专利名称：效率趋向100%的微观有序无热发动机的制作方法
技术领域：
本发明是用于汽车、飞机、轮船、发电机、火车等的非热引擎，是以汽油、柴油、燃气、氢、原子核能、煤碳、电力、新型燃料、材料等为燃料的发动机，属信息调控的新的材料、机械、化学、化工、物理化学、生物非热、无热、低热微观有序动力机。
背景技术：
传统发动机都是以产热的形式将其它能量转换为机械能的动力机器。由于其使用的能量转换原理还是依赖处于原始状态的剧烈氧化反应的燃烧，因此，必然有大部分能量3/4、75％以热能(微观粒子的无序运动)的形式损失，浪费掉，只有小部分能做有用功1/4。故其效率奇低，现有发动机实际热效率≤25％、1/4，远远小于其应有的＜＜100％，就是明证。其大部3/4能源被浪费，并加热污染了环境。其工作效率的评价方式，也只是用“热”效率ηt＝A/Q1＝(Q1-Q2)/Q1或ηc＝(T1-T2)/T1＜＜1/3其中，T是温度，Q是热量。而不是直接用“效率”η＝A/E→1＝100％A是系统所做的功，E是系统总能量，或用有序信息式效率公式η＝q/(q+P)＝(1-P)/(q+P)＝qq是有序度、概率，P是无序度、混乱度，q+P＝1(归一化条件，或信息守恒律Σn1＝N)。
传统产热式的发动机，能耗大效率低，其热效率极限是1/3、limηt≤33.33％。属三维无序热式发动机。见邓宇等1994年中国工程热物理学会宁波年会的汇编“‘热效率趋向1的能量利用新途径I.从无序到有序’；‘II.量子化内能的分解’”；“信息守恒律”，原创梦www.oridream.com，数理医药学杂志，2000年，13(1)88-89；数理医药学杂志，2002年，15(4)369-371；测不准关系的悖论；邓宇等的“信息的新实质定义信息是事物现象属性标识、标示、描记的集合”。这也是期望值巨高的“陶瓷绝热发动机”流产的根本原因。涡轮发动机是准多级发动机热效率极限最高也就到1/2、≤50％。无热、非热、低热，微观有序发动机，才是高效率低消耗的，效率趋向1(100％)的未来环保节能发动机。
生物——动物的人力、兽力机效率高过热机。生物肌肉的化学主能量使肌肉产生长轴X方向的收缩或舒张，做功，而横向Y、Z轴向肌肉的变形运动较小。使其生物化学能转换成机械能的效率较高＞50％，产热大为减少，温度不高。其微观肌肉分子的运动是准有序的，混乱度较小。
记忆合金发动机利用合金在不同温度时，对原形状的记忆变形而制成的发动机，其能耗最多只是温差的维持，效率较高。目前条件下，该设备体积不很大，只是实验室阶段样品，马力不很强劲。
陶瓷绝热发动机是发达及众多国家斥巨资、众人、巨物研究，呼声最大，最时髦、成功希望最大，期望值最高，但是，最后最悄无声息，最不了了之的“朝阳”技术。是个最失败的前沿科学，最另人失望，前后反差极大的前途朝阳项目。是方向性、基础性错觉，是对自然规律知之不深，所痛交的正常的巨额学费。陶瓷绝热发动机，是依据前人有偏的热力学经验“热效率公式ηc＝(T1-T2)/T1”的误导所致。与热寂、热素、燃素说类似，不足为奇。传统热效率的经验表面式没能触及热机本质统计物理。虽然，前辈伟人已经揭示了热本质微观粒子的无序运动，知道了热能做功，却忽略了热——微观无序运动也能耗功、耗能，内耗。错看重了温度T，T1和T2，忽视了引发T和热Q的内在根源是“粒子的无序运动——信息”！因此，有了我们新的信息化的热效率公式η＝q/(q+P)。热——无序运动已经产生后就没有办法再降能耗提效率无序变有序。热—产生热效率界限1/3也就确定了，与绝热、不绝热已经无关！先天就决定了热式发动机T2/T1＞＞2/3，效率无法再提高。绝热不是关键，关键的是“是否产热”，既发动机中微观粒子运动的有序程度。微观运动有序，宏观有序做功效率才会高，浪费才会少。即将要产的无序热的潜能成有序运动，效率才能提高。
陶瓷绝热发动机失败的原因是受基础理论导向局限。由传统热力学知效率ηt＝A/Q1＝(Q1-Q2)/Q1？ηc＝(T1-T2)/T1？ηtre≤(Tmax-Tmin)/Tmax经验公式。只要热被产生微观无序运动就成为现实，就肯定会有2/3的能量以热的形式浪费掉，只有最多1/3能量能在X轴方向做功，最高效率只有前述的1/3，而实际应用中还远达不到1/3，η＜＜1/3。效率的本质公式应是有序度η＝q/(q+P)＝(1-P)/(q+P)＝q，q+P＝1信息状况。热机的有序度q＝1/3，效率只有η＝q/(q+P)＝(1/3)/1＝1/3。有序无热发动机的有序度q→1，效率η＝q/(q+P)＝1/1＝100％。
热式发动机，当热已经产生时，就是微观粒子的无序运动已经产生，Q1/Q2＝T1/T2＝常数-\→1(100％)，Q2＜＜Q1或T2＜＜T1，3Q2≤Q1，3T2≤T1。Q1/Q2＝T1/T2＝常数≤3/2-\→Q1或T1，常数已经确定，混乱已经产生！再回有序很难，几乎不可能。Q2/Q1＝T2/T1-\→1，Q2-\→Q1，T2-\→T1。热产生后再绝热已经没用，Q2，T2已不可能减少更不可能趋向0，Q2，T2-\→0。“热”效率无法提高。其运动方向各向遍历，平均可归结为3个相互垂直方向的运动，其中一个方向X轴可以做功，另两方向Y和Z轴运动产热，无用排出。
当传统热式发动机中，氧化反应发生时，粒子的运动已经是全面混乱，由于有反应室的体积限制，该全面混乱的粒子无序运动，平均归结为X，Y，Z三个轴向的三方向的集中作用，再推动某一方向如X轴的活塞做准有序X方向运动，从而能够使宏观发动机整体做准有序运动。故X方向所做的准有序功只是X，Y，Z三方向总能力之一，即1/3。当然，效率最多也就33.33％、1/3。其他两方向的准有序运动2/3(无序能)只好以热的形式浪费掉。这是传统无序热式发动机的病结。
传统热机做功的原理是燃料分子与氧气在燃烧室中发生氧化反应，产生热膨胀的气压推动活塞在X轴方向做准有序运动，…。即把微观无序的粒子运动管束起来变成宏观准有序做功。而燃烧室中粒子的运动在三维空间的燃室中是随意无规的。物理学中这无规运动粒子可被平均分为，三个方向，即X，Y，Z三轴。其各轴向的能量EX＝EY＝EZ＝(1/3)E，有序度1/3，E＝EX+EY+EZX轴向做功W＝EX＝(1/3)E故热机效率极限limη＝W/E＝1/3≈33.33％＜＜100％。实际热机效率，既现在的汽车发动机效率连1/3都到不了，顶多只有25％、1/4。传统热机效率的极限1/3。热式发动机实际是多维发动机，平均后三维发动机。多缸发动机，涡轮发动机都属于这类。
发明内容
为了克服现有热式发动机能耗高效率低的弊病，改变传统热式发动机的思维旧模式。本原始非热发动机发明思想注重提高发动机微观粒子运动的有序性，使原本混乱无序效率低下三维N个方向运动的微观粒子受控有序一维高效运动，增加X轴一个或只二、三个方向运动的粒子数nx，减少消除其他方向运动的粒子数ny，nz，N＝nx+ny+nz＝3nx，使X轴向做功能力提高3倍(N倍)。在微观上控制燃料分子，在燃烧室中的排列方向，及氧化反应运动方向。就象有序的激光器。
本初始发明解决其技术问题所采用的技术方案是使发动机中粒子的运动有序一致。即由原来微观无序三维运动的粒子，改成一维或二维有序运动的分子发动机、单分子发动机、微发动机、一维发动机，有序发动机，直线、线性发动机等。
电磁特性或物理化学吸附材料、吸着剂控制燃料分子有序排列。氧化反应时粒子有序一维运动。使原来N个能量子只有最多1/3可做宏观准有序功，增加至少3倍，效率提高，能量浪费减少。
单层分子发动机发动机内某一平面有序涂附吸附材料使燃料分子有序吸附在机壁上一层，反应后推动微活塞同一方向运动。单分子有序发动机，单链分子发动机，单层发动机，化学或微化学发动机等。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是以氢气为燃料的一维有序分子发动机。
图2是以甲烷为燃料的二维有序化学发动机。
图中，1.是反应、燃烧室；2.是活塞或动力牵引物；3.是联结物或吸附、吸着键。
具体实施例方式
图1用氢气H2做燃料的分子发动机。氢气H2或氧气O2在反应室1的电磁场或吸附、吸着剂3或牵引联结、联系物等的控制下，有序一维排列，再氧化反应推动或牵动活塞—牵引件做微观一维有序功，示意关系如下做有序一维功H2O←O2+H-H+O-O-→H2O→做有序一维直线功H2的线性一维反应宏观做功Wx。有序氢H2线性一维燃烧，所有反应组中的氢、氧分子H与H，O-O180°反向分离，一维做功。水H2O生成。
WX←H-H+O-O+H-H→WX即一维分子发动机、化学发动机、直线发动机、线性微发动机等。避免了粒子的混乱运动，该有序化学发动机的做功效率趋向100％。
图2用甲烷CH4的二维2方向分子做有序功，在化学反应器、燃烧室1中的燃料分子受有序调控件的作用，3所指示的有序排列，并与O2发生反应放能，放能方向受控有序二维X、Y轴排列，推动或牵掣活塞或传动件2在X和Y两方向有序运动做功，简示如下
C2H6，C2H4，C2H2及部分长链分子R-CH3，R-CH2，烷、烯、炔，碳水化合物等不同化学发动机燃料，分子发动机简示如下 单层、单链，或复层、复链化学、或物理化学发动机象生物肌肉的取能用能较高效的做功方式。多个微单分子微观有序发动机组成有序发动机集团，共同做宏观有序高效功。
权利要求
1.一种效率趋向100％的微观有序无热发动机，分子燃料、氧化剂、燃烧室、活塞，其特征是燃烧室中微观粒子的运动是有序的，该方向有序运动的粒子数超过总体的1/4、或1/3，非热发动机，效率公式η＝q/(q+P)。
2.根据权利要求1所述的效率趋向100％的微观有序无热发动机，其特征是微观粒子是一维运动的，且粒子数远超过1/4、或1/3。
3.根据权利要求1所述的效率趋向100％的微观有序无热发动机，其特征是微观二维、或三维运动的粒子只有二或三个方向运动，各方向粒子数超过1/4，或1/3
4.根据权利要求1所述的效率趋向100％的微观有序无热发动机，其特征是燃料分子有序度用电磁或物理化学吸附、吸着剂调控，开关。
全文摘要
效率趋向100％的微观有序无热发动机，是改变他人思维方式和观念的非热、微观燃料粒子有序一维运动的发动机。它彻底改变了传统热机微观粒子无序三维运动，宏观再取其中一维的＜＜1/3的准有序运动做功，效率极限1/3，即远小于33.33％的低效率发动机，包括“陶瓷绝热发动机”的热力学原理和机制，动摇了热式发动机的思想根基热效率公式，即试图在宏观产热后再宏观控热的不通之路。使原来粒子微观三维无序混乱的运动，并成一维有序高效运动，使该方向运动粒子及做有序功增加3倍，微观－宏观运动方向一维一致统一的非热发动机。如分子发动机、一维发动机，单分子发动机，微发动机，有序发动机，化学、物理化学发动机等。
文档编号F03G7/00GK1590758SQ0215915
公开日2005年3月9日 申请日期2002年12月30日 优先权日2002年12月30日
发明者邓宇 申请人:邓宇