为了适应日益严格的环保要求及缓解当前全球
所面临的能源危机,人们开发了一种新型动力,即液氮发动机。液氮发动机以低温介质液氮储能,整个工作过程中其工质的温度都低于环境温度,通过循环从周围的环境中吸取能量而输出功率。由于放的尾气只是N2,放用。,。国外对液氮发动机的研究始于1997年,美国的华盛顿大学在能源部的资助下,研制了一台以液氮为动力的低温气动原型汽车,并以此为基础开展了一系列的研究。国内的研究则始于2000年底,浙江大学动力机械研究所,通过对传统内燃机的改造,进行了一系列的探索与研究,取得了一定的成果,并积累了丰富的试验数据,为进一步的研究打下了基础。

不论国外或国内的大型空分厂,液氮都是副产品,所以价格较低。液氮作为低温储能方式应用于驱动车辆是对能源利用的合理优化。在液氮制取的过程中,可以将空气中的污染物滤除,干净的N2通过发动
机做功后排入大气,这个过程相当于一个空气净化器。随着液氮发动机的推广应用,城市空气环境将不断得到改善。国内外的初步研究成果证实了液氮发动机开发应用的可行性,而液氮发动机实用化的关键在于对其理论与试验研究的进一步深化。

工况下工质在发动机内不能实现完全膨胀,也在一定程度上影响了发动机的功率输出。因此,引入一个参数———能量利用率(ε),它的定义为:以入口处的液氮状态为准,通过实际的做功过程以后所输出的有用功占理想的完全的等温膨胀过程后所释放的能量的比值,即为ε=W/WT,式中,W为液氮发动机的实际输出功,可根据测得的功率以及N2的质量流量来计算;WT为N2按理想的膨胀过程完全膨胀到大气压力时的有用功,