方法风洞试验是一种传统且准确的空气动力学性能测试方法。
通过在风洞中对汽车进行实物模型测试，可以获取精确的空气流动数据。
这些数据可以用于验证CFD模拟结果的准确性，并进一步优化汽车的空气动力学设计。
三、优化性能的关键因素1. 车身造型车身的造型对汽车空气动力学性能有着重要影响。
通过调整车身前后起伏的高度、改变前后挡风玻璃的倾斜度以及优化车身尾部的设计，可以减小流体分离和湍流产生的阻力，从而降低风阻系数。
2. 下颚板和扰流器下颚板和扰流器的设计可以改善车辆的空气动力学性能。
“下颚板”位于车辆前部，用于引导空气流向后部，减小车辆底部的负压区域。
而“扰流器”则位于车辆后部，旨在改善尾部区域的气流分离，减小后部的拖曳力。
3. 车轮井和轮毂设计车轮井和轮毂设计对于减小空气阻力同样起到关键作用。
通过改变车轮井以及轮毂的形状，可以减小空气对车轮和刹车系统的阻力，进而改善整车的空气动力学性能。
四、实例分析：特斯拉Model 3特斯拉Model 3是一款标志性的电动车型，其外形设计经过了精心的空气动力学优化。
空气动力学技术在汽车设计中的应用研究
空气动力学技术在汽车设计中的应用研究随着现代科技的迅速发展，汽车已经成为了我们日常出行中不可或缺的一种工具。
而汽车设计中的空气动力学技术，也已经成为了一种十分重要的技术手段。
本文将探讨一些空气动力学技术在汽车设计中的应用研究。
一、汽车空气阻力的分析汽车在行驶时，所受到的空气阻力是十分重要的。
空气阻力大，不仅会减少汽车的速度，也会消耗更多的燃料。
因此，研究汽车空气阻力，对提高汽车的性能和节能减排十分重要。
空气阻力的大小，与汽车形状密切相关。
一些形状优良的汽车，如宝马、奥迪等，都已经采用了空气动力学设计。
空气动力学设计可以使得汽车的空气阻力变小，从而提高车辆的性能，同时也可以降低汽车的燃油消耗。
二、增压技术在汽车设计中的应用汽车的动力性与发动机的输出功率有很大的关系，而增压技术就是一种可以提高发动机输出功率的技术。
目前，涡轮增压技术已经成为了一种被广泛应用于发动机中的技术手段。
涡轮增压技术采用了涡轮机来提高发动机输出功率。
涡轮机又称为汽轮机，是一种转速非常高的设备。
汽车中的涡轮机，一般都是由废气驱动的涡轮机。
当发动机排气后，气体穿过涡轮机，从而带动涡轮机旋转。
涡轮机的旋转可以使得进气量增加，从而提高发动机的输出功率。
三、轮毂设计与空气动力学轮毂是汽车运动中非常重要的组成部分。
而轮毂的设计，也经过了空气动力学的深度研究。
一些经典的汽车轮毂，如保时捷等，都经过了空气动力学的设计。
空气动力学设计可以使得轮毂更加优良，不仅可以降低汽车空气阻力，还可以提高汽车机动性和稳定性。
四、空气动力学与噪音控制汽车内部的噪音也是十分令人困扰的问题。
而空气动力学技术，也可以在一定程度上减小汽车的内部噪音。
通过对汽车中的气流进行控制，可以使得汽车内的噪音更小。
例如，在汽车家庭团聚中，如果有空气动力学设计的卡丁车，噪音就会比一些传统设计的卡车更小。
五、总结通过上述的分析，我们不难看出，空气动力学技术已经成为了一种不可或缺的汽车设计技术。
空气动力小车原理在生活中的应用
空气动力小车原理在生活中的应用1. 引言空气动力小车是一种利用空气动力学原理驱动的小型车辆。
它采用了一种创新的推进系统，通过喷射气体产生反作用力，从而推动车辆前进。
在生活中，空气动力小车的原理被广泛应用于各个领域，包括交通运输、体育竞技、娱乐等。
本文将介绍空气动力小车的工作原理，并探讨其在生活中的应用。
2. 空气动力小车原理空气动力小车的原理基于牛顿第三定律，即作用力与反作用力相等且方向相反。
它通过喷射气体产生推进力，从而推动车辆前进。
其基本工作原理如下：•小车内部装有一个压缩气体的储气罐。
•当需要推进小车时，储气罐释放气体。
•气体以高速从喷射口中喷出，产生反作用力，推动小车向前移动。
3. 空气动力小车在交通运输中的应用空气动力小车在交通运输中有着广泛的应用，特别是在短距离运输方面。
以下是一些应用案例：•快递配送：空气动力小车可以用作快递配送车辆，通过喷射气体推动车辆在城市中快速移动，提高物流效率。
•公共交通：空气动力小车可以用作公共交通工具，例如在大城市中的短距离通勤，减少交通拥堵问题。
•游乐园出行：空气动力小车可以用作游乐园中的游客交通工具，提供快速、刺激的乘车体验。
4. 空气动力小车在体育竞技中的应用空气动力小车在体育竞技中也有着广泛的应用，特别是一些创新型的竞技项目。
以下是一些应用案例：•空气动力小车赛：通过组织空气动力小车赛事，让参赛车辆在特定场地进行比赛，既能提供刺激的竞技体验，又能推广空气动力小车原理。
•空气动力滑板：将空气动力小车原理应用于滑板运动中，通过喷射气体产生推高力，提供更高速度和更惊险的滑行体验。
5. 空气动力小车在娱乐中的应用空气动力小车在娱乐领域也有着广泛的应用，为人们提供了新颖、刺激的娱乐体验。
以下是一些应用案例：•游乐园项目：在游乐园中建立空气动力小车项目，提供给游客刺激的驾驶体验。
•模拟竞速游戏：通过模拟空气动力小车驾驶的电子游戏，让玩家在虚拟世界中感受驾驶的乐趣。
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法国设计师Ｇｕｙ Ｎ６盯ｅ受Ｆｌ方程式赛车发动 机设计的启发，十１９９１年获得了压缩空气动力汽 车发动机的专利，并创建了ＭＤＩ公司，于１９９８年 推出了第一台压缩空气动力汽车样车。在当地政府 的协助下，ＭＤＩ公司现正在南非约翰内斯堡、墨 西哥城推广基丁二压缩空气动力的城市用出租车。
除动力来源的不同，压缩空气动力汽车工作原 珲与传统汽车基本相同，其发动机的总体结构形式 还是兀Ｊ以借鉴传统汽车现有的结构模式，主要还足 往复活塞式、旋转活塞式等形式。图ｌ为法国ＭＤＩ 公一Ｊ出ｒ昂的压缩卒气动力汽车发动机的外观图。此 犁是燃料和压缩空气的混合动力发动机，它除进气 压缩腔、膨胀排气缸腔外，另有一个球型腔作为燃 料的燃烧腔。
对应的压缩空气的质量比能量约为７５ｗ－Ｍ（２。
若要获得较大的汽车行驶里程，只有加大罐容
和存储压力，同时提高机械效率和减小排气损失和
减压损失，进行能量同收和能量的充分利用。当然
增大罐容受到汽车有效空间的限制，增大充气压力
受制罐工艺的限制，在罐容、充气压力和汽车行驶
里程之间有个最优匹配参数，需深入研究。
表１中的“能量密度”和“能量转化率”项， 表明了压缩空气动力汽车的不足之处，也是限制压 缩空气动力汽车广泛应用的最主要的两项指标。 “能量密度”可以通过储气罐性能的提高向提高，
万方数据
４能量分析
对压缩空气动力汽车的使用性能要求应与常规 汽车一样，决定压缩空气动力汽车前景的关键问题 是汽车的整车效率问题。为此，需对压缩卒气动力 汽车进行能量分析。
压缩空气动力汽车直接采用流量或压力调节， 传动系的机械损失将有较大减少，虽兀常规汽车发 动机的泵气损失，但存在于压缩空气动力汽车发动 机的残存气中的压力损失（残气损失），将对整个压 缩空气动力汽车的效率产生很大影响。采用压力分 级控制和串联动力分配方式将会减少残存气中的能 量，同时采用汽车制动能的叫收将会较大程度地解 决压缩空气动力汽车整车效率问题。
表１与氢燃料电池电动汽车的特性比较
图４法围ＭＤＩ公司的压缩窄气动力汽车
国内近来也有人提出液态空气动力汽车的设 想，但液态空气动力汽车也同样存在液氮气体动力 汽车的问题。
压缩空气动力汽车的研究，曰前国内尚无文献 报道。浙江大学的气动汽车课题组已存气动摩托车 动力平台上分别进行了凸轮配气、阀配气的尊缸和 双缸压缩空气动力发动机的试验研究，已取得了一 定的成果。该课题组还同时进行了液氮气体动力汽 车的有关项目研究。
燃料电池电动车是人们寄予厚望的『６”。目前 认为最有发展前途的是质ｆ交换膜燃料电池 （ＤＥＭＦｃ），以氢气为燃料，可实现零排放，能量 转化率高，结构简单。但燃料电池的制造成本比较 高，氧气的安仝存储、制备和灌装都有许多问题， 这制约了这种电动车辆的发展和实用化。
人们期待着一种没有污染、用之不竭的新型能
·周家自然科学基金委一福特基金资助项目（５叭２２１１５）。２００１１１０８收到 棚稿，２００２０２０８收到修改稿
万方数据
源出现，压缩卒气能源正是满足了这样的要求。
１压缩卒气动力汽车
１．１压缩空气动力汽车的原理 压缩空气动力汽车（Ａｉｒ＿ｐｏｗｅｒｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ
ＡＰｖｌ，简称气动汽车，利用高驱动汽车运行。从理论ｌ：来说，液态空 气和液氮等吸热膨胀作功为动力的其他气体动力汽 车，也应属于气动汽车的范畴。
近期又推出了最大时速达１ １０ ｋｍ，ｈ，一次充气行驶 ３００ ｋｍ的压缩空气动力汽车。
美国人Ｒｏｇｅｒ Ｌｅｅ也提出了类似的专利。 荷兰的国际汽车研究中心，以及奥地利等一些 欧洲国家也正积极进行相关的研究。 美国华盛顿大学在美国能源部的资助下，于 １９９７年研制了一台以液氮为动力的气动原型汽车ｆ”。 其基本工作原理与压缩空气动力汽车相同，只是动 力来源于液态氮在受热蒸发后气体膨胀做功。其丰
表２为压缩空气动力与多种电池的比较，从中
可见压缩空气动力的质量比能量较燃料屯池小，较
大部分蓄电池高，处于中等水甲。但只要气罐材料
性能允许，随着储气压力的进步提高，该项指标
会有较大幅度的提高。
的回收和气动汽牟残存气中的能量的回收。 （５１其他气动汽车芨动机结构彤式的探索。在
理论上探索其他诸如涡轮式、气动马达式和旋转式 等气动汽车发动机结构形式的可行性。
（６１高压压缩空气贮放装置的设汁与选用。 （７）基于压缩空气动力的混合动力发动机的研 制。为适应复杂工况和较大的热不平衡现象需研究 压缩空气一燃油／燃气混合动力等其他类型的混合 动力发动机。 压缩空气动力汽车的效率和汽车气动系统控制 问题是拟解决的关键问题，它决定了气动汽车实际 应用的经济性。
６结论
选择摩托车作为压缩空气动力发动机原理性试 验的实例。图５为浙江大学建寺的凸轮轴配气方歧 气动发动机试验台。
表２现有各种电池的比能量
ｗ．ｈ／始
压缩空气ｆ常温，３０ ＭＰａ墙ｏｏ Ｌ１
ＥＭＦＣ燃料电池 电容电池 Ｅ轮电池 铝酸电池（改进型、 镍镉｝Ｕ池 镍氧电池 锂离子电池 铝空气电池
７５ ８
仍∞协叭＂舯啪瑚
热 交 换 器
避 气
图３发动机动力的串并联混合分配方式
压缩空气动力汽车中，高压压缩空气经减压 后，通过热交换器吸热，进入作用缸推动负载运动。 因此，通过调节进入作用缸的气体压力和流最，可 以调整发动机的动力特性。 １．２压缩空气动力汽车的特点
压缩空气动力汽车在电能一压力能一机械能的 转化过程中，无（矿物）燃料的燃烧，排放的仍然是 无污染、无热辐射的空气，是真正的“绿色”、“零 污染”概念的汽车。
摘要：在对多种替代燃料汽车和电动汽车进行比较综述的基础上，介纠了压缩空气动力汽牟的丁作原理、结构特 点和性能特性。从能量利用的角度分析了压缩空气动力汽车的效率问题和ｎＪ行性，比较了压缩守气动力能源与电 池能源、燃料能源的特性，并与目前最为看好的氧燃料电池电动汽车的多种特性进行了全面的对比．结☆浙江大 学所开腱的初步研究＿＿ｒ＝作，指出ｒ压缩空气动力汽车项目需进｛Ｊ的主要研究内容，认为压缩空气动力汽车是一种 真正“零污染”的、有广阔市场前景的新概念的“绿色汽车”。 关键词：空气动力汽车绿色汽车气压传动环境保护 中图分类号：ｕ４６９ ７６ ｘ３８２ ｕ４６１
３汽车特性对比分析
为了进一步说明以压缩空气为动力的气动汽车 的特点．以人们普遍看好的氢燃料电池电动汽车作 为全面的比较对象，表１列出了压缩空气动力汽车 与氢燃料电池电动汽车常用的使用特性的对比情 况。
由此可见，气动汽车在制造、使用和安全性等 方面都具有很强的竞争力和实用性，特别是压缩空 气动力汽车具有良好的环保特性和较低的制造成 本，这些独特的特性必将在未来社会发挥其独特作 用。
一般可假设在压缩空气动力汽车的动力控制过 程中，气体减压作功刚吸热充分，并认为这‘过程 为等温过程。南此可以计算分析整个过程释放的能 量。
假定高压气体的充气压力为３０ ＭＰａ、储气体 积为３００ Ｌ’当压缩空气从充气压力完全等温膨胀 到人气压时所能做的全部膨胀功为
∥＝慨嚣加
（１）
１０
机械工程学报
第３８卷第ｌｌ期
目前国外的研究Ｔ作主要集中在法国工程师 Ｇｕｙ Ｎ６９ｒｅ领导的研究小组，他们已获得相关的专 利２０余项，其设计出的气动汽车已经定型并投入 了商业生产。图４为他们设计的名为“ＴＯＰ”（Ｔａｘｉ ｚｅｒｏ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ）的压缩空气动力出租车。
此型号汽车以一罐３００ Ｌ、３０ ＭＰａ压力的压缩 空气，可以行驶２００ ｋｍ，最大时速达１００ ｋｍ／１１。
万方数据
２００２年１１月
陈鹰等：压缩守气动力汽车的研究与发展
要优点在于液氮无须使用高压储存和高压罐，安全 性较好。但液氮的制取和存储需很低的温度，制氮 成本不低，贮氮费用也较大。使用过程中存在氮气 逸气量大，液氯气化的热交换量也很大。
“能量转化率”的提高需对气动回路的设计和能量 回收系统深入研究。
图ｌ法围ＭＤＩ公司出品的发动机 纯粹以Ｊ玉缩卒气为动力的发动机的总体结构和
传统汽车的发动机结构基本相同。但压缩空气动力 发动机的动力分配方式有串联方式、并联力式和串
机械工程学报
第３８卷第１ｌ期
并联混合方式。町以是往复活塞式和旋转式等结构。 图２ａ所示以往复活塞式结构为例的发动机动
力的串联分配方式，其缸与缸之间的空气动力管道 是串联的，卜一级缸的剩余压力是下级缸的始动 力。该方式的下级作用缸的结构尺寸较大，但动力 利用率较高，热交换较充分；图２ｂ为发动机动力 的并联分配方式，其缸与缸之间的空气动力管道是 并联的，不同缸的初始动力相同。并联方式的缸的 结构尺寸相同、动力输出平稳，但剩余压力稍高。
ｐｌ”１ ２ Ｐ ２Ｖ ２
（２）
式中（ｐ．，ｖ，），（ｐ：，Ｖ：）——相应的起始、终Ⅳ『
状态
由式（１）、式（２）及相应参数可计算出起始、终
了状态间的全部嘭胀功为
矿：５．１３×１０ ７ Ｊ
假定压缩空气动力汽车发动机的工作温度为
３００Ｋ，可求得３００Ｌ、３０ＭＰａ气压下的压缩空气
的气体质量为１０４ ５３ ｋｇ。假定储气罐霞１００ ｋｇ，
与此同时，还出现了大量电动汽车以及混合动 力汽车…。但目前的电动汽车仍受制于午用电池因 素的制约，存在功率比、循环寿命、冲放电性能、 造价、污染和安全性等方面的一系列问题，一时还 难以达到实用的程度，电池本身也存在严重的二次 污染问题。
混和动力电动车具有电池电动车和内燃机汽车 的优点，但仍存在排放问题。并且由十包括了两套 动力装置．驱动和控制系统更为复杂”］。
５主要研究内容
通过以上分析，可以看出设计出实用的压缩空 气动力汽车尚有许多上作要做。主要集中在如下几 个方面。
（１）压缩空气动力汽车发动机原理研究及结构 优化设计。发动机的下作原理、结构、材料及材料 热处理的要求与传统的内燃机区别很大，需建立起 气动汽车发动机结构设计准则。
（２）发动机气动动力分配形式的研究。发动机 配气方』℃也有阀配气及凸轮轴配气等，同时多还柯 串联、并联和混合动力方式。