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飞行器发动机的分类及工作原理.

飞行器发动机的分类及工作原理.
飞行器发动机的分类及工作原理.

飞行器发动机的分类及工作原理

飞行器发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力,是飞行器的心脏。自飞机问世以来的几十年中,发动机得到了迅速的发展,从早期的低速飞机上使用的活塞式发动机,到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机,还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等。时至今日,飞行器发动机已经形成了一个种类繁多,用途各不相同的大家族。飞行器发动机常见的分类原则有两个:按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。按发动机是否需要空气参加工作,飞行器发动机可分为两类:吸气式发动机和火箭喷气式发动机。吸空气发动机简称吸气式发动机,它必须吸进空气作为燃料的氧化剂 (助燃剂,所以不能到稠密大气层之

外的空间工作,只能作为航空器的发动机。一般所说的航空发动机即指这类发动机。根据吸气式发动机工作原理的不同,吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气发动机和脉动喷气发动机等。火箭喷气发动机是——种不依赖空气工作的发动机。航天器由于需要飞到大气层外,所以必须安装这种发动机。它也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同,火箭喷气发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。按产生推进动力的原理不同,飞行器发动机又可分为直接反作用力发动机和间接反作用力发动机两类。直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流,产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机,这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机,脉动喷气式发动机,火箭喷气式发动机等。间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功,使空气加速向后(向下流动时,空气对螺旋桨(旋翼产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力,也有间接反作用力,但常将其划归直接反作用力发动机一类,所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。活塞式发动机空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉力。所以,作为飞机的动力装置发动机与螺旋桨是不能分割的。主要组成主要由气缸、活塞、连杆、曲气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气(汽油和空气进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点

燃混合气的电火花塞(俗称电嘴,以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体(机匣上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。工作原理活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、最近的位置叫下死点、从上死点到下死点的距离叫活塞冲程。活塞式航空发动机大多是四冲程发动机,即一个气缸完成一个工作循环,活塞在气缸内要经过四个冲程,依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。发动机开始工作时,首先进入“进气冲程”,气缸头上的进气门打开,排气门关闭,活塞从上死点向下滑动到下死点为止,气缸内的容积逐渐增大,气压降低——低于外面的大气压。于是新鲜的汽油和空气的混合气体,通过打开的进气门被吸入气缸内。混合气体中汽油和空气的比例,一般是1:15,即燃烧1公斤的汽油需要15公斤的空气。进气冲程完毕后,开始第二冲程,即“压缩冲程”。这时曲轴靠惯性作用继续旋转,把活塞由下死点向上推动。这时进气门也同排气门一样严密关闭。气缸内容积逐渐减少,混合气体受到活塞的强烈压缩。当活塞运动到上死点时,混合气体被压缩在上死点和气缸头之间的小空间内。这个小空间叫作“燃烧室”,这时混合气体的压强加到10个大气压,温度增加到摄氏400度左右。压缩是为了更好地利用汽油燃烧时产生的热量,使限制在燃烧室这个小小空间里的混合气体的压强大大提高,以便增加它燃烧后的做功能力。当活塞处于下死点时,气缸内的容积最大,在上死点时容积最小(后者也是燃烧室的容积。混合气体被压缩的程度,可以用这两个容积的比值来衡量。这个比值叫“压缩比”。活塞航空发动机的压缩比大约是5到8,压缩比越大,气体被压缩得越厉害,发动机产生的功率也就越大。压缩冲程之后是“工作冲程”,也是第三个冲程。在压缩冲程快结束,活塞接近上死点时,气缸头上的火花塞通过高压电产生了电火花,将混合气体点燃,燃烧时间很短,大约0.015秒;但是速度很快,大约达到每秒30米。气体猛烈膨胀,压强急剧增高,可达60到75个大气压,燃烧气体的温度

达摄氏2000到2500度。燃烧时,局部温度可能达到三四千度,燃气加到活塞上的冲击力可达150千牛。活塞在燃气的强大压力作用下,向下死点迅速运动,推动连杆也门下跑,连杆便带动曲轴转起来了。这个冲程是使发动机能够工作而获得动力的惟一冲程。其余三个冲程都是为这个冲程作准备的。第四个冲程是“排气冲程”。工作冲程结束后,由于惯性,曲轴继续旋转,使活塞由下死点向上运动。这时进气门仍旧关闭,而排气门大开,燃烧后的废气便通过排气门向外排出。当活塞到达上死点时,绝大部分的废气已被排出。然后排气门关闭,进气门打开,活塞又由上死点下行,开始了新的一次循环。从进气冲程吸入新鲜混合气体起,到排气冲程排出废气止,汽油的热能通过燃烧转化为推动活塞运动的机械能,带动螺旋桨旋转而作功,这一总的过程叫做一个“循环”。这是一种周而复始的运动。由于其中包含着热能到机械能的转化,所以又叫做“热循环”。活塞航空发动机要完成四冲程工作,除了上述气缸、活塞、联杆、曲轴等构件外,还需要一些其他必要的装置和构件。辅助工作系统发动机除主要部件外,

还须有若干辅助系统与之配合才能工作。主要有进气系统(为了改善高空性能,在进气系统内常装有增压器,其功用是增大进气压力、燃油系统、点火系统(主要包括高电压磁电机、输电线、火花塞、起动系统(一般为电动起动机、散热系统和润滑系统等。涡轮喷气发动机在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力。而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑。到了上世纪30年代末,尤其是在战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到每小时

700~800公里,高度达到了lOOOO米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从lOOO千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到每小时800公里,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起,决定了活

塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机便应运而生。喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸人大量的空气,燃烧后高速喷出。在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依靠尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年,法国工程师雷恩·洛兰就获得了一项喷气发动机的专利,但这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年,弗兰克·惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机才完成其首次飞行。惠特尔这种发动机的发明为现代涡轮喷气发动机的研制打下了基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,因此其遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。因此,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这4个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这 4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是连续进行的,气体依次流经喷气发动机的各个部分,就对应着活塞式发动机的4个工作位置。空气首先进入的是发动机的进气道,当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而压气机适应的来流速度是有一定的范围的,因而进气道的功能就是通过可调管道,将来流调整为合适的速度。在超音速飞行时,在进气道前和进气道内气流速度减至亚音速,此时气流的滞止可使压力升高十几倍甚至几十倍,大大超过压气机中的压力提高倍数,因而产生了单靠速度冲压,不需压气机的冲压喷气发动机。进气道后的压气机是专门用来提高气流压力的,空气流过压气机时,压气机工作叶片对气流做功,使气流的压力、温度升高。在亚音速时,压气机是气流增压的主要部件。从燃烧室流出的高温高压燃气,流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,带动压气机旋转,在涡轮喷气发动机中,气流在涡轮中膨胀所做的功正好等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。经过燃烧后,涡轮前的燃气能量大大增加,因而在涡轮中的膨胀比远小于压气机中的压

缩比,涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多,发动机的推力就是由这一部分燃气的能量产生的。从涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多,使发动机获得了反作用的推力。一般来讲,当气流从燃烧室出来时的温度越高,输入的能量就越大,发动机的推力也就越大。但是,由于涡轮材料等的限制,目前温度只能达到1650K左右,现代战斗机有时需要短时间增加推力,就在涡轮后再加上一个加力燃烧室喷入燃油,让未充分燃烧的燃气与喷入的燃油混合再次燃烧,由于加力燃烧室内无旋转部件,温度可达 2000K,可使发动机的推力增加至1.5倍左右。其缺点就是油耗急剧加大,同时过高的温度也影响发动机的寿命,因此发动机开加力一般是有时限的,低空不过十几秒,多用于起飞或战斗时,在高空开加力的时间可以较长些。随着航空燃气涡轮技术的进步,人们在涡轮喷气发动机的基础上,又发展了多种喷气发动机,如根据增压技术的不同,有冲压发动机和脉动发动机;根据能量输出的不同,有涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。喷气发动机尽管在低速时油耗要大于活塞式发动机,但其优异的高速性能使其迅速取代了后者,成为航空发动初的主流。涡轮风扇发动机自从惠特尔发明了第一台涡轮喷气发动机以后,涡轮喷气发动机很快便以其强大的动力、优异的高速性能取代了活塞式发动机,成为战斗机的首选动力装置,并开始在其他飞机中得到应用。但是,随着喷气技术的发展,涡轮喷气发动机的缺点也显现出来,那就是在低速下耗油量大,效率较低,使飞机的航程变得很短。尽管这对于执行防空任务的高速战斗机影响并不十分严重,但若用在对经济性有严格要求的亚音速民用运输机上却是不可接受的,所以必须提高喷气发动机的效率。发动机的效率实际上包括两个部分,即热效率和推进效率。为提高热效率,一般来讲需要提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比,但在飞机飞行速度不变的情况下,提高涡轮前温度将会使喷气发动机的排气速度增加,导致在空气中损失的动能增加,这样又降低了推进效率,因而使涡轮喷气发动机的总效率难以得到较大的提升。如何才能同时提高喷气发动机的热效率和推进效率,也就是怎样才能既提高涡轮前温度又至少不增加排气速度呢?答案就是采

用涡轮风扇发动机。这种发动机在涡轮喷气发动机的的基础上增加了几级涡轮,并由这些涡轮带动一排或几排风扇,风扇后的气流分为两部分,一部分进入压气机(内

涵道,另一部分则不经过燃烧,直接排到空气中(外涵道。由于涡轮风扇发动机一部分的燃气能量被用来带动前端的风扇,因此降低了排气速度,提高了推进效率,而且,如果为提高热效率而提高了涡轮前温度,可以通过调整涡轮结构参数和增大风扇直径,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,就不会增加排气速度。这样,对于涡轮风扇发动机来讲,热效率和推进效率不再矛盾,只要结构和材料允许,提高涡轮前温度总是有利的。目前航空用涡轮风扇发动机主要分两类,即不加力式涡轮风扇发动机和加力式涡轮风扇发动机。前者主要用于高亚音速运输机,后者主要用于歼击机。由于用途不同,这两类发动机的结构参数也大不相同。不加力式涡轮风扇发动机不仅涡轮前温度较高,而且风扇直径较大,涵道比可达8以上,这种发动机的经济性优于涡轮喷气发动机,在现代大型干线客机、军用运输机等最大速度为MOS左右的飞机中得到广泛的应用。同时由于排气速度较低,这种发动机的噪声也较小。加力式涡轮风扇发动机在飞机巡航中是不开加力的,这时它相当于一台不加力式涡轮风扇发动机,但为了追求高的推重比和减小阻力,这种发动机的涵道比一般在1.0以下。在高速飞行时,发动机的加力打开,外涵道的空气和涡轮后的燃气一同进入加力燃烧室,喷油后再次燃烧,使推力可大幅度增加,甚至超过了加力式涡轮喷气发动机,而且随着速度的增加,这种发动机的加力比还会上升,并且耗油率有所下降。加力式涡轮风扇发动机由于具有这种低速时油耗较低、开加力时推重比大的特点,目前已在新一代歼击机上得到广泛应用。脉动喷气发动机脉动喷气发动机是喷气发动机的一种,可用于靶机、导弹或航空模型上。德国在第二次世界大战的后期,曾用它来推动V-1导弹。这种发动机的结构如图所示,它的前部装有单向活门,之后是含有燃油喷嘴和火花塞的燃烧室,最后是特殊设计的长长的尾喷管。脉动喷气发动机工作时,首先把压缩空气打入单向活门,或使发动机在空中运动,这时便有气流进入燃烧室,然后油嘴喷油,火花塞点火燃烧。这时长尾喷管在燃气喷出后,由于燃气流的惯性作用,虽然燃烧室内的压强同外面大气的压强相等,仍会继续向外喷,所以在燃烧室内造成空气稀薄的现象,使压强显著降低到小于大气压,于是空气再次打开单向活门流入燃烧室,喷油点火燃烧,开始第二个循环。这样周而复始,发动机便可不断地工作了。这种发动机由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快,一秒钟可达40~50次。脉动式发动机在原地可以起动,构造简单,重量轻,造价便宜,这些都是它的优点。但它只适于低速飞行

(速度胶限约为每小时640~800公里,飞行高度也有限,单向活门的工作寿命短,加上

振动剧烈,燃油消耗率大等缺点,使得它的应用受到限制。涡轮轴发动机在带有压气机的涡轮发动机这一类型中,涡轮轴发动机出现得较晚,但已在直升机和垂直/短距起落飞机上得到了广泛的应用。涡轮轴发动机于1951年12月开始装在直升机上,作第一次飞行。那时它属于涡轮螺桨发动机,并没有自成体系。以后随着直升机在军事和国民经济上使用越来越普遍,涡轮轴发动机才获得独立的地位。在工作原理上,涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机根相似。它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只不过后者将风扇变成了螺旋桨,而前者将风扇变成了直升机的旋翼。除此之外,涡轮轴发动机也有自己的特点:它一般装有自由涡轮(即不带动压气机,专为输出功率用的涡轮,而且主要用在直升机和垂直/短距起落飞机上。在构造上,涡轮轴发动机也有进气道、压气机、燃烧室和尾喷管等燃气发生器基本构造,但它一般都装有自由涡轮,如图所示,前面的是两级普通涡轮,它带动压气机,维持发动机工作,后面的二级是自由涡轮,燃气在其中作功,通过传动轴专门用来带动直升机的旋翼旋转,使它升空飞行。此外,从涡轮流出来的燃气,经过尾喷管喷出,可产生一定的推力,由于喷速不大,这种推力很小,有时喷速过小,甚至不产生什么推力。为了合理地安排直升机的结构,涡轮轴发动机的喷口,可以向上、向下或向两侧,不像涡轮喷气发动机那样非向后不可。这有利于直升机设计时的总体安排。涡轮轴发动机是用于直升机的,它与旋翼配合,构成了直升机的动力装置。按照涡轮风扇发动机的工作原理,从理论上讲,旋翼的直径愈大愈好。同样的核心发动机,产生同样的循环功率,所配合的旋翼直径愈大,则在旋翼上所产生的升力愈大。事实上,由于在能量转换过程扣有损失,旋翼也不可能制成无限大,所以,旋翼的直径是有限制的。一般来说,通过旋翼的空气流量是通过涡轮轴发动几空气流量的500~1000倍。同涡轮轴发动机和直升机常用的弓一种动力装置——活塞发动机相比,涡轮轴发动机的功率重量比要大得多,在2.5以上。而且就发动机所产生的功率来说,涡轮轴发动机电大得多,目前使用中的涡轮轴发动机所产生的功率,最高可达6000马力甚至10000马力,活塞发动机则相差很远。在经济性上,涡轮轴发动机的耗油率略高于最好的活塞式发动机,但它所用的航空煤油要比前者所用的汽油便宜,这在一定程度上得到了弥补。当然,涡轮轴发动机电有其不足之处。它制造比较困难,制造成本也较高。特别是由于旋翼的转速低,它需要比涡轮

螺旋桨发动机更重更大的减速齿轮系统,有时它的重量竟占发动机总重量一半以上。涡轮螺旋桨发动机现代不加力涡轮风扇发动机的涵道比有不断加大的趋势。因为对于涡轮风扇发动机来说,若飞行速度一定,要提高飞机的推进效率,电就是要降低排气速度和飞行速度的差值,需要加大涵道比;而随着发动机材料性能的提高和结构工艺的改进,其涡轮前温度也不断提高,这也要求相应地增大涵道比。对于一架低速(500~600公里/小时的飞机来说,在一定的涡轮前温度下,其适当的涵道比应为50以上,这显然是发动机的结构所无法承受的。为了提高效率,人们索性抛去了风扇的外涵壳体,用螺旋桨代替风扇,便形成了涡轮螺旋桨发动机,简称涡桨发动机。涡轮螺旋桨发动机由螺旋桨和燃气发生器组成,螺旋桨由涡轮带动。由于螺旋桨的直径较大,转速要远比涡轮低,只有大约1000转/分,为使涡轮和螺旋桨都工作在正常的范围内,需要在它们

之间安装一个减速器,将涡轮转速降至—卜分之一左右后,才可驱动螺旋桨。这种减速器的负荷重,结构复杂,制造成本高,它的重量一般相当于压气机和涡轮的总重,作为发动机整体的一个部件,减速器在设计、制造和试验中占有相当重要的地位。涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨后的空气流就相当于涡轮风扇发动机的外涵道,由于螺旋桨的直径比发动机大很多,气流量也远大于内涵道,因此这种发动机实际上相当于一台超大涵道比的涡轮风扇发动机。尽管工作原理近似,但涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机在产生动力方面却有着很大的不同,涡轮螺旋桨发动机的主要功率输出方式为螺旋桨的轴功率,而尾喷管喷出的燃气推力极小,只占总推力的5%左右,为了驱动大功率的螺旋桨,涡轮级数也比涡轮风扇发动机要多,一般为2- ,6级。同活塞式发动机+螺旋桨相比,涡轮螺旋桨发动机有很多优点。首先,它的功率大,功重比(功率/重量也大,最大功率可超过10000马力,功重比为4以上;而活塞式发动机最大不过三四千马力,功重比为2左右。其次,由于减少了运动部件,尤其是没有做往复运动的活塞,涡轮螺旋桨发动机运转稳定性好,噪声小,工作寿命长,维修费用也较低。而且,由于核心部分采用燃气发生器,涡轮螺旋桨发动机比活塞式发动机的适用高度高很多,速度范围也广。在耗油率方面,二者相差不多,但涡轮螺旋桨发动机所使用的煤油要比活塞式发动机的汽油便宜。由于涵道比大,涡轮螺旋桨发动机在低速下效率要高于涡轮风扇发动机,但受到螺旋桨效率的影响,它的适用速度不能太高,一般要小于

900公里/小时。目前在中低速飞机或对低速性能有严格要求的巡逻、反潜或灭火等类型飞机中得到广泛应用。螺桨风扇发动机螺桨风扇发动机是一种介于涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机之间的一种发动机形式,其目的是将前者的高速性能和后者的经济性结合起来,目前正处于研究和实验阶段。螺桨风扇发动机的结构见图,它由燃气发生器和一副螺桨—风扇(因为实在无法给这个又像螺旋桨又像风扇的东东起个名字,只好叫它螺桨—风扇组成。螺桨—风扇由涡轮驱动,无涵道外壳,装有减速器,从这些来看它有一点像螺旋桨;但是它的直径比普通螺旋桨小,叶片数目也多( 一般有6~8叶,叶片又薄又宽,而且前缘后掠,这些又有些类似于风扇叶片。根据涡轮风扇发动机的原理,在飞行速度不变的情况下,涵道比越高,推进效率就越高,因此现代新型不加力涡轮风扇发动机的涵道比越来越大,已经接近了结构所能承受的极限。而去掉了涵道的涡轮螺旋桨发动机尽管效率较高,但由于受螺旋桨的速度限制无法应用于MO.8~MO.95 的现代高亚音速大型宽体客机,螺桨风扇发动机的概念则应运而生。由于无涵道外壳,螺桨风扇发动机的涵道比可以很大,以正在研究中的一种发动机为例,在飞行速度为MO.8时,带动的空气量约为内涵空气流量的 100倍,相当于涵道比为100,这是涡轮风扇发动机所望尘莫及的,将其应用于飞机上,可将高空巡航耗油率较目前高涵道比轮风扇发动机降低15%左右。同涡轮螺旋桨发动机相比,螺桨风扇发动机的可用速度又高很多,这是由它们叶片形状不同所决定的。普通螺旋桨叶片的叶型厚度大以保证强度,弯度大以保证升力系数,从剖面来看,这种叶型实际上就是典型的低速飞机的机翼剖面形状,它在低速情况下效率很高,但一旦接近音速,效率就急剧下降,因此装有涡轮螺旋桨发动机的飞机速度限制在MO.6—MO.65;而螺桨—风扇的既宽且薄、前缘尖锐并带有后掠的叶型则类似于超音速机翼的剖面形状,这种叶型的跨音速性能就要好的多,在飞行速度为MO.8时仍有良好的推进效率,是目前新型发动机中最有希望的一种。当然,螺桨风扇发动机也有缺点,由于转速较高,产生的振动和噪声也较大,这对舒适性有严格要求的客机来讲是一个难题。另外,暴露在空气中的螺桨—风扇的气动设计也是目前研究的难点所在。冲压喷气发动机冲压喷气发动机是一种利用迎面气流进入发动机后减速,使空气提高静压的一种空气喷气发动机。它通常由进气道(又称扩压器、燃烧室、推进喷管组成。冲压发动机没有压气机(也就不需要燃气涡轮,所以又称为不带压气机的空气喷气发动机。这种

发动机压缩空气的方法,是靠飞行器高速飞行时的相对气流进入发动机进气道中减速,将动能转变成压力能(例如进气速度为3倍音速时,理论上可使空气压力提高37倍。冲压发动机工作时,高速气流迎面向发动机吹来,在进气道内扩张减速,气压和温度升高后进人燃烧室与燃油 (一般为煤油混合燃烧,将温度提高到2000℃—2200℃甚至更高,高温燃气随后经推进喷管膨胀加速,由喷口高速排出而产生推力。冲压发动机的推力与进气速度有关,如进气速度为3倍音速时,在地面产生的静推力可以超过200千牛。冲压发动机的构造简单、重量轻、推重比大、成本低,但因没有压气机,不能在静止的条件下起动,所以不宜作为普通飞机的动力装置,而常与别的发动机配合使用,成为组合式动力装置,如冲压发动机与火箭发动机组合,冲压发动机与涡喷发动机或涡扇发动机组合等。安装组合式动力装置的飞行器,在起飞时开动火箭发动机、涡喷或涡扇发动机,待飞行速度足够使冲压发动机正常工作时,再使用冲压发动机而关闭与之配合工作的发动机;在着陆阶段,当飞行器的飞行速度降低至冲压发动机不能正常工作时,又重新起动与之配合的发动机。如果冲压发动机作为飞行器的动力装置单独使用时,则这种飞行器必须由其他飞行器携带至空中并具有一定速度时,才能将冲压发动机起动后投放。冲压发动机或组合式冲压发动机一般用于导弹和超音速或亚音速靶机上。按应用范围划分,冲压发动机分为亚音速、超音速、高超音速三类。一、亚音速冲压发动机亚音速冲压发动机使用扩散形进气道和收敛形喷管,以航空煤油为燃料。飞行时增压比不超过1.89,飞行马赫数小于0.5时一般不能正常工作。亚音速冲压发动机用在亚音速航空器上,如亚音速靶机。二、超音速冲压发动机超音速冲压发动机采用超音速进气道(燃烧室入口为亚音速气流和收敛形或收敛扩散形喷管,用航空煤油或烃类燃料。超音速冲压发动机的推进速度为亚音速的6倍,用于超音速靶机和地对空导弹(一般与固体火箭发动机相配合。三、高超音速冲压发动机这种发动机燃烧在超音速下进行,使用碳氢燃料或液氢燃料,飞行马赫数高达 5~16,目前

高超音速冲压发动机正处于研制之中。由于超音速冲压发动机的燃烧室入口为亚音速气流,也有人将前两类发动机统称为亚音速冲压发动机,而将第三种发动机称为超音速冲压发动机。火箭发动机火箭发动机是我国劳动人民首先创造出来的。早在唐代初年(约在7世纪火药就出现了,南宋时代火药用来制造烟火,其中包括“起

花”。大约在13世纪制成火箭。我国古代制造的火箭和起花所用的是黑色火药。它们的工作原理和现代的固体燃料火箭是一样的。同空气喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围的大气层中汲取氧气。所以它不但能在大气层内,也可在大气层之外的宇宙真空中工作。这是任何空气喷气发动机都做不到的。目前发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机。现代火箭发动机主要分固体推进剂和液体推进剂发动机。所谓“推进剂”就是燃料(燃烧剂加氧化剂的合称。一、固体火箭发动机固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体(中空部分为燃烧面,其横截面形状有圆形、星形等。药柱置于燃烧室(一般即为发动机壳体中。在推进剂燃烧时,燃烧室须承受摄氏2500~3500度的高温和102~2x107帕的高压力,所以须用高强度合金钢、钛合金或复合材料制造,并在药柱与燃烧内壁间装备隔热衬。点火装置用于点燃药柱,通常由电发火管和火药盒(装黑火药或烟火剂组成,通电后由电热丝点燃黑火药,再由黑火药点火燃药拄。喷管除使燃气膨胀加速产生推力外,为了控制推力方向,常与推力向量控制系统组成喷管组件。该系统能改变燃气喷射角度,从而实现推力方向的改变。药柱燃烧完毕,发动机便停止工作。固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较,具有结构简单,推进剂密度大,推进剂可以储存在燃烧室中常备待用和操纵方便、可靠等优点。缺点是“比冲”小(也叫比推力,是发动机推力与每秒消耗推进剂重量的比值,单位为秒。固体火箭发动机比冲为250~ 300秒,工作时间短,加速度大导致推力不易控制,重复起动困难,因此不利于用于载人飞行。固体火箭发动机主要用作火箭弹、导弹和探空火箭的发动机,以及航天器发射和飞机起飞的助推发动机。二、液体火箭发动机液体火箭发动机是指使用液体推进剂的化学火箭发动机。常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等,燃烧剂有液氢、偏二甲肼、煤油等。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成动能,产生推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管等组成(见图。推进剂通过喷注器注入燃烧室,经雾化、蒸发、混

合和燃烧等过程生成燃烧产物,以高速(2500~5000米/秒从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达200大气压 (约200兆帕,温度达3000℃—4000,故需要冷却。推进剂供应系统的功能是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同,有挤压式(气压式和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统的功能是将高压气体经减压器减压后(氧化剂、燃烧剂的流量靠减压器调定的压力控制送入氧化剂、燃烧剂贮箱,再将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统,这种系统是用液压泵输送推进剂。发动机控制系统的功能是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作、关机3个阶段。这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。液体火箭发动机的优点是比冲高 (250~500秒,推力范围大(单台推力为0.01牛顿力~7000千牛、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。液体火箭发动机主要用作航天器发射、姿态修正与控制、轨道转移等。三、其他能源的火箭发动机(一电火箭发动机电火箭发动机是利用电能加速工质,形成高速射流而产生推力的火箭发动机。与化学火箭发动机不同,这种发动机的能源和工质是分开的。电能由飞行器提供,一般由太阳能、核能、化学能空转换装置得到。工质有氢、氮、氩、汞、氨等气体。电火箭发动机由电源、电源交换器、电源调节器、工质供应系统和电推力器组成。电源和电源交换器供给电能;电源调节器的功是按预定程序启动发动机,并不断调整电推力器的各种参数,使发动机始终处于规定的工作状态;工质供应系统的功能是贮存工质和输送工质;电推力器的功能是将电能转换成工质的动能,使其产生高速喷气流而产生推力。按加速工质的方式不同,电火箭发动机有电热火箭发动机、静电火箭发动机和电磁火箭发动机3种类型。电热火箭发动机利用电能加热(电阻加热或电弧加热工质(氢、胺、肼等,使其气化;经喷管膨胀加速后,由喷口排出而产生推力。静电火箭发动机的工质(汞、铯、氢等从贮箱输入电离室被电离成离子,然后在电极的静电场作用下被加速成高速离子流而产生推力。电磁火箭发动机是利用电磁场加速被电离工质而产生射流,形成推力。电火箭发动机具有极高的比冲(700~2500秒、极长的寿命(可重复起动上万次,累计工作可达上万小时。但产生的推力小于100牛顿。这种发动机仅适用于航天器的姿态控制、位置保持等。(二核火箭发动机核火箭发动机用核燃料做能源,用液氢、液

氦、液氨等做工质。核火箭发动机由装在推力室中的核反应堆、冷却喷管、工质输送系统和控制系统等组成。在核反应堆中,核能转变成热能以加热工质,被加热的工质经喷管膨胀加速后,以6500-11000米/秒的速度从喷口排出而产生推力。核火箭发动机的比冲高(250~1000秒、寿命长,但技术复杂,只适用于长期工作的航天器。这种发动机由于核辐射防护、排气污染、反应堆控制,以及高效热能交换器的设计等问题未能解决,至今仍处于试验之中。此外,太阳加热式和光子火箭发动机尚处于理论探索阶段

汽车发动机理论与构造复习重点

《内燃机理论与结构》复习参考题 1、汽车发动机是如何分类的? 2、发动机功率是根据什么标定的? 3、什么叫发动机排量?如何计算?它有什么意义? 4、怎样计算发动机压缩比? 5、什么是发动机的特性曲线?什么是速度特性?什么是外特性?外特性有什么重 要意义? 6、从工作冲程角度,化油器式汽油机与柴油机有哪些共同点和不同点? 7、简述废气涡轮增压器工作原理。 8、二冲程发动机与四冲程发动机(化油器式)相比有哪些优缺点? 9、汽车发动机由哪两大机构五大系统组成? 10、曲柄连杆机构的功用是什么?由哪些部件组成?工作特点如何? 11、汽缸体结构形式?缸套的形式? 12、汽缸衬垫的作用是什么? 13、气环的断面形状有哪些(主要的三种)?各有什么优缺点? 14、活塞环间隙有哪些?过大或过小有什么不好? 15、扭曲环优点是什么? 16、活塞分哪几部分?活塞常用什么材料? 17、活塞销与活塞销座孔、连杆小头的连接配合为什么常采用全浮式? 18、常用连杆材料? 19、曲轴的作用是什么?由哪些部分组成?什么材料? 20、曲轴受到哪些力的作用? 21、曲轴的形状除了与承受的载荷有关,还与哪些因素有关? 22、曲轴轴承有哪两种? 23、飞轮的作用? 24、配气机构的作用是什么?配气机构的分类有哪些? 25、在配气机构中凸轮轴的结构与什么因素有关? 26、凸轮轴上置与凸轮轴下置相比较有何优点? 27、什么是充气效率?什么叫配气相位?什么是发动机配气相位图? 28、发动机进排气门为什么要早开、晚关? 29、液压挺柱工作原理? 30、何谓气门间隙?为什么要留有气门间隙?气门间隙过大或过小引发什么问题? 31、汽油机燃料供给系的功用是什么?由哪些主要部件组成? 32、爆震是怎样产生的?产生爆震的原因有哪些? 33、什么是汽油的抗爆性?汽油的辛烷值怎么得到? 34、国产汽油有哪些牌号?怎样合理选择发动机所用汽油? 35、化油器的作用是什么?对化油器有什么要求? 36、什么是过量空气系数?

汽车发动机的分类

汽车发动机的分类、常用术语与工作原理发动机是汽车的心脏,将化学能转化为机械能,为汽车提供动力。现代汽车发动机常以往复式内燃发动机(内燃机)居多,这类发动机在汽车上使用广泛,技术相当成熟。 内燃机属于热力发动机中的一类。通过气体或液体燃料与空气混合后在发动机内燃烧产生热能,在转化为机械能;由于燃烧产生热能的过程在机体内部完成,所以称为内燃机。 一、发动机分类 汽车发动机种类繁多,可按照不同特征加以分类。 1.燃料 汽油机,汽油与空气混合,形成可燃混合气; 柴油机,雾化柴油与空气混合,形成可燃混合气。 2.点火方式 点燃式:汽油机,用火花塞点火燃烧; 压燃式:柴油机,可燃混合气在高温、高压下自燃、 3.行程数 四冲程,活塞在气缸内往复四个冲程完成一个工作循环,叫做四冲程发动机; 二冲程,活塞在气缸内往复两个冲程完成一个工作循环,叫做二冲程发动机。 4.冷却方式 水冷式发动机,冷却介质:水或水与乙二醇的混合液; 风冷式发动机,冷却翼片散热。 二、常用术语 1.上止点:活塞上行到达最高处的位置,叫活塞上止点。

2.下至点:活塞下行到达最低处的位置,叫活塞下至点。 3.活塞行程:活塞在上、下止点之间的运行距离,用S来表示。 4.燃烧室容积:活塞在上止点时,活塞与汽缸盖之间的容积,用V C来表示。 5.气功总容积:活塞在下至点时,活塞顶上方整个空间的容积,用V a来表示。 三、工作原理 往复活塞式发动机依靠曲柄连杆机构将活塞的直线运动转变成曲轴的回转运动。下面将着重介绍四冲程汽油机的工作过程及原理。 1.四冲程汽油机的工作过程及原理 工作特点 (1)一个工作循环中,活塞上下共完成四个单程; (2)做功冲程为有效冲程,其余三个为辅助冲程,依靠飞轮储存的能量完成; (3)可燃混合气在气缸外形成,由火花塞产生电火花点燃; (4)发动机的开始启动必须依靠外力转动曲轴,带动活塞完成进气和压缩冲程。

电机分类 结构和原理

电机知识学习总结 1基本知识介绍 1.1直流、单相交流、三相交流 1.2交流下有“同步和异步”的区别 同步异步指的是转子转速与定子旋转磁场转速是同步(相同)还是异步(滞后),因而只有交流能产生旋转磁场,只有交流电机有同步异步的概念。 同步电机——原理:靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”实现转子磁极与定子旋转磁场磁极逐一对应,转子磁极转速与旋转磁场转速相同。特点:同步电机无论作为电动机还是发电机使用,其转速与交流电频率之间将严格不变。同步电机转速恒定,不受负载变化影响。 异步电机——原理:靠感应来实现运动,定子旋转磁场切割鼠笼,使鼠笼产生感应电流,感应电流受力使转子旋转。转子转速与定子旋转磁场转速必须有转速差才能形成磁场切割鼠笼,产生感应电流。 区别:(1)同步电机可以发出无功功率,也可以吸收;异步电机只能吸收无功。(2)同步电机的转速与交流工频50Hz电源同步,即2极电机3000转、4极1500、6极1000等。异步电机的转速则稍微滞后,即2极2880、4极1440、6极960等。(3)同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。同步电动机可以用以改进供电系统的功率因素。 同步电机无法直接启动:刚通电一瞬间,通入直流电的转子励磁绕组是静止的,转子磁极静止;定子磁场立即具有高速。假设此瞬间正好定子磁极与转子磁极一一对应吸引,在定子磁极在极短的时间内旋转半周的时间之内,会对转子产生吸引力,半周之后将会产生排斥力。由于转子有转动惯量,转子不会转动起来,而是在接近于0的速度下左右震动。因此同步电机需要鼠笼绕组启动。转速差使其产生感应电流,而感应电流具有减小转速差的特性(四根金属棒搭成井形,内部磁场变密会减小面积,变疏会增加面积,阻止其变化趋势),因而会使转子转动起来,直到感应电流与转速差平衡(没有电流就不会有力,因而不会消除转速差,猜测与旋转阻力有关)。 1.3永磁、电磁、感磁(构成定子、转子) 永磁——永磁铁 电磁——通电线圈 感磁——无电闭合绕组、鼠笼 永磁和电磁大多数情况下可以互换,感磁需要有旋转磁场的场合才能用,在三相同步电机中经常作为启动与电磁/永磁共用于转子。 1.4有刷无刷 电机有刷和无刷对电机结构影响很大,刷指的是转子通电时的电刷换向器、或者滑环。

汽车发动机分类

发动机的分类 按照进气系统分类 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的。 按照气缸排列方式分类 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。 按照气缸数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。 按照行程分类 内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程

内燃机。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。

水处理过滤器的种类及工作原理

水处理过滤器的种类及工作原理世界上大多数的水体污染严重,加剧了水资源紧缺的矛盾。传统的自来水处理方法,已不能保证提供品质优良的饮用水,而且在市政供水中还存在着两次污染的问题,如高层的水箱供水,漫长的自来水输送管线,都会造成潜在的铁锈,水垢及微生物等污染问题,因此,水处理过滤器按水质处理方式,可分为以下11大类。 1.软化法 是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中,只是软化水质,而不能改善水质。 2.蒸馏法 是指将水煮沸,然后收集蒸汽,使之冷却和凝结成液体。蒸馏水是极安全的饮用水,但有一些问题要进一步探讨。由于蒸馏水不含矿物质,这成为反对者提出人的寿命容易老化的理由。另外利用蒸馏法成本较高,耗费能源,不能去除水中挥发性物质。 3.煮沸法

是指自来水煮沸后饮用,这是一种古老的方法,在国内普遍地应用。水煮沸可杀死细菌,但对一些化学物质和重金属不能去除,即使其含量极低,所以饮用仍是不安全的。 4.磁化法 是指利用磁场效应处理水,称为水的磁化处理。磁化处理的过程就是水在垂直于磁力线的方向通过磁铁后,即完成磁化处理的过程。我国对水的磁化处理,到目前为止仍是处于实践和研究的初级阶段,国外的净水器没有磁化功能的要求,因为磁化水不属于净水的范围,而是属于医疗方面的问题。 5.矿化法 是指在净化的基础上再向水中增添对人体有益的矿物元素(如钙、锌、锶等元素)其目的是发挥矿泉水的保健作用。市售净水器一般通过在净水器中添加麦饭石来达到矿化的目的,但人为的矿化功效现在还是一个有争议的问题。 6.臭氧、紫外线杀菌 这些方面都只能杀菌,去除不掉水中的重金属和化学物质,经杀死的细菌尸体仍残留在水中,而成为热原。 7.整水器

无刷直流电机工作原理详解

无刷直流电机工作原理详解 日期: 2014-05-28 / 作者: admin / 分类: 技术文章 1. 简介 本文要介绍电机种类中发展快速且应用广泛的无刷直流电机(以下简称BLDC)。BLDC被广泛的用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。顾名思义,BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器,在使用中BLDC相比有刷电机有许多的优点,比如: 能获得更好的扭矩转速特性; 高速动态响应; 高效率; 长寿命; 低噪声; 高转速。 另外,BLDC更优的扭矩和外形尺寸比使得它更适合用于对电机自身重量和大小比较敏感的场合。 2. BLDC结构和基本工作原理 BLDC属于同步电机的一种,这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的,所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别,相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用最为 广泛的3相BLDC。 2.1 定子 BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成,每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组,可以参见图2.1.1。从传统意义上讲,BLDC的定子和感应电机的定子有点类似,不过在定子绕组的分布上有一定的差别。大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组,每 个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成,偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。

BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组,它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势(反电动势的相关介绍请参加EMF一节)不同,分别呈现梯形和正弦波形,故用此命名了。梯形和正弦绕组产生的反电动势的波形图如图2.1.2和图 2.1.3所示。

各种过滤设备工作原理及结构分析(动画演示)

各种过滤设备工作原理及结构分析(动画演示)

各种过滤设备工作原理及结构分析(动画演示) 更多好内容:化工707网 下载此文档:化工707论坛过滤设备是用来进行过滤的机械设备或者装置,是工业生产中常见的通用设备。过滤设备总体分为真空和加压两类,真空类常用的有转筒、圆盘、水平带式等,加压类常用的有压滤、压榨、动态过滤和旋转型等。按操作方式分类:间歇过滤机、连续过滤机 按操作压强差分类:压滤、吸滤和离心过滤 工业上使用的典型过滤设备:板框压滤机(间歇操作)转筒真空过滤机(连续操作) 过滤式离心机1 板框压滤机1)结构由许多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装于机构成。主要包括滤板、滤框、夹紧机构、机架等组成。 滤板:凹凸不平的表面,凸部用来支撑滤布,凹槽是滤液的流道。滤板右上角的圆孔,是滤浆通道;左上角的圆孔,是洗水通道。

洗涤板:左上角的洗水通道与两侧表面的凹槽相通,使洗水流进凹槽; 非洗涤板:洗水通道与两侧表面的凹槽不相通。 滤框:滤浆通道:滤框右上角的圆孔 洗水通道:滤框左上角的圆孔为了避免这两种板和框的安装次序有错,在铸造时常在板与框的外侧面分别铸有一个、两个或三个小钮。非洗涤板为一钮板,框带两个钮,洗涤板为三钮板。 2)操作过程板框压滤机为间歇操作,每个操作循环由装合、过滤、洗涤、卸饼、清理5个阶段组成。 装合:将板与框按1-2-3-2-1-2-3的顺序,滤板的两侧表面放上滤布,然后用手动的或机动的压紧装置固定,使板与框紧密接触。 过滤:悬浮液在指定压强下送进滤浆通道,由通道流进每个滤框里;滤液分别穿过滤框两侧的滤布,沿滤板板面的沟道至滤液出口排出;颗粒被滤布截留而沉积在滤布上,待滤饼充满全框后,停止过滤。根据滤液排出方式分为:明流和暗

常见电动机分类及原理

一、原理 1、基本原理:通电导线在磁场中会受到力的作用。 2、方向判定:力左电右:左手定则,摊开左手,使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,则大拇指所指为导体受力方向;右手定则,摊开右手,使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内,让大拇指指向导体运动方向,则其余四指所指为感应电流方向。 二、分类 1、按工作电源分类:直流电动机 交流电动机:单相交流电动机、三相交流电动机 2、按结构原理分类:异步电动机 同步电动机(转子转速与磁场转速是否同步) 3、按用途分类:驱动用电动机 控制用电动机:步进电动机(开环控制)、伺服电动机(闭环控制,更精确) 4、按转子结构分类:鼠笼型电动机 绕线型电动机 三、直流电动机 1、分类 A、按励磁方式(主磁场):永磁励磁电动机 电磁励磁电动机:他励,主绕组与电枢绕组分别供电 自励:并励,串励,复励 B、按有无电刷:有刷直流电动机 无刷直流电动机:永磁体转动,不同于有刷的机械换向,无刷采用电子换向,控制器件通过控制输入定子线圈中的电流来产生旋转磁场。 2、原理: 有刷直流电动机产品转子结构图

四、单相交流电动机 1、分类:分类口诀:单相电机分三种,分类方式看起动 分相起动第一种,分相又分电阻和电容 电容裂相分三类,起动、运行、双电容 罩极起动第二种,凸极隐极两类型 串励起动第三种,交流直流都可用 2、电容分相起动单相电机:定子中有主副两根绕组,主绕组较粗,电阻一般为几欧,副绕组较细,电阻一般十几欧到几十欧。主绕组与副绕组在空间上呈九十度,且因为负绕组支路

中电容的作用,两绕组上的电流在相位上相差九十度,以此来产生一个旋转磁场起动电机。转子为鼠笼式。 结构图 电路图 不断开是为了提高功率因数,增加转矩,但最佳运行电容往往不是最佳起动电容,所以有下面的双电容形式。

发动机分类

发动机工作原理图L宜列四缸、V型六缸、H水平对巻.肌2、1 6缸 发动机就是汽车得动力装置,性能优劣直接影响到汽车性能,发动机得类型很多,结构各异,以适应不同车型得需要?按发动机使用燃料划分,可分成汽油发动机与柴汕发动机等类別?按发动机汽缸排列方式划分,可分成L直列、V型、H水平对置发动机,WI 2 /16型发 动机等。发动机排量等于各汽缸工作容积之与,增加缸数可以增加发动机排量.提高发动机输出功率,还可使发动机运转平稳,减少振动与噪声。 发动机汽缸排列型式分为L型、V型、I[型打W型.A L型发动机: 又称“直列” (LineEng i ne)发动机,就是指汽缸就是按宜线排列得,它所有得汽缸均按 同一角度肩并肩排成一个平而。必“宜列"一般用L代表,后而加上汽缸数就就是发动机代号,现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。A优点:稳世,成本低,结构简单,运转平衡性好,体枳小稳定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛。 缺点:当排气量与汽缸数增加时,发动机得长度将大大增加。,宜列4缸发动机,一般广泛运用于2、2升排量以下得发动机中.亠宜列6缸发动机,目前得佼佼者就就是著名得BMV, BMW直列6缸发动机凝聚了当今量产发动机得顶尖技术,堪称宜列6缸得巅蜂之作。A V型发动机:鼻就是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一泄得夹角布置在一起,使两组汽 缸形成两个有一个夹角得平而,从侧而瞧汽缸呈V字形,故称V型发动机。 V型发动机得高度与长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便-尤其就是现代汽车比较重视 空气动力学,要求汽车得迎风而越小越好,也就就是要求发动机盖越低越好。 常见得V型发动机有V638、V10、V12。还有V3、V5以及V16(不要跟有些宜列发动机代表气门数搞浑了)°鼻顾名思义,V代表发动机气缸成V型排列,一般就是90度,这样可以抵消运转时得震动,更加稳;也有7 5度与7 2度得?雷诺赛车甚至用了超过9 0度得广 角V10引擎。金优点:运转稳泄(针对V6、V8. VI 2).节省空间。 缺点:结构比较复杂,不利于保养与维修,并且造价较奇。同时,V3、V5包括V10都由于其结构或排量得原因,并不非常稳窪,尤其就是作为F1发动机得V10 3L引擎,更就是需 要投入大量得精力与经费用于保证其稳定性。 代表车型:奥辿得A6、法拉利360.保时捷ca rrearGT.奔驰S60 0.分别使用V6. V8, VI 0 . V12发动机0而V 3主要就是出现在一些摩托车上,V5据说在上一代大众髙尔夫上有 使用。而V16则在一些豪华得老爷车上可以找到。d H型发动机: 又称水平对置发动机,这也就是V型发动机得一种,只不过V得夹角变成了I 8 0度了,一般 为4缸或6缸。

滤清器工作原理中英文

滤清器工作原理: 1. 空气滤清器在汽车进气系统中扮演很重要的角色,因为只有通过它,汽车才能进行“呼吸”。发动机为了运转必须有充足的燃料和空气的混合物,所有的空气进入之前必须先通过空调滤清器,用来吸收空气中的灰尘和其他外界物质,从而有效的阻止了灰尘和杂质进入系统中以至于对发动机造成破坏。 An air filter is an important part of a car's intake system, because it is what allows the car to "breathe." An engine needs an exact mixture of fuel and air in order to run, and all of the air enters the system first through the air filter. This catches the dirt and other foreign particles in the air, preventing them from entering the system and possibly damaging the engine. 2.空调滤清器的作用。 用于过滤汽车车厢内的空气及车厢内外的空气循环。除去车厢内的空气或进入车厢内空气中的灰尘、杂质、烟臭味、花粉等,以保证乘客的身体健康。同时空调滤清器还具有使挡风玻璃不易雾化的作用。空调滤清器一般要求10000公里更换一次,才能达到最佳效果。 误区:一般人会认为,夏季开空调,滤芯才起作用;其实它一年四季都在用于过滤进入车内的空气。为了保护您的身体健康,可不要忽视了这个小滤芯的功效!Cabin air filter is to filter the air in the car and to be responsible for air cycle. It can catch the dust, impurity,cigarette smell,pollen in the air to guarantee the passenger’s health..Meanwhile, cabin air filter can also make the windshield not easy spray. Cabin air filter should be change per 10000 kilometers in order to reach the best effort. Mistake: normally, people think only opening the air conditioner, the cabin air filter will

步进电机的种类、结构及工作原理

步进电机的种类、结构及工作原理 步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统。在此系统中,执行元件是步进电机。它受驱动控制线路的控制,将代表进给脉冲的电平信号直接变换为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移,并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。由于该系统没有反馈检测环节,它的精度较差,速度也受到步进电机性能的限制。但它的结构和控制简单、容易调整,故在速度和精度要求不太高的场合具有一定的使用价值。 1.步进电机的种类 步进电机的分类方式很多,常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及按定子和转子的数量进行分类等。根据不同的分类方式,可将步进电机分为多种类型,如表5-1所示。 表5-1 步进电机的分类 2.步进电机的结构

目前,我国使用的步进电机多为反应式步进电机。在反应式步进电机中,有轴向分相和径向分相两种,如表5--1所述。 图5--2是一典型的单定子、径向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。它与普通电机一样,分为定子和转子两部分,其中定子又分为定子铁心和定子绕组。定子铁心由电工钢片叠压而成,其形状如图中所示。定子绕组是绕置在定子铁心6个均匀分布的齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起,构成一相控制绕组。图5--2所示的步进电机可构成三相控制绕组,故也称三相步进电机。若任一相绕组通电,便形成一组定子磁极,其方向即图中所示的NS极。在定子的每个磁极上,即定子铁心上的每个齿上又开了5个小齿,齿槽等宽,齿间夹角为9°,转子上没有绕组,只有均匀分布的40个小齿,齿槽也是等宽的,齿间夹角也是9°,与磁极上的小齿一致。此外,三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距,如图5--3所示。当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时,B相磁极上的齿刚好超前(或滞后)转子齿1/3齿距角,C相磁极齿超前(或滞后)转子齿2/3齿距角。 图5-2 单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图

汽车发动机的种类 型号及优缺点

汽车发动机的种类、型号及优缺点 按活塞运动方式分类:分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在汽缸内作往复直线 运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。按照进气系统分类:分为自然吸气(非增压)式发动 机和强制进气(增压式)发动机。若进气是在接近大气状态下进行的,则为非增压内燃机或 自然吸气式内燃机;若利用增压器将进气压力增高,进气密度增大,则为增压内燃机。按 照气缸排列方式分类:分为单列式、双列式和三列式。单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的。双列式发 动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。三列式把气缸排成三列,成为W型发动机。按照气缸数目分类:分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以 上气缸的发动机称为多缸发动机。按照冷却方式分类:分为水冷发动机和风冷发动机。按 照行程分类:分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上 下往复运动四个冲程,完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个冲程,完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内 燃机。按照所用燃料分类:分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机; 使用柴油为燃料的内燃机称为柴油机。 “直列”也称之为并列汽缸,可用L代表,后面加上汽缸数就是发动机代号,现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。优点:稳定,成本低,结构简单,运转平衡性好, 体积小稳定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛。缺点:当排 气量和汽缸数增加时,发动机的长度将大大增加。现代轿车大多为前置发动机前轮驱动方式,需要发动机横放在车头,要求发动机的体积不能太大,L4的体积尺寸正好,因而直列4缸机获得了广泛应用。V型发动机就是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布 置一起,使两组汽缸形成有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形的发动机。V型发动 机的高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便。它便于通过扩大汽缸直径来提高排 量和功率并且适合于较高的汽缸数。目前国产的中高档车型中,不少采用V型6缸发动机,比如君威,帕萨特及奥迪A6等等。W型发动机只是近似W形排列,严格说来还应属V型发动机,至少是V型发动机的一个变种。W型发动机,W型发动机是德国大众专属发动机技术。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开(如帕萨特W8的小角度为15度),就成了W型发动机。或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形。 严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。W型与V型发动机相比可将发动机做得 更短一些,曲轴也可短些,这样就能节省发动机所占的空间,同时重量也可轻些,但它的 宽度更大,使得发动机室更满。W型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分,在运作时必然会引起很大的振动。针对这一问题,大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴,让两个部分的振动在内部相互抵消。 H型发动机目前应用不广泛,只有部分小型车采用。此外还有B型发动机,是水平对卧,目前只有保时捷采用。

机油滤清器工作原理剖析

机油滤清器工作原理剖析 我们先来了解机油滤清器的工作原理(大致说下流程) 机油滤清器(以下简称机滤) Oil Filter 在发动机中的位置 机滤的工作流程(机滤部件功能说明) 绿色箭头就是我们平时看到实样的外圈多空(一般有 4-6个眼),这是机滤进油孔(未经过滤的机油 从此进入机滤) 中一旦 L J I I -「. —L 黄色箭头是过滤后的出油孔,过滤干净的机油从这里供往发动机润滑,润滑对象如上图 未经过滤的机油从上图蓝箭头指示的进油孔进入机滤,首先到达第一站:止回阀(下图进油孔下红色 的橡胶垫) 说是止回阀不要以为是个什么机械装置,其实就是一个大橡胶垫,当机油倒流时它会堵住进油孔 止回阀的作用是为机滤安装于发动机上部或侧部时, 防止车辆熄火后机油回流导致机滤缺油(导致发 动机启动瞬间缺油) 这里穿插一点冷车启动的曾今讨论:热车启动需要机油预润滑(点火后机油到达应用位置是需要时间 的) 我们看到连机滤设计时都考虑到了这个缺油瞬间的重要性 这里我需要纠正自己过去的一个错误:关于新机滤需不需要先灌满油再安装的问题(我曾经认为底部 安装的机滤无需) 由于上周拧断机滤底座发现从机滤接口漏岀的机油并不多, 不像想象那样会不断的漏(最多只会起先 漏掉300ml ) 由此看到更换机滤时必须预先往机滤加注机油, 这是正确的(新机滤装上机油并不会在这个位置自动 灌满) 如果空机滤装上将导致首次启动时的磨损,这里引用机滤止回阀来证明这个阶段的重要性 有些机滤是没有设计止回阀的, 比如说在上面所叙说的内容相同, 对于底部安装的机滤来说不是很重 要(存在负压回抽的说法)我个人研究后觉得无所谓 甚至觉得没有止回阀流量理论上还要快一点,等待批判 此后机油进入滤纸

电机分类结构和原理

电机分类结构和原理标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

电机知识学习总结 1基本知识介绍 直流、单相交流、三相交流 交流下有“同步和异步”的区别 同步异步指的是转子转速与定子旋转磁场转速是同步(相同)还是异步(滞后),因而只有交流能产生旋转磁场,只有交流电机有同步异步的概念。 同步电机——原理:靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”实现转子磁极与定子旋转磁场磁极逐一对应,转子磁极转速与旋转磁场转速相同。特点:同步电机无论作为电动机还是发电机使用,其转速与交流电频率之间将严格不变。同步电机转速恒定,不受负载变化影响。 异步电机——原理:靠感应来实现运动,定子旋转磁场切割鼠笼,使鼠笼产生感应电流,感应电流受力使转子旋转。转子转速与定子旋转磁场转速必须有转速差才能形成磁场切割鼠笼,产生感应电流。 区别:(1)同步电机可以发出无功功率,也可以吸收;只能吸收无功。(2)同步电机的转速与交流工频50Hz电源同步,即2极电机3000转、4极1500、6极1000等。异步电机的转速则稍微滞后,即2极2880、4极1440、6极960等。(3)同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。同步电动机可以用以改进供电系统的功率因素。 同步电机无法直接启动:刚通电一瞬间,通入直流电的转子励磁绕组是静止的,转子磁极静止;定子磁场立即具有高速。假设此瞬间正好定子磁极与转子磁极一一对应吸引,在定子磁极在极短的时间内旋转半周的时间之内,会对转子产生吸引力,半周之后将会产生排斥力。由于转子有转动惯量,转子不会转动起来,而是在接近于0的速度下左右震动。因此同步电机需要鼠笼绕组启动。转速差使其产生感应电流,而感应电流具有减小转速差的特性(四根金属棒搭成井形,内部磁场变密会减小面积,变疏会增加面积,阻止其变化趋势),因而会使转子转动起来,直到感应电流与转速差平衡(没有电流就不会有力,因而不会消除转速差,猜测与旋转阻力有关)。 永磁、电磁、感磁(构成定子、转子) 永磁——永磁铁 电磁——通电线圈 感磁——无电闭合绕组、鼠笼

波音737-700800型飞机发动机引气系统及其故障分析

波音737-700/800型飞机发动机引气系统及其故障分析 针对发动机引气系统是一个多发性故障的系统,介绍了波音737-700/800型飞机发动机引气系统常见故障现象和原因,并结合实践提出了系统的排故方法。 波音737-700/800型飞机发动机引气系统的功用是为飞机气源系统提供压力和温度调节的压缩空气,供给气源用户系统,包括发动机起动系统,空调和增压系统,发动机进口整流罩防冰系统,机翼热防冰系统和水箱增压系统,大气总温探头加热,液压油箱增压系统等。发动机引气系统部件在发动机压气机机匣上和发动机吊架内。 发动机引气系统的工作原理及结构 发动机引气来自发动机第9级和第5级高压压气机。发动机低转速时,由于第5级空气压力不能满足气源系统的需要,气源系统使用第9级引气。发动机高转速时,气源系统使用第5级引气。发动机引气系统主要由三大机构来控制:(1)低速时高压级调节器和高压级活门控制发动机引气压力。低速时第5级单向活门防止反流。(2)高速时高压级活门关闭,第5级单向活门打开,向压力调节和关断活门(PRSOV)提供引气。(3)发动机引气预冷器系统控制发动机引气温度。预冷器的风扇空气流量由预冷器控制活门、预冷器控制活门传感器和机翼热防冰电磁活门控制。 高压级调节器和活门的目的是控制高压级发动机引气的供应。高压级调节器由气源关断机构、基准压力调节器、反流单向活门和释压活门组成。高压级调节器操纵高压级活门,进而控制第9级引气总管的引气量。高压级调节器从第9级引气总管的分接头得到未调节的空气,经过气源关断机构到达基准压力调节器,使压力减少到恒定的控制压力。该控制压力引到高压级活门的A腔,克服弹簧力和高压级活门B腔的压力打开活门。作用在高压级活门作动筒上的合力使活门调节下游的压力达到32 psi(额定值)。 引气调节器(BAR),PRSOV和450恒温器的功用是调节引气压力和温度。引气调节器的主要元件包括过压电门、基准压力调节器、控制节流孔、锁住电磁活门和释压活门。引气调节器从级间总管得到未调节的空气,经过过压电门和基准压力调节器,使压力减少到恒定的控制压力,然后引到释压活门和锁住电磁活门。当锁住电磁活门电动打开时,它向PRSOV的A腔提供控制压力克服弹簧力和B腔的压力来打开PRSOV,控制到气源总管的发动机引气量,使活门调节下游压力达到42 psi(额定值)。当引气调节器电动关闭时,它释放PRSOV的控制压力,利用弹簧力关闭PRSOV,切断引气。 发动机引气系统故障及其分析 1. 故障现象 当发动机为引气源时,在慢车状态(大概低于50%N1)时使用9级引气,正常的引气压力为32±6 psi;在正常巡航状态时使用5级引气,引气压力为42±8psi。如引气压力不在这个范围以内,就有可能是发动机引气系统出现故障。发动机引气系统常见故障有以下几种:A. 引气电门在OFF位时引气活门不能关闭;B.引气压力高;C.引气压力低;D. 引气压力为0;E. 发动机引气时左、右管道压力指示器指针不相同; F. 引气脱开灯亮等。下面具体对以上常见故障进行分析。 2. 故障的分析和排除 对于A故障现象,引气电门在OFF位时引气活门不能关闭的可能原因有:(1)MW0311电线束断路或短路,电路跳开关故障断开,P5-10空调组件、空调附件组件M324或飞机导线内部断路或短路;(2)PRSOV故障打开;(3)引气调节器打开或导线故障;(4)指示器系统故障。该故障较为简单,通过测量线路,检查引气调节器可以较为容易隔离故障。 故障B现象为:当发动机为引气源,工作在5级可调的稳定状态时,引气压力高于50 psi 则为引气压力高,可能的故障原因有:(1)管道压力传感器故障、N12双管道压力指示器超

机械过滤器类型及原理详解

机械过滤器一般用于水处理工程的预处理过程,主要去除机械杂质,胶体,微生物,有机物和活性氯等。壳体材质一般有PE、钢衬胶、钢喷塑及钢环氧防腐、不锈钢及玻璃钢等几种。根据不同工艺需要,过滤介质一般有石英砂,活性炭,锰砂,无烟煤等。根据进水方式可分为单流式过滤器、双流式过滤器,根据实际情况可联合使用也可以单独使用。 单流式机械过滤器的管道简单,运行平稳。过滤流速一般为4-50m/h,运行周期一般为8小时。双流式机械过滤器上下两端设有进水装臵,中部设有出水装臵。其优点是过滤水量较大,除污能力较高,运行周期长,一般为20小时,缺点是管道系统较为复杂,运行不太稳定,冲洗换料较为困难。 机械过滤广泛用于水处理过程中,主要用于给水处理除浊,反渗透、以及离子交换软化除盐系统的前级预处理,也可用于地表水、地下水除泥沙。进水浊度要求小于20度,出水浊度可达3度以下。双层滤料为:上层无烟煤400mm/1.2~2.5mm;下层石英砂800mm/0.5~1.2mm。 工作原理 机械过滤器又称压力过滤器,是指原水在一定的压力作用下,通过过滤介质滤除水中悬浮物,不溶性颗粒,除去色味,脱氯从而达到净化的目的。当净化一定量原水后,通过反冲洗方式,对过滤介质进行净化清洗,使之恢复过滤功能。 产品特点:设备结构简单,容易操作,安全性能高;运行稳定;易于维护保养。 反冲洗 1、在设计反冲洗装臵时,反冲泵、管道必须符合反冲洗量的要求,反冲洗强度为12~15L/(s.m2); 2、采用压缩空气擦洗滤料,使滤料表面的污泥等物脱落,其强度为18~25L/(s.m2)。技术参数 设计压力:工作压力6kgf/cm2 试验压力:9kgf/cm2 进水温度:4~50℃ 运行流速:10m/h(设计可考虑:单层滤料8m/h;双层滤料12m/h)浊度:进水<20mg/l,出水<5mg/l 反洗强度:无烟煤10~12 L/s·m2;石英砂15~18 L/s·m2;无烟煤、石英砂双料13~16 L/s.m2

图解发动机分类和各大系统结构

一.分类 内燃机的分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型,下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。 (1)按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。 (2)按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(72 0°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 (3)按照冷却方式分类

内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可K,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。 (4)按照气缸数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 (5)按照气缸排列方式分类

内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。 (6)按照进气系统是否采用增压方式分类

飞机各个系统的组成及原理

一、外部机身机翼结构系统 二、液压系统 三、起落架系统 四、飞机飞行操纵系统 五、座舱环境控制系统 六、飞机燃油系统 七、飞机防火系统 一、外部机身机翼结构系统 1、外部机身机翼结构系统组成:机身机翼尾翼 2、它们各自的特点和工作原理 1)机身 机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备,并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上,还常将发动机装在机身内。 2)机翼 机翼是飞机上用来产生升力的主要部件,一般分为左右两个面。 机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼,机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼,机翼平面形状成三角形的称三角翼,前一种适用于低速飞机,后两种适用于高速飞机。近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼,飞行员利用副翼进行滚转操纵。 即飞行员向左压杆时,左机翼上的副翼向上偏转,左机翼升力下降;右机翼上的副翼下偏,右机翼升力增加,在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。为了降低起飞离地速度和着陆接地速度,缩短起飞和着陆滑跑距离,左右机翼后缘还装有襟翼。襟翼平时处于收上位置,起飞着陆时放下。 3)尾翼 尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。 1.垂直尾翼 垂直尾翼垂直安装在机身尾部,主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。 通常垂直尾翼后缘设有方向舵。飞行员利用方向舵进行方向操纵。当飞行员右蹬舵时,方向舵右偏,相对气流吹在垂尾上,使垂尾产生一个向左的侧力,此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩,从而使机头右偏。同样,蹬左舵时,方向舵左偏,机头左偏。某些高速飞机,没有独立的方向舵,整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转,称为全动垂尾。 2.水平尾翼 水平尾翼水平安装在机身尾部,主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。低速飞机水平尾翼前段为水平安定面,是不可操纵的,其后缘设有升降舵,飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。即飞行员拉杆时,升降舵上偏,相对气流吹向水平尾翼时,水平尾翼产生

发动机分类和结构

发动机分类和结构 1. 分类 内燃机的分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型,下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。 (1) 按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。 图1-1 (2) 按照行程分类 内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-2 )。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 图 1-2 (3) 按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机(图1-3)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。 图1-3

(4) 按照气缸数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机 (图1-4)。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以 上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五 缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动 机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 图1-4 (5) 按照气缸排列方式分类 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图 1-5)。单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置 的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平 的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角 <180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角 =180°称为对置式发动机。 图1-5 (6) 按照进气系统是否采用增压方式分类 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气 (非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机(图1-6)。汽油 机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的。 图1-6 2. 基本构造 发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。

机油滤清器工作原理剖析

机油滤清器工作原理剖析 我们先来了解机油滤清器的工作原理(大致说下流程) 机油滤清器(以下简称机滤) Oil Filter 在发动机中 的位置 机滤的工作流程(机滤部件功能说明) 绿色箭头就是我们平时看到实样的外圈多空(一般有 4-6个眼),这是机滤进油孔(未经过滤的机油 从此进入机滤) CrS nk^haft dnva shaft 1 1 gauge 匚恰曲Lil pies dlj rocker arms rocker sha*1 valves oil gallenes C^rnshaft ? 2007 Enoywlgp 和Ji 百 Britannic*, Inc, cylinder h^d filiating 41 ^ntake and screen o-il pan (sump) push nods lappet timing chain tensioner

黄色箭头是过滤后的出油孔,过滤干净的机油从这里供往发动机润滑,润滑对象如上图 未经过滤的机油从上图蓝箭头指示的进油孔进入机滤,首先到达第一站:止回阀(下图进油孔下红色的橡胶垫) 说是止回阀不要以为是个什么机械装置,其实就是一个大橡胶垫,当机油倒流时它会堵住进油孔 止回阀的作用是为机滤安装于发动机上部或侧部时,防止车辆熄火后机油回流导致机滤缺油(导致发 动机启动瞬间缺油) 这里穿插一点冷车启动的曾今讨论:热车启动需要机油预润滑(点火后机油到达应用位置是需要时间的)我们看到连机滤设计时都考虑到了这个缺油瞬间的重要性 这里我需要纠正自己过去的一个错误:关于新机滤需不需要先灌满油再安装的问题(我曾经认为底部安装的机滤无需) 由于上周拧断机滤底座发现从机滤接口漏岀的机油并不多,不像想象那样会不断的漏(最多只会起先 漏掉300ml) 由此看到更换机滤时必须预先往机滤加注机油,这是正确的(新机滤装上机油并不会在这个位置自动 灌满) 如果空机滤装上将导致首次启动时的磨损,这里引用机滤止回阀来证明这个阶段的重要性 有些机滤是没有设计止回阀的,比如说在上面所叙说的内容相同,对于底部安装的机滤来说不是很重要(存在负压回抽的说法)我个人研究后觉得无所谓 甚至觉得没有止回阀流量理论上还要快一点,等待批判

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