清華汽車系學(xué)生潘濟(jì)安榮獲第十屆中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)
清華新聞網(wǎng)8月22日電 8月22日，第十屆中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)在人民大會(huì)堂舉行，清華大學(xué)汽車系學(xué)生潘濟(jì)安榮獲第十屆中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)。
潘濟(jì)安，清華大學(xué)汽車系2013級(jí)本科生，“星火班”第9期學(xué)員，以“新型齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造與研究”項(xiàng)目參加校級(jí)挑戰(zhàn)杯賽事，獲一等獎(jiǎng)。同年參加第十四屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽，獲特等獎(jiǎng)。
潘濟(jì)安在頒獎(jiǎng)大會(huì)上。
談到這次獲得青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)的參賽作品，潘濟(jì)安如數(shù)家珍地介紹了起來(lái)。此次獲獎(jiǎng)的研究課題是《新型齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造與研究》，主要面向小型四沖程內(nèi)燃機(jī)，旨在設(shè)計(jì)、研制出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程可行性高的新型齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于潘濟(jì)安的創(chuàng)新，機(jī)械工程學(xué)會(huì)的宋天虎理事長(zhǎng)曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)：“項(xiàng)目發(fā)展前景良好。齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)緊湊型發(fā)展趨勢(shì)”。內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)的邢敏秘書長(zhǎng)也認(rèn)為該發(fā)明 “省去了曲柄連桿，在曲軸箱部分與傳統(tǒng)機(jī)相比要緊湊”。
新型齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)。
潘濟(jì)安能夠獲獎(jiǎng)并非偶然。早在少年時(shí)期，他就表現(xiàn)出極大的觀察與創(chuàng)新能力：特別愛擺弄一些一些“稀奇古怪”的小玩意兒。進(jìn)入高中，他參加學(xué)校發(fā)明協(xié)會(huì)、參加機(jī)器人小組，也獲得過(guò)諸多獎(jiǎng)項(xiàng)。在他的科創(chuàng)經(jīng)歷中，最值得一提的便是他來(lái)自于爸爸媽媽的實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新啟蒙。他還記得自己很小的時(shí)候去媽媽工作的教研室玩兒，看見了一個(gè)“攪拌裝置”，只要用手轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄，另一端就會(huì)不停地左右搖動(dòng)實(shí)現(xiàn)攪拌，頓時(shí)就對(duì)這個(gè)裝置產(chǎn)生了興趣，不到10歲的他就一個(gè)人圍著這個(gè)裝置左看右看，幾個(gè)小時(shí)都沉迷在觀察和思考中。多年以后的今天，也正是懷揣著提高傳統(tǒng)曲軸連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率的想法，通過(guò)自己的努力，他最終站到了全國(guó)的頒獎(jiǎng)臺(tái)上。
2014年大二暑期調(diào)研的期間，潘濟(jì)安經(jīng)過(guò)實(shí)踐和與技術(shù)人員的交流，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前主流的曲軸連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)存在一些不足：燃料燃燒產(chǎn)生的壓力傳遞效率低；經(jīng)常出現(xiàn)因側(cè)向壓力過(guò)大導(dǎo)致活塞組件與缸體摩擦較大，易導(dǎo)致磨損；很難實(shí)現(xiàn)小型化、微型化。他萌生了自己的想法：“為什么一定要用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，可以換種思路試試。”于是，他提出在內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用齒輪齒條機(jī)構(gòu)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。
首先，他研究了齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合特性，設(shè)計(jì)了一種齒輪齒條機(jī)構(gòu)作為內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳輸裝置。其次，他又設(shè)計(jì)油壓阻尼器用于吸收齒條換向帶來(lái)的能量，并對(duì)齒輪、齒條和軸承進(jìn)行噴油潤(rùn)滑，代替原內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的機(jī)油泵。最后，為保證齒輪齒條準(zhǔn)確嚙合傳動(dòng)，他還設(shè)計(jì)一種槽輪機(jī)構(gòu)確保齒輪齒條正確嚙合。通過(guò)實(shí)測(cè)，潘濟(jì)安設(shè)計(jì)的新型齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失功較同級(jí)別汽油機(jī)相比降低17%，在小型化動(dòng)力設(shè)備領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。
希望運(yùn)用自己的知識(shí)去解決實(shí)際的問(wèn)題，這個(gè)參與過(guò)ARJ21-700首飛活動(dòng)，獲得過(guò)全國(guó)挑戰(zhàn)杯特等獎(jiǎng)的大男孩兒正在腳踏實(shí)地，一步一步實(shí)現(xiàn)自己的科研夢(mèng)。
背景介紹：
中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng):
1979年，鄧小平同志為中國(guó)科協(xié)主辦的全國(guó)青少年科技作品展覽題詞：“青少年是祖國(guó)的未來(lái)，科學(xué)的希望。”2004年，鄧小平同志百年誕辰之際，親屬按照他的遺愿，經(jīng)黨中央批準(zhǔn)，將他生前的140余萬(wàn)元稿費(fèi)全部捐獻(xiàn)出來(lái)，由共青團(tuán)中央、全國(guó)青聯(lián)、全國(guó)學(xué)聯(lián)、全國(guó)少工委共同設(shè)立中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)基金，用于鼓勵(lì)青少年科技創(chuàng)新。中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)每?jī)赡暝u(píng)選一次，每屆獎(jiǎng)勵(lì)100人左右，自創(chuàng)立以來(lái)，已有近1000名大、中、小學(xué)生獲得了這一榮譽(yù)，其中不少人成長(zhǎng)為國(guó)內(nèi)科研領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。
“星火計(jì)劃”:
“科技創(chuàng)新，星火燎原”清華大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃（簡(jiǎn)稱星火班）成立于2007年，至今已培養(yǎng)了共計(jì)505名學(xué)員，累計(jì)自主立項(xiàng)898項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文183篇。星火學(xué)員中走出了18名清華大學(xué)特等獎(jiǎng)學(xué)金得主，5位全國(guó)挑戰(zhàn)杯特等獎(jiǎng)得主。僅在2015-2016學(xué)年度，星火班學(xué)員就參加了高水平國(guó)際會(huì)議20人次，申請(qǐng)專利18項(xiàng)，發(fā)表論文37篇，各類競(jìng)賽獲獎(jiǎng)32人次。
供稿：校團(tuán)委 編輯：李華山
