用冲击波发动汽车

冲击波

冲击波是波的一种，但不同于普通波的是，冲击波所过之处，传播介质的温度、压强和密度都会急剧变化。冲击波传播速度也比一般的波更快。比如像核爆炸产生的波就是冲击波。

传统的汽车发动机离不开活塞和汽缸，它的工作原理是：用火花先引燃汽缸中汽油和空气的混和物（即所谓的打火），混合气体因为燃烧急剧膨胀，于是推动汽缸里的活塞向外运动；活塞与曲柄轴相连，曲柄轴又与车轮相连，于是活塞就推着车轮转动起来。

然而，美国密歇根州立大学正在研制一种完全不同的发动机，叫“冲击波发动机”。这种发动机不需要使用活塞和汽缸，设计非常紧凑，仅有我们在大街上看到的小笼包子的蒸笼般大小。更吸引人的是，假如研制成功，将极大地提高汽油的燃烧率，可降低油耗80%。这也相当于说，同样的燃料，可以多走4倍的路程。

在冲击波发动机上，有一个集活塞和汽缸的功能于一身的涡轮。涡轮就像一把平放的风扇，有许多弯曲的叶片，但多了一个外壳。外壳在涡轮两侧各有一个排气口，而在其余的地方则几乎与叶片严丝合缝。

压缩后的高温空气和燃料经中间的轴被导入叶片之间的空隙。当高度压缩的混和气体被点燃时，燃烧的气体在有限的空间里急剧膨胀而形成冲击波。冲击波作用于叶片，使之转动。当它转到外壳的出气口处时，燃烧完的气体就从出气口喷射出去，同时再一次对涡轮叶片施加一个反作用力，使之继续转动。转动的涡轮带动曲柄轴，曲柄轴与车轮相连。所以，发动机的涡轮就推动着车轮转动。

为了保持车轮速度的稳定，也可以先把涡轮的动力转化为电能，再用电动机驱动车轮。

冲击波发动机的历史最早可以追溯到1906年。但是因为设计过程中，对叶片的形状以及燃烧时间的控制要求非常高，涉及大量的数值计算，而当时缺少强有力的计算工具，所以计划只好搁浅了。直到今天，随着人们对气流运动的更深入了解，再加上电脑运算能力的突飞猛进，工程师们才重拾当年这个妙主意。

冲击波发动机不但先进，而且制造成本只有活塞式发动机的70%。科学家相信，冲击波发动机取代活塞式发动机只是一个时间问题。