发动机原理
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四个发动机的原理
四个发动机的原理指的是以下四种常见的发动机类型:内燃机、蒸汽机、涡轮机和电动机。
1. 内燃机:内燃机是利用可燃物质的燃烧产生高温高压气体,通过活塞运动将热能转化为机械能的发动机。
内燃机分为汽油机和柴油机两种类型,其基本原理都是通过火花塞或喷油器将燃料与空气混合后在气缸内燃烧,产生高温高压气体推动活塞做功。
2. 蒸汽机:蒸汽机是一种利用蒸汽的高压和高温使叶片旋转从而产生机械能的发动机。
蒸汽机通常由锅炉产生高温高压蒸汽,通过蒸汽压力驱动叶片旋转从而带动机械设备运转,例如蒸汽火车和蒸汽船。
3. 涡轮机:涡轮机利用高速气体流动使叶片旋转从而产生机械能。
涡轮机分为汽轮机和涡喷发动机两种类型,在汽轮机中,燃料燃烧后的高温高压气体通过涡轮机叶片推动涡轮旋转,从而带动动力设备运转;而在涡喷发动机中,燃料燃烧产生的气体喷出高速流动,通过涡轮机推动叶片的转动,进而产生推力。
4. 电动机:电动机是一种将电能转化为机械能的设备。
电动机通过电流通过线圈产生磁场,通过电磁感应定律产生旋转力矩,从而带动转子旋转。
电动机广泛应用于各种领域,如家电、交通工具和工业设备中。
战斗机发动机的原理
战斗机发动机的原理是通过将燃料和氧气混合在一起并点燃,产生高温高压的气体推动飞机前进。
具体原理如下:
1. 空气进入:战斗机发动机通过进气口将大量的空气吸入。
进气口通常位于飞机机身前部,利用飞行时的高速风将空气压入发动机。
2. 压缩空气:吸入的空气首先经过一个压气机,由于压气机内有数个旋转的叶片,它们会迅速将空气压缩。
这样做的目的是增加空气中的氧气含量,以加强燃烧反应。
3. 混合燃料:经过压缩后的空气进入燃烧室,与喷射进来的燃料混合。
燃料一般为喷射型涡喷发动机所使用的喷洒型燃料,通过喷油器将燃料向燃烧室喷洒。
4. 燃烧:燃烧室内的点火器引燃混合的空气和燃料,产生火焰。
燃料的燃烧会释放出大量的热能,使燃烧室内的气体温度升高。
5. 推力产生:由于燃烧室内气体的温度升高,气体压力也会增加。
产生的高温高压气体通过喷嘴喷出,产生的反冲力就是战斗机所需要的推力。
喷嘴后方有一个喷管,它向后驱动喷嘴并加速气体排出,提高了发动机的效率和推力。
6. 循环过程:战斗机的发动机是一个持续的循环过程,燃料和氧气的混合产生推力,将飞机推向前方,同时也会排出一部分废气。
而废气通常通过排气管排出,并以高速喷出的形式产生
推力。
综上所述,战斗机发动机通过压缩和燃烧空气与燃料混合产生的高温高压气体推动喷嘴产生推力,从而驱动飞机前进。
不断重复的循环过程使飞机能够保持长时间的飞行。
发动机构造原理
发动机是一种通过将化学能转换为机械能的装置,是一种生产和机械变换能量的动力装置。
它主要用于汽车、船只、拖拉机和其他机械设备的动力驱动。
发动机的结构原理根据不同的使用方式有所不同,但大体上分为燃烧室、气缸、进气和排气系统、起动机、涡轮增压器和其他部件。
发动机的结构原理主要分为燃烧室、气缸、进气和排气系统、起动机、涡轮增压器和其他部件。
燃烧室的结构是发动机的最基本部分,它负责将颗粒状的燃料和燃烧室内的空气混合在一起,并在有效的比例下产生燃烧反应而发生变化,最终释放出巨大的能量。
气缸是燃烧室的延伸部分,它存在于燃烧室两侧,收集燃烧反应产生的能量,并通过气缸上的活塞和连杆的运动,转化为机械能。
进气和排气系统是发动机的主要部分,它们分别负责空气吸入和废气排出,其中进气系统包括滤清器、空气流量调节器、进气歧管和变速器;排气系统包括消声器、排气歧管和排气阀门。
起动机是发动机启动过程中必须使用的重要组件,它通常是一种电动机,用于将外部动力引入发动机内部,通过压缩空气使发动机发生燃烧反应进行启动。
涡轮增压器是发动机的另一个重要部件,它的功能是压缩进气流,以提高发动机的输出功率。
除了上述组件外,还有许多其他部件可以改善发动机的性能,包括制动器、冷却系统、润滑系统和排气净化系统等。
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第一章发动机工作原理发动机是将其他形式的能量转变为机械能的一种机械装置。
内燃机是燃料在发动机内部燃烧,内燃机每实现一次热功转换,都要经历一系列连续的工作过程,构成一个工作循环,否则,就不能实现热功的转换。
第一节发动机总体结构及基本原理现代汽车发动机根据所用燃料的不同可分为:1.汽油发动机(简称汽油机)1). 化油器式汽油机: 汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气,在输入气缸加以压缩,然后用电火花点火使之燃烧而发热作功。
2). 汽油喷射式发动机: 将汽油直接喷人进气管或气缸内,与空气混合形成可燃混合气,再用电火花点燃。
2.柴油发动机(简称柴油机):汽车用柴油机使用的燃料一般是轻柴油,它是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷人气缸,与气缸内经过压缩的空气混合,使之在高温下自燃作功。
一.发动机总体构造发动机基本由以下机构和系统组成:曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。
1.曲柄连杆机构:它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。
2.配气机构:它的功用是使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。
3.供给系:它的功用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供人气缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。
4.润滑系:它的功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件5.冷却系:它的功用是把受热机件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作。
6.点火系:它的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。
7.起动系:它的功用是用以使静止的发动机起动并转入自行运转。
汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。
对于汽车用柴油机,由于其混合气是自行着火燃烧的,所以柴油机没有点火系。
因此柴油机由两个机构和四个系统组成。
二.四冲程发动机工作原理(一)汽车发动机的基本名词术语1.活塞行程与止点上止点:活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点。
发动机的原理是什么
发动机的原理是将燃烧产生的能量转化为机械能的过程。
具体来说,发动机利用燃料和氧气的化学反应产生高温高压的燃烧气体,然后利用这些气体的膨胀作用来驱动活塞或涡轮,最终将热能转化为机械能。
在内燃机中,燃料通过喷射系统进入气缸,与空气混合后被点火着火,产生爆炸燃烧。
这个爆炸推动活塞运动,将热能转化为机械能。
在四冲程发动机中,活塞的上下运动完成四个阶段:进气、压缩、爆发和排出废气。
在外燃机中,燃烧过程发生在内燃机以外的燃烧室内。
燃料和氧气混合燃烧后产生高温高压的气体,通过喷射口喷出,并冲击涡轮叶片。
涡轮转动后将机械能传递给推进装置。
无论是内燃机还是外燃机,发动机的工作都需要燃料、氧气、点火系统和排气系统等基本组成部分。
通过连续反复进行燃烧、膨胀和排气等过程,发动机就能够持续地产生机械能,推动车辆或机械设备的工作。
不同类型的发动机(如汽油发动机、柴油发动机、火箭发动机等)在燃烧方式、工作原理和效率等方面存在差异,但基本的能量转换原理是相似的。
战斗机发动机工作原理
战斗机发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生推力来推动飞机向前飞行。
以下是战斗机发动机的工作原理的详细介绍:
1. 吸气:战斗机发动机通过进气道吸入外部空气。
进气道设计精细,能够确保足够的气流进入发动机。
2. 压缩:进入发动机的空气被压缩,使其密度增加。
这一过程通常由多级离心式压气机完成,每级压缩空气的同时增加其压力。
3. 预燃烧:在压缩空气进入燃烧室之前,通过喷油系统向燃烧室中喷入燃料。
燃料与预热的空气混合,形成易燃混合气体。
4. 燃烧:混合气体在燃烧室中点燃,产生高温和高压气体。
以点火系统引燃,使混合气体瞬间爆燃,并扩散。
5. 推力产生:燃烧产生的高温高压气体通过喷管排出,形成喷射出的高速气流。
根据牛顿第三定律,喷射出的气流产生反作用力,即向相反方向推动战斗机。
以上就是战斗机发动机的工作原理。
通过不断循环的燃烧过程产生的推力,使战斗机能够进行高速飞行、机动性和战斗能力。
汽车发动机的工作原理总结5篇第1篇示例:汽车发动机是汽车最重要的部件之一,它是汽车的心脏,是驱动汽车行驶的动力源。
汽车发动机的工作原理可以简单概括为燃油与空气在气缸内的混合燃烧过程,通过这个过程来产生燃烧产生的热能转换为机械能,从而驱动汽车前进。
下面就让我们来详细了解一下汽车发动机的工作原理。
汽车发动机的工作原理是通过四冲程循环来完成的。
四冲程循环是指气缸在工作时,活塞上下往复运动共经历四个过程,包括进气、压缩、爆燃和排气四个过程。
这四个过程依次进行,将燃油燃烧产生的能量转化为机械能。
在进气冲程中,汽缸进气门打开,活塞向下运动,汽缸内部空气因此而被吸入。
在压缩冲程中,活塞向上运动,气缸的气门全部关闭,汽缸内的空气被压缩,温度和压力提高。
在压缩末端阶段,点火塞发出高压电火花,点燃气体混合物,完成爆燃工作。
在爆燃冲程中,点火塞点燃空气和燃油混合气,燃烧产生高温高压气体推动活塞下行。
在排气冲程中,活塞再次向上运动,推出燃烧产物,气缸内部完成一个完整的工作循环。
汽车发动机的工作与性能受很多因素影响,如点火正时、燃油混合比、气缸压缩比、气缸结构等。
油气混合比的偏差会导致燃烧不充分和排放增加;点火正时的不准确会降低燃烧效率;气缸的压缩比不合理会影响动力输出等。
汽车发动机需要精准的控制和优化设计才能实现最高效的工作。
现代汽车发动机逐渐向高速、高效、低排放的方向发展。
为了提高发动机功率和燃油效率,汽车制造商在工作原理上进行了许多创新。
采用了涡轮增压技术、缸内直喷技术、可变气门正时技术等,使得发动机工作更加高效。
汽车发动机的工作原理是通过燃油与空气混合燃烧产生的热能转换为机械能,从而驱动汽车前进。
人们对发动机性能的需求不断提高,汽车工程技术也在不断迭代更新。
我们相信,在不久的将来,汽车发动机将会更加高效、环保和安全。
第2篇示例:汽车发动机是汽车的心脏,是汽车最重要的动力装置。
它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。
1·三种基本理论循环及简化:混合加热循环,定容加热循环,定压加热循环;1假设工质是理想气体,其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。
2假设工质是在闭口系统中作封闭循环。
3假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。
4假设燃烧室外界无数个高温热源定容或定压向工质加热,工质放热为定容放热。
2·四行程发动机的实际循环:进气行程(进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点运动),压缩行程(进排气门均关闭,活塞由下止点向上止点移动缸内工质受到压缩,温度压力不断上升,工质受压缩的程度用压缩比e表示;增大工作过程的温差,获得最大限制的膨胀比,提高热功率转换效率,同时也为燃烧过程创造有利条件)燃烧过程(进排气门均关闭,活塞处于上止点前后;将燃料的化学能转变为热能,使工质的压力温度升高)膨胀过程(进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下止点移动而膨胀做功,气体的压力温度迅速降低),排气过程(当膨胀过程结束时,排气门打开,活塞由下止点返回上止点移动,将气缸内的废气排除)3·发动机动力性指标:有效功率Pe,有效扭矩Ttq,平均有效压力Pme,转速n和活塞平均速度Cm。
经济性指标:有效热效率ηe,有效燃料消耗率be。
强化指标:升功率Pl和比质量Me,强化系数PmeCm。
4·机械损失的内容和测定方法:摩擦损失(活塞及活塞环连杆,曲轴轴承配气机构),驱动各种附件损失(水泵,风扇,机油泵,电器设备),带动机械增压器损失,泵气损失,总功率损失。
方法:倒拖法,灭缸法(多缸)和油耗线法5·影响机械损失的因素:气缸直径及行程,摩擦损失,转速n,负荷,润滑油的品质和冷却水温度。
6·实际循环与理论循环相比差异的原因:实际工质的影响,换气损失,燃烧损失,传热损失7·发动机热平衡确定方法:发动机所消耗的油量,转化为有小功的热量,传递给有效功的热量,废气带走的热量,燃料不完全燃烧热损失,其他热量损失第二章1·发动机唤气过程的任务:排除缸内废气并冲入尽可能多的新鲜工质。
分段:自由排气,强制排气,进气和气门叠开2·充气效率的概念及影响充气效率的因素:充气效率是实际进入气缸的新鲜工质量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质量的比值;影响因素:进气的状态,进气终了的气缸压力和温度,残余废气系数,压缩比及气门正时等。
3·可变技术中对可变进气管的要求:在高转速,大功率时,应配装粗短的进气管,而在中低速最大扭矩时,应配装细长的进气管。
4·可变技术中对可变气门定时的要求:进气迟闭角与排气提前角应随转速的提高而加大,即低转速时,进排气门应接近下止点关闭和打开;高转速时,进排气门应远离下止点关闭和打开;怠速时,气门叠开角要小,随着转速上升,气门叠开角应加大。
(凸轮相位和进气持续期可变)第三章1·柴油的评价指标:十六烷值(评定柴油自燃性好坏。
在特殊的单缸试验机上按规定的条件进行,实验时采用由十六烷和a-甲基萘混合制成的混合液,十六烷容易自燃,规定他的十六烷值为100,a-甲基萘最不容易自燃,其十六烷值定为0,当被测定柴油的自燃性与所配置的混合液的自燃性相同时,则混合液中十六烷值的体积百分数就定为该种类柴油的十六烷值),馏程(油的蒸发性),粘度(燃料流动性的尺度,表示燃料内部摩擦力的物理特性)2·汽油的评价指标:辛烷值(表示汽油抗爆性的指标,在专门的试验发动机上进行的,测定时,用容易爆震的正庚烷和抗爆性好的异辛烷的混合液与被测定的汽油作比较,当混合液与被测汽油在专用的发动机上的抗暴程度相同时,则混合液中异辛烷含量的体积百分数就是被测定汽油的辛烷值),馏程和蒸汽压(评价汽油蒸发性的指标)2·汽油柴油性能差异对发动机的影响:1)引起在混合气行程上的差异:与柴油相比,汽油挥发性强,因而可能在较低温度下以较充裕的时间在气缸外部进气管中形成均匀的混合气,因而控制混合气的数量,便能调节汽油机的效率。
而柴油蒸发性差,但粘性比较好,不可能在低温下形成油气混合气,但适宜用油泵油嘴向气缸内部喷油,靠调节供油量来调节负荷,而吸入的空气量基本上是不变的。
2)引起着火与燃烧的差异:汽油自燃温度高,但汽油蒸气在外部引火条件下的温度极低,因而不宜压燃但适宜外源点火,为促使有规律的燃烧,应防止其自燃,而且由于混合气均匀,着火后,以火焰传播的方式向均匀的混合气展开。
对与柴油,则利用其化学安定性差,易自燃的优点,采用压缩自然的方式,为促使自燃,压缩比不宜过低,柴油的喷射及与空气的混合,既短暂有不均匀,常有随喷随烧的现象,因而使燃烧时间延长。
第四章:汽油混合气的形成和燃烧1·汽油机的燃烧过程:着火延迟角(从火花塞点火至气缸压力明显脱离压缩线而急剧上升时的时间或曲轴转角),明显燃烧期(从形成火焰中心到火焰传遍整个燃烧室,示功图上常指压力达到最高点),后燃期(指明显燃烧期以后的燃烧,主要有火焰前锋后未及燃烧的燃料再燃烧,贴附在钢壁上未燃混合气层的部分燃烧以及高温分解的燃烧产物重新燃烧)2·燃烧速度:指单位时间燃烧的混合气量;影响因素:火焰速度,火焰前锋面积,可燃混合气密度3·汽油机不规则燃烧:指在稳定正常运转的情况下,各循环之间的燃烧变动和各气缸之间的燃烧差异。
4·汽油机的不正常燃烧:爆燃和表面点火。
5·爆燃的外部特征:气缸内发出特别尖锐的金属敲击声,称之敲缸,轻微敲缸时,发动机功率上升,油耗下降,但严重时,会产生冷却水过热,功率下降,油耗率上升,成为一种极其有害的不正常燃烧。
影响爆燃的因素:燃料性质,末端混合气的压力和温度,火焰前锋传播到末端混合气的时间。
6·表面点火:在汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象7·点火提前角:是从发出电火花到上止点间的曲轴转角。
影响因素:燃料性质,转速,负荷,过量空气系数。
8·汽油机转速对点火提前角的影响:转速增加时,气缸内紊流增强,火焰速度大体与转速成正比增加,因而一妙计的燃烧过程缩短,但由于循环时间亦缩短,一般燃烧过程相当的曲轴转角增加,应该相应加大点火提前角而装置离心调节点火提前器,转速增加时,火焰速度亦增加,爆燃倾向减小。
9·负荷对点火提前角的影响:由于汽油机负荷调节是量调节,当负荷减小时,进入气缸的混合气数量减少,而残余废气量基本不变,故残余废气所占比例相对增加,使混合气稀释程度增大,起火界限更窄,火焰速度下降,燃烧恶化,为此需要供给较浓的混合气,怠速时a 可到0.6左右,由于进气节流而泵气损失加大,冷却水散热损失也相对增加,因此经济性显著降低,为使燃烧过程有效进行,需要增大点火提前角而装置离心调节点火提前器。
10·汽油机混合气形成方式:化油器式和汽油喷射式。
11·汽油机对燃烧室的要求:动力性经济性好,工作轻声平稳,排气污染小,同时希望结构简单,制作方便。
12·汽油机燃烧室注意原则:结构紧凑,具有良好的充气性能,火花塞位置安排适当,燃烧室形状合理分布,组织适当的紊流运动(进气涡流和挤流),防止爆燃和早燃。
13·汽油机常用燃烧室:浴盆形燃烧室,鍥形燃烧室,多球形燃烧室第五章1·这种不均匀的混合气是在高温高压下多点自燃着火燃烧的。
2·柴油机的燃烧过程:着火延迟期(又称滞燃期,从燃油开始喷入燃烧室内至由于开始燃烧而引起压力升高使压力脱离压缩线开始急剧上升。
粉碎分散,蒸发汽化和混合。
混合气的先期化学反应直至开始燃烧。
影响因素是燃烧室内工质的状态,燃烧室的形式和壁温。
温度压力越高越短)。
速燃期(从压力脱离压缩线开始急剧上升至达到最大压力),缓燃期(从最大压力点至最高温度点),补燃期(从最高温度点至燃油基本燃烧完)3·最大爆发压力受燃烧过程,压缩比,压缩始点的压力影响4·压力升高率决定了柴油机运转的平稳性。
控制压力升高率可采用:缩短着火延迟期的时间,减少着火延迟期内喷入的燃油或可能形成可燃混合气的燃油5·缓燃期的燃烧具有扩散燃烧的特征,混合气形成的速度和质量起着十分重要的作用。
6·与汽油机相比,柴油机的空气利用率较低,这也是其升功率和比重量的指标较汽油机差的主要原因。
7·尽量缩短补燃期,减少补燃期内燃烧的燃油量。
8·燃烧放热规律:瞬时放热速率是指在燃烧过程中的某一时刻,单位时间内燃烧的燃油所放出的热量;而累计放热百分比是指从燃烧过程开始至某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。
瞬时放热速率和累计放热百分比随曲轴转角的变化关系称为燃烧放热规律。
9·单位曲轴转角内燃烧放出的热量等于单位曲轴转角内缸内工质内能,工质对活塞作的功和通过燃烧壁向外传递的热量之和。
10·燃烧放热规律影响到燃烧过程中缸内压力,温度的变化,进而影响到柴油机的性能。
11·发动机噪声来源:由气体动力噪声(指由于进排气系统及冷却风扇工作时气流压力脉动而产生的噪声,排),机械噪声(由曲轴连杆活塞机构,配气机构,齿轮系,喷油泵及其他附属机构)和燃烧噪声组成。
12·供油规律:单位时间内喷油泵的供油量随时间的变化关系,它纯粹是喷油泵柱塞的几何尺寸和运动规律确定的。
13·喷油规律:是喷有速率,即单位时间喷油漆喷入燃烧室内的燃油量随时间的变化关系。
14·不一致原因:燃油的可压缩性在高压下变得较为明显,使系统内产生压力波的传播,高压油管的弹性变形引起高压容积的变化,再加上压力波的往复反射和叠加的作用,是引起柴油机供油规律和喷油规律不一致的主要原因。
15·不正常喷射现象包括:二次喷射,滴油现象,继续喷射,不规则喷射和隔次喷射。
常用测量针阀升程的方法测量16·避免不正常喷射现象:尽可能缩短高压油管长度,减小高压容积,以降低压力波动,减小其影响并合理选择喷射系统参数,如喷油泵柱塞直径、凸轮廓线、出油阀形式及尺寸、出油阀减压容积、高压油管内经、喷油器喷孔尺寸、针阀开启压力等。
17·穴蚀产生机理:在高压容积内产生压力波动时,由于出现极低的压力而形成汽泡,以及随后压力迅速升高使汽泡爆裂而产生冲击,这种冲击波多次作用于金属表面则引起穴蚀(出现在系统内与燃油接触的金属表面上)。
18·柴油机混合气形成特点:柴油机在进气过程中进入燃烧室的是纯空气,在压缩过程接近终了时柴油才被喷入,经一定准备后即自行着火燃烧。
混合气形成的时间短促,柴油的蒸发性和流动性较汽油差,使得柴油难以在燃烧前彻底雾化蒸发并和空气均匀混合,因而柴油机的混合气品质较差。