內(nèi)燃機在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用前景

內(nèi)燃機作為一類發(fā)展已逾百年的熱力發(fā)動機，在當(dāng)前石油資源日漸枯竭、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的嚴(yán)峻局勢下，是否還有其用武之地？面對各類日新月異的新能源技術(shù)的挑戰(zhàn)，內(nèi)燃機在其應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域的前景又是怎樣的？

1 內(nèi)燃機的技術(shù)優(yōu)勢

內(nèi)燃機采用的化石燃料為含能體能源，便于攜帶及分配，并且燃料自身具備較高的能量密度，因此可為移動設(shè)備提供動力來源，不像水力機械及風(fēng)力機械僅能布設(shè)在固定位置用于發(fā)電等用途。同時相比于能量密度較低的純電力驅(qū)動系統(tǒng)，內(nèi)燃機在遠(yuǎn)離供能系統(tǒng)的荒郊野外以及水路運輸中具備顯著的優(yōu)勢。

內(nèi)燃機在經(jīng)濟(jì)性層面上比燃?xì)廨啓C與汽輪機等熱力渦輪機械更為優(yōu)越。因此除了航空運輸領(lǐng)域，內(nèi)燃機在公路、水路、鐵路等交通運輸領(lǐng)域以及農(nóng)業(yè)機械、工程機械、移動電站等方面均有著廣泛的應(yīng)用。

2 內(nèi)燃機在公路運輸領(lǐng)域的應(yīng)用前景

隨著石油資源的不斷消耗，新能源汽車逐漸走入了大眾的視野。新能源汽車通?？煞譃閮深?，一類為采用替代燃料的內(nèi)燃機汽車，另一類則為各種形式的電動汽車。通常汽油機可使用甲醇、乙醇等燃料，而柴油機可采用生物柴油或二甲醚等。電動汽車通?？煞譃榧冸妱悠?、燃料電池汽車、混合動力汽車。前兩類電動汽車在能量轉(zhuǎn)換過程中并無污染排放物產(chǎn)生，更利于環(huán)保，關(guān)注度也更高。

但目前電動汽車普遍存在的問題是，蓄電池及燃料電池的能量密度較低，行駛里程及最高速度有限，相應(yīng)的充電設(shè)施尚未得以普及，同時整車成本也較高。在此期間，全部或部分采用內(nèi)燃機提供動力來源的傳統(tǒng)汽車及混合動力汽車可作為有效過渡方式，在未來的相當(dāng)一段時間內(nèi)，車用內(nèi)燃機不會被完全淘汰。

3內(nèi)燃機在水路運輸領(lǐng)域的應(yīng)用前景

船舶在遠(yuǎn)離陸地的河流或海洋中行駛，無法像陸用載具可及時得到水、燃油、潤滑油等相應(yīng)消耗品的補給，在設(shè)備出故障時又只能依靠船員的現(xiàn)有技術(shù)水平以及隨船攜帶的工具設(shè)備來進(jìn)行維護(hù)修理。柴油等液體燃料不但便于攜帶及補充，同時船用柴油機技術(shù)也相對成熟，經(jīng)濟(jì)性也較好。

隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前關(guān)于民用船舶的推進(jìn)動力來源也涉及到燃料電池、蓄電池以及核動力等新型動力裝置。如上文所述，燃料電池及蓄電池目前在動力性仍有進(jìn)一步提升的空間，同時其技術(shù)成熟度也不如傳統(tǒng)柴油機。

核動力盡管功率密度較高，但目前就防核輻射、核燃料的裝卸及后處理、以及民眾長期以來對核能持有的恐慌心理均有待于解決改善，核動力船舶要投入實際使用仍有較長的一段路要走。

因此，對于各類民用商船而言，當(dāng)前采用柴油機等傳統(tǒng)熱力發(fā)動機作為推進(jìn)主機是最為實際、有效的方式。

4內(nèi)燃機在鐵路運輸領(lǐng)域的應(yīng)用前景

在鐵道運輸領(lǐng)域，依照機車動力類型可分為熱力機車與電力機車，以柴油機作為動力來源的內(nèi)燃機車是我國目前依然在使用的一類熱力機車。內(nèi)燃機車作為一類自給式機車，受自然災(zāi)害及戰(zhàn)爭破壞等不可抗力因素的影響較小，可用于戰(zhàn)后或災(zāi)害后的救援，同時也可用于非電氣化鐵路的牽引以及調(diào)車任務(wù)。

近年來，國內(nèi)以西南交通大學(xué)為代表的科研院所研發(fā)出了新式的自給式機車——燃料電池機車，該車型可謂是該領(lǐng)域最新的研究方向。但新款的燃料電池機車不可避免具有動力性等方面的顯著劣勢，目前無法承擔(dān)主力牽引任務(wù)。因此，內(nèi)燃機車目前尚無法被取代，機車柴油機仍有較好的應(yīng)用前景。

5 結(jié)論

不可否認(rèn)，內(nèi)燃機目前仍是載運工具動力來源的重要選擇之一。在公路運輸領(lǐng)域，內(nèi)燃機汽車會逐漸讓位于電動汽車或燃料電池汽車，同時隨著混合動力汽車的應(yīng)用，該進(jìn)程并且會長期處于過渡階段。而在鐵路運輸、水路運輸?shù)阮I(lǐng)域中，內(nèi)燃機有著較高的不可替代性，在未來較長的一段時期內(nèi)依然會作為首選動力裝置。