陶瓷发动机

现用的内燃发动机由于采用水冷却系统，消耗很大一部分热能，而陶瓷发动机耐热性强，不用冷却，效率可提高百分之四十五以上
【苏联《科学与生活》杂志八四年第一期报道】日本京陶公司和五十铃汽车公司，八二年已制造出以陶瓷材料制成的发动机驱动的小轿车。现在，美国、西德、意大利也正在研制陶瓷发动机。
现用的内燃发动机，从理论上说可以把百分之七十的消耗燃料能量变成有效功，但实际上有效率通常不超过百分之二十八到三十八。主要原因是热量消耗到冷却水、油和废气上去了。而较多的是消耗到冷却系统上，它的热损耗达百分之四十。然而这又是不可避免的，因为不冷却，发动机的金属零件承受不了它工作时产生的热负荷。
陶瓷能承受高温。在柴油机制造实践中，为了降低零件过热而采用活塞隔热涂层，其中包括用陶瓷材料涂层，这种涂层是借助专门等离子装置覆盖上去的，它能保证陶瓷同主要金属的牢固联接。美国卡门斯公司花了很多时间来试验用陶瓷材料制成活塞和垫片。
用陶瓷制造的发动机零件与普通零件的差别在于，陶瓷零件能承受一千三百到一千五百摄氏度的高温。由于陶瓷的高耐热性和小传热性，个别零件的冷却已无必要。当用陶瓷材料制造所有零件时，根本就不需要冷却系统了。此外，陶瓷制品比同样强度的金属制品轻。据美国卡门斯公司的资料，陶瓷发动机由于没有冷却系统，因而也没有象水泵和散热器这样的一些装置，发动机的重量同相同功率的传统机组相比较减少了百分之二十。
建立更高的循环温度和消除了同冷却零件有关的热损耗，陶瓷发动机提高效率百分之四十五以上，也大大降低了燃料消耗，比具有同样汽缸工作容积的发动机少百分之三十四。
极为重要的是，提高发动机燃料室零件的温度（至一千二百摄氏度），使陶瓷发动机成为多种燃料型的。这就是说汽油、煤油、柴油、乙醇、煤和油页岩提炼的合成燃料都可以使用，在必要的时候甚至重油的某些品种也能使用。
此外，由于燃烧室内有更高的温度，在部分负荷的情况下，发动机的燃料经济性将提高，这对于在城市条件下行驶的运输工具极为重要。由于汽缸中燃料的更完全燃烧，废气的毒性也会降低。
对于在高温下工作和承受大的磨损的发动机零件最适合用的陶瓷材料是碳化硅和氮化硅。制取这些材料的原料可用自然界普遍存在的石英砂、长石和高岭土。
陶瓷的机械性能在很大程度上决定于气孔率：气孔率越低，强度指标越高。氮化硅制成的材料虽然有气孔（气孔半径通常不超过零点二毫米），但强度很高，表面光洁。为达到高度密实，陶瓷中可加入添加料，但是它对材料耐热性产生不良影响。
由于陶瓷材料的强度性能低，零件损坏比较快，目前发动机的寿命还比较短，制取陶瓷材料及其加工工艺还有待改进。目前陶瓷发动机还不是传统发动机的竞争对手。