亚博App安全有保障-超短脉冲激光有望降低汽车油耗

本文摘要:弗劳恩霍夫研究所(FraunhoferInstituteforMaterialandBeamTechnology)的工程师们正在用非同脉冲激光使发动机中产生十分细致、能增加摩擦的鱼骨图案,以期能构建减少汽车燃料消耗10%的目标。

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弗劳恩霍夫研究所(FraunhoferInstituteforMaterialandBeamTechnology)的工程师们正在用非同脉冲激光使发动机中产生十分细致、能增加摩擦的鱼骨图案,以期能构建减少汽车燃料消耗10%的目标。参予这项工作的弗劳恩霍夫电气工程师UdoKlotzbach估算,如果对内燃机中某些分开的部件展开这种处置,汽车可以节省百分之几的汽油或柴油。

他回应:“如果我们也用它来加工普通轴承、滚动轴承和其他移动汽车部件,甚至可以使整车成本减少百分之十以上。更加最重要的是,经过加工的部件平均寿命缩短了大约30%。”当汽车发动机里的活塞每分钟运动几千次时,它们与汽缸内壁的摩擦不会减缓活塞的速度,减少动能损耗,最后浪费了燃料。

此外,小的材料损耗和变形不会随着时间推移逐步损毁引擎——直到经常出现“抱着缸”现象。类似于的摩擦问题还经常出现在许多机器上,例如机车和铣床。即便是现代电动汽车,也不会因为电动机和其他运动部件的摩擦而浪费部分电量。

预测表明,摩擦和涉及磨损消耗了德国年度经济生产量的2-7%。尽管此类摩擦无法完全避免,但可以通过新技术必要减少摩擦带给的负面影响。例如,工程团队早已在活塞环上展开了抗摩擦技术测试,活塞环将发动机活塞像蜡封一样堵塞一起,以避免润滑油转入燃烧室。利用脉长很短、能量极高的激光脉冲,工程师们可以在活塞环上产生几微米的小洞,因此,在显微镜下看上去像排水沟或鱼骨的图案是肉眼无法察觉到的。

这些骨骼图案有两个功能:“一方面,它们增加了与气缸壁摩擦的面积,另一方面,这些地下通道将发动机润滑油必要输送到仅次于的摩擦损失的区域。”Klotzbach说明说道。

在发动机运转时,油膜不会在油环和气缸内壁之间浮动。然而,激光必需在不产生锐利毛刺的情况下,以高精度的方式产生骨骼图案。这就是为什么工程师们还在用于超短波脉冲激光器,这种激光器升空的光脉冲一般来说能持续500fs。

换言之,一秒之内能产生两万亿次这样的脉冲。Klotzbach说明说道:“因为激光脉冲很短,因此会使材料再次发生热效应,会经常出现负面影响。”与此同时,工程师们还减缓推展这项技术大规模生产应用于的速度。他们正在与汽车行业的合作伙伴一起推展测试进程,也在探寻微型图案在机械工程和运动设备上的应用于。

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