关于汽车加装高频脉冲交流电能后能够节能原理介绍2.doc

PAGE 7 PAGE 11 关于汽车加载高频脉冲交流电能可以节能减排的机理探讨 直流电的本质特点是，在导线中自由电子是一直在流动的状态，在电压（电动势）的作用下从高电位（负极，产生电子的高压端）流向低电位（正极，低压端），经过整个电路系统后从负极流到正极（但是在实际应用中都是定位为从正极流到负极，也是相沿成俗的概念），这是从理论上讲的，所假设的电路是由一根导组成的，只有纯电阻阻抗，实际上这种假设的电路在实际的具体应用中是不存在的，在汽车的整个电路中不但有纯电阻阻抗，还有电感性阻抗（感抗，具体就是各种线圈）和电容性阻抗（容抗，具体是各种电容器），整个汽车的电路中上述三种阻抗都存在，计算时统称为“电抗”。 交流电的本质特点是，在导线中自由电子并不是一直流动的，而是在不停的来回“振荡”，只是将能量从高电压端传递到低电压端，交流电与直流电有本质的不同，在电容性阻抗中是可以通过的，在电感性阻抗中虽然可以通过但是呈现很大的感抗，是与交流电的频率有关，频率低呈现的感抗低，频率高呈现的感抗高。 脉冲电能是属于交流电范围的电能，根据交流频率的不同有低频脉冲和高频脉冲的区别，一般在1Khz（1千赫兹）以下称为低频脉冲交流电，以上称为高频脉冲交流电，高频脉冲电能更有许多不同的特性，比如可以加载到直流电中，即在同一根导线中即有直流电又有交流脉冲电能，在这同一根导线中互不影响的存在，而又同时共同的作用在同一个电器中。 我们将高频脉冲交流电（高频脉冲形式的交流电）加载到汽车的直流电系统中，就形成了一种“交、直流复合电能”形式，在不改变原先汽车电路的任何结构，也不影响原先的电器系统、在电气系统正常工作的情况下，使整个系统的电阻率减少了许多，尤其是在汽车最关键的高压电系统。 汽车高压电的产生是由汽车的高压变压器产生的，产生是原理是：在高压变压器中设计了两个线圈，一个是导线线径很细但圈数特别多的高压线圈，一个是导线线径很粗但圈数很少的低压线圈，这两个线圈缠绕在一个共同的铁芯上，当给低压线圈通入直流电时，会在这个铁芯上产生一个磁场，当突然断开这个低压线圈中的直流电时，存储在铁芯中的磁场就会在高压线圈中产生一个高压脉冲电能（电压在2万伏特20000V左右），这就是著名的“电磁感应”原理，将这个高压电能在正确的时间引导到需要点火的气缸的火花塞上，就会产生一个由高压电脉冲击穿火花塞两级间的混合气而产生的电火花，这样就点燃了混合气，使混合气“爆炸式燃烧”，从而产生了很大的功率，近期虽然有多种燃料形式（燃烧汽油、天然气、甲醇汽油，采用电子控制喷油的电喷式）等现代汽车，但是在获得点火的高压电电火花的方式上仍然是使用这种“电磁感应”原理，并没有更新的理论和模式。 直流电与交流电性质方面各有千秋，在人类电能使用的历史上就有以爱迪生为首的直流电派与特斯拉为首的交流电派之争，竞争的结果是交流电胜出，因为交流电在变换电压方面比直流电效率高的多，同时在交流电路中还有电容性的超前电流和电感性的滞后电流存在，这可以大大改善整个汽车电路中的电阻损耗，提高电气设备的使用效率，也就是说加载高频脉冲交流电后整个汽车的所有电器更省电。 但是在汽车上为什么不采用交流电而非得采用直流电呢？这是因为交流电是随着时间变化的电能（如前所述）其最大的特点就是“不能储存”，而直流电恰恰是可以通过化学储能方式是“能够储存”的，汽车的蓄电池就是利用电能转变成化学能进行储存的，使用时化学能转变成电能（直流电），所以因为这个最关键的问题，汽车从发明以来就一直是采用直流电，并且是电压较低的直流电，也是为了保证汽车所采用的电气绝缘等级使用较低的绝缘等级，使汽车的电气系统更加安全。 所述的射频交流电能在传统意义上是指使用在无线电通信、通讯领域的技术，如在无线电广播中使用，射频频率范围在30Khz-30Ghz之间（即30万赫兹-3000万赫兹）。 全部射频范围的交流电能都可以以电磁波的形式发射到空间中（包括在空气中和真空中都可以），并且功率越大发射的距离越远，这是属于无线电电子范畴的技术，俗称“射频技术”。 其实这种射频交流电在一般的导线中（铜、铝、铁等导线）中也是可以顺利传输的，并且传输的性能更好，导线在这种高频率的交流电流过时呈现的电阻阻值极小，可以说射频交流电在导线中传输的性质更加优越，由于长期以来此领域的（射频领域）技术人员都是关注在空气、真空中的发射讯号的传输作用，并没有想到在其它领域，比如在汽车领域和能源传输领域中使用，在这些领域使用此类技术，进行试验和应用，毫不夸张的说，在汽车节油减排领域我是第一个将直流电和交流电混合使用的人，是第一个发现者和使用者。 串联谐振电路和并联谐振电路在传统上是强电领域（主要是电气领域，也包括电子领域）的大功率电能处理技术，是属于强电（电气）