金属都有一个耐温极限,不仅仅是指到了熔点会熔化而已。
长期在高温下工作的金属,也会因为热应力的问题加速疲劳,最终在某一次不经意的一次微小冲击当中破裂失效。
怕不怕高温,取决于材料的耐温属性,成本越高,材料耐温等级越高,当然越好,工程上是极其讲究实用与成本的平衡的,所以主要还是看需求。
至于把高温能量转化为驱动能量,这个事……本质上发动机的做功行程,就是这个过程。
但是,机械功可以100%变为热能,而热能无法100%转化为机械功,这个是熵增原理决定的,不多赘述,否则就会出现永动机。所以发动机的热效率目前即使是试验室,最高也只能达到50%左右的水准,量产就只有40%出头了。
利用高温能量的另外一种形式是,没有被转化为机械功的那部分热能,以废气的形式被排出后,被再次回收得以利用,增压器就是利用尾气能量的技术之一,还有余热回收,等等。
理论上,现在的发动机希望做好热管理,本质上就是想改变热平衡,将流往其他方向的能量,都赶到有效功去,变成驱动能量,但实际上,只能某种程度上的实现,无法达到理想状态。
如上所述,否则会出现永动机。
至于为什么发动机不怕高温?因为有冷却呗。冷却系统会确保发动机维持在正常的状态下,保证其可靠性。
这和人体是一样的,人体的调节系统会确保无论你是在运动,还是在极速用脑的状态下,体温都维持在36~37℃的水平。而一旦这个系统失去了平衡,你就发烧了。
来源:知乎 www.zhihu.com
作者:Sleepy Lin
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