TẠI SAO PHẢI DÙNG GỐM ĐỂ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ Ô TÔ?
Năm 1991, một chiếc ô tô chở khách loại lớn đầu tiên dùng nguyên liệu gốm sứ làm động cơ ở Trung Quốc đã hoàn thành hành trình từ Thượng Hải đến Bắc Kinh. Thành công của việc thử nghiệm chạy xe với khoảng cách dài lần này đã đánh dấu việc nghiên cứu chế tạo động cơ bằng gốm sứ và những ứng dụng thực tế ở Trung Quốc đã đạt tới trình độ tiên tiến của thế giới.
Trước đây, trên thế giới chỉ có Mỹ, Nhật và Đức hoàn thành những thí nghiệm giống như vậy.
Tại sao phải dùng gốm thay thế kim loại để chế tạo động cơ?
Lúc đầu động cơ ô tô thông qua sự đốt cháy nhiên liệu để sinh ra khí có độ nóng cao, áp suất cao, từ đó hình thành động lực đẩy xe tiến lên phía trước. Hơn nữa, nhiệt độ đốt cháy của động cơ đốt trong ngày càng cao, động lực sinh ra ngày càng lớn, hiệu suất của nhiên liệu cũng ngày càng cao. Nhưng trên thực tế, mặc dù động cơ được chế từ hợp kim chịu nhiệt cao, nhưng nhiệt độ cao nhất của nó cũng không quá 1100oC. Nếu vượt quá ''cực hạn'' này, nguyên liệu bằng kim loại trong động cơ cũng sẽ bị mềm đi, thậm chí bị tiêu huỷ. Vì vậy, các ô tô lớn đều có lắp hệ thống làm lạnh để đảm bảo cho động cơ có thể vận hành bình thường. Nhưng như vậy, không chỉ làm giảm thêm hiệu suất nhiệt lượng, mà còn làm cho toàn bộ trọng lượng và thể tích của động cơ tăng lên, ảnh hưởng đến việc nâng cao tốc độ xe.
Có thể có loại nguyên liệu vừa chịu được nhiệt độ cao, trọng lượng lại nhẹ thay thế kim loại để chế tạo động cơ hay không? Các nhà khoa học nghĩ đến gốm. Theo sự phát triển của kĩ thuật nguyên liệu gốm sứ, người ta đã làm ra gốm sứ loại mới có đặc tính chịu nhiệt cao rất tốt - gốm Silic nitrat, gốm ôxit đicozi, gốm cacbua silic. Chúng đều có thể chịu nhiệt độ cao hơn 1400oC, động cơ chế tạo từ gốm mặc dù nhiệt độ bên trong là 1300oC, nhưng về căn bản không cần dùng tới hệ thống làm lạnh phức tạp… Hơn nữa, bản thân nguyên liệu gốm này nhẹ hơn kim loại, vì vậy mà thể tích của động cơ gốm nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu suất nhiệt của nó có thể đạt tới 50%, có thể tiết kiệm hơn 20% nhiên liệu so với động cơ bằng kim loại.
Trong ấn tượng của mọi người, gốm là một loại nguyên liệu rất dễ vỡ. Các nhà khoa học đã nghiên cứu không ngừng, hợp nhất các loại nguyên liệu gốm sứ và graphit hình thành nên nguyên liệu hỗn hợp có tính chịu nhiệt cao và rất dai. Động cơ ô tô được làm từ loại gốm này hoàn toàn có thể thích ứng với những chấn động mạnh sinh ra khi xe chạy, lại phát huy được ưu điểm gốm chịu nhiệt cao, lại duy trì được ưu điểm của động cơ cường độ cao trước đây, vì thế đã trở thành một kiểu động cơ đời mời rất có tiền đồ phát triển.
