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PPPL物理學(xué)家、普林斯頓大學(xué)天體物理學(xué)教授Nat Fisch是這種專利方法的共同開發(fā)者。他說(shuō)：這個(gè)想法是讓發(fā)動(dòng)機(jī)在比想象中更低的溫度下工作，從而減少有毒氮氧化物的排放。

主要開發(fā)者是物理學(xué)家瓦西里蓋科(Vasily Geyko)，他作為研究生參與了PPPL普林斯頓等離子體物理項(xiàng)目，而菲舍爾是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。Fisch和Geyko申請(qǐng)的這項(xiàng)專利，源于物理學(xué)家對(duì)等離子體快速旋轉(zhuǎn)和壓縮的研究。

在美國(guó)能源部國(guó)家核安全局(NNSA)和美國(guó)國(guó)防威脅減少局的支持下，研究人員發(fā)現(xiàn)快速旋轉(zhuǎn)的中性氣體可以為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造有利條件。然而，Geyko和Fisch發(fā)現(xiàn)，理想旋轉(zhuǎn)氣體的熱容量，即加熱時(shí)吸收能量的能力，大于靜態(tài)氣體。

科學(xué)家們隨后意識(shí)到，一種以大約音速旋轉(zhuǎn)的氣體，當(dāng)用于熱力學(xué)循環(huán)時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在更低的溫度下比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)更有效地運(yùn)行，并“用于奧托或狄塞爾循環(huán)”，以驅(qū)動(dòng)汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

熱容效應(yīng)提高了在固定的最高和最低工作溫度下的熱力學(xué)效率。此外，最高工作溫度越低，相對(duì)效率增益越大，這使得本發(fā)明特別有利于在超低溫發(fā)動(dòng)機(jī)中使用。旋轉(zhuǎn)氣體也改變了標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)。本發(fā)明的特征是用8循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)代替4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，使氣體在循環(huán)中的正確位置旋轉(zhuǎn)。

這肯定會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜化，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在常溫下效率會(huì)更高。但在非常低的溫度下，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率非常低，汽油燃燒產(chǎn)生的有毒氮氧化物的排放也會(huì)大大減少。

在該溫度下，可以有利地實(shí)施新發(fā)明，具有更高的效率和燃料經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，將通過減少氮氧化物排放來(lái)改善空氣質(zhì)量，從而給公眾健康帶來(lái)相應(yīng)的益處。目前專利發(fā)現(xiàn)還是理論上的。