“姚春德:内燃机燃烧一生斗志
18世纪末,人类发展进入了一个崭新的时期,以机器代替手工工具的时代正式来临,这个时期被称为第一次“工业革命”,这是工业史上最著名的工业革命,英国著名发明家詹姆斯·瓦特发明的蒸汽机作为动力机被广泛使用。直到19中期,蒸汽机也远远赶不上工业的发展,1833年,英国人赖特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计,这就是内燃机的最初构思。之后人们又提出过各种各样的内燃机方案,随着石油的开发,比煤气易于运输携带的汽油和柴油引起了人们的注意,1892年,德国工程师狄塞尔提出了压缩点火式内燃机的设计原理,经过多次试验和改进,终于1897年制成第一台压燃式内燃机。这就是内燃机的历史。
然而19世纪初期的中国正处于半殖民地半封建社会,科技发展的脚步远远落后于当时世界各国,落后就是意味着挨打,为了是中国强大起来,一代代科研人员用心血和汗水开始了属于中国的科学发展道路。其中内燃机制造行业首先发展了起来,1908年中国研制出了第一台自制内燃机,到目前已经历经了百年的风雨,内燃机行业从无到有、从有到精,这其中的漫长艰辛只有亲历过的人才能体会,姚春德教授就是其中一员。
1955年出生的姚春德,亲眼见证了中国这个东方睡狮的苏醒,同时他也为新中国的建设付出了自己宝贵的青春和热血。1982年1月,姚春德获合肥工业大学内燃机专业工学学士学位,1984年10月获天津大学内燃机专业工学硕士学位,1988年7月又获天津大学内燃机专业工学博士学位,现任天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任。几十年来,姚春德教授长期从事内燃机领域的研究,不断求索给了他扎实的理论和丰富的经验,用执着和辛勤打造中国内燃机的神话。
改革开放以来,姚春德教授负责了众多的国家重点项目课题,其中包括自然科学基金课题“生物基汽油添加剂的作用机理研究”项目、“无或超低甲醛排放的甲醇压燃方式研究”等项目已经高质量全部完成;国际合作项目“高流动性生物汽油添加剂研制”也已圆满结束;国家自然科学基金重点课题“碳氢化合物及汽油添加剂的燃烧反应动力学”也全面完成这些都成为了姚春德为中国内燃机领域建设的里程碑。
随着地球能源紧张的局势状态,能源危机已经成为人类发展面对最大的问题。姚春德教授提出要寻求适合我国国情的内燃机发展方向,并致力于柴油替代燃料的研究。他发明的柴油/甲醇二元燃料燃烧模式已成功运用于不同类型的柴油动力,遍布大江南北、长城内外,经历了严冬酷暑的考验,分别运行在上海、山西、内蒙、山东等地的车辆上,效果显著。实现了用甲醇替代柴油30%以上,替代的柴油仅用1.5个单位甲醇,大幅度提高了热效率,温室气体排放也减少10%以上。这种以甲醇或乙醇替代部分柴油的方式对缓解柴油紧张,保障国家的能源安全将发挥重要作用。
此外,姚春德教授与国外某公司的合作,将一种热带植物中的提取物作为添加剂,加入市场上的高清洁汽油或乙醇汽油中。通过发动机台架以及实车道路试验,对加剂前后的汽油机燃油经济性和排放污染品质进行了对比和分析,结果表明:加入此种添加剂后可以较大改善所采用的各种汽油燃油经济性,对乙醇汽油的效果尤佳:加剂后的乙醇汽油其燃油经济性与普通无醇汽油几乎完全一样,且发动机燃油加剂后有害气体的排放量有一定程度减少,特别是CO2的排放量减少得非常突出。该种来自生物的添加剂不仅对减少温室气体排放有重要意义,对我国燃油能源的可持续发展也具有重要影响。
放眼未来,任重道远,姚春德教授觉得自己还有很长的路要走下去,更要为了中国的内燃机事业辉煌燃烧自己一生的斗志。
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