本篇文章给大家谈谈《发动机分级》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、发动机的结构是怎样的?
- 2、航空发动机的分类及各类航空发动机的特点
- 3、汽车发动机有哪几种类型?
- 4、喷气式飞机的发动机是什么类型
- 5、涡轮发动机的主要分类
- 6、航空发动机有哪几个类型?
发动机的结构是怎样的?
发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异,发动机的总体结构图如下所示。
汽油发动机
柴油发动机
汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成(无点火系)。
构造:
1.曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力
2.配气机构
配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排出气缸。
3.燃料供给系
由于使用的燃料不同,可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。
汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种,通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气,并控制进入气缸内可燃混合气数量,以调节发动机输出的功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油,以调节发动机输出功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
4.冷却系
机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套(在机体内)等组成,其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中,从而维持发动机电动正常工作温度。
5.润滑系
润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面,以减小摩擦力,减缓机件磨损,并清洗、冷却摩擦表面。
6.点火系
汽油机点火系由电源(蓄电池和发电机)、点火线圈、分电器和火花塞等组成,其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。
7.起动系
起动系由起动机和起动继电器等组成,用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。
发动机工作原理
发动机将热能转变为机械能的过程,是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的,每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈,活塞往复四个行程完成一个工作循环的,称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈,即活塞往复两个行程完成一个工作循环的,称为两冲程发动机。
航空发动机的分类及各类航空发动机的特点
大概可分为两类,吸空气发动机简称吸气式发动机和火箭喷气式发动机。分类详述
飞行器发动机常见的分类原则有两种: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。按发动机是否须空气参加工作,飞行器发动机可分为两类,大约如下所示:
1、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。如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、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。
2、火箭喷气式发动机是一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。发动机数目用途
飞机上发动机的数目是由飞机的重量,种类,用途,以及发动机的类型所决定的。
一般来讲,确定发动机个数的首要原则就是重量,轻型飞机或超轻型飞机由于起飞重量较小,多采用1~2台发动机,而大型飞机则一般装有2~4台发动机,甚至更多。
在航空史的早期,由于当时的活塞式发动机单台功率较小,为了驱动一架大型飞机(现在看来那只能算中型飞机)就需要4台以上的发动机,经常会有飞机装有6台、8台、甚至12台之多,这么多的发动机使飞机的结构变得相当复杂,故障率也相当高,因此这些多发飞机大多是昙花一现。
随着推进技术的进步,现代航空喷气式发动机的功率越来越高,推力越来越大,不需要很多台就可以为飞机提供足够的动力,因而近些年来飞机发动机的数目呈减少的趋势,大多数飞机只装有1~2台发动机。但是在一些特殊情况下,如某些适航条例规定作越洋飞行的客机必须有3台以上的发动机,以确保在单发停车时具有足够的续航能力(这些规定已因为双发的波音-777飞机的出现而做了相应的调整),因此当今的远程运输机都采用4台发动机。
至于作战飞机,由于机体较轻,同时对飞机的结构的紧凑性要求较高,其发动机的数目为1~2台,轻型战斗机装1台,重型战斗机装2台。
汽车发动机有哪几种类型?
按照发动机放置位置可以分为:
前置发动机:发动机整体在前轴附近,用”F”表示
中置发动机:发动机整体在前后轴之间,用”M”表示
后置发动机:发动机整体在后轴附近,用”R”表示
按发动机的摆放方式可以分为:
横置发动机:曲轴和车体方向成直角
纵置发动机:曲轴和车体方向平行
按照发动机的结构形式可以分为:
直列发动机:所有汽缸均肩并肩排成一个平面。
V型发动机:气缸成V型排列。
水平对置型发动机 :其实是V型发动机的衍生,夹角180°。用字母“H”来表示
喷气式飞机的发动机是什么类型
喷气式发动机:
1.
涡喷发动机
进气道进气---压气机增压---燃烧室加热---涡轮膨胀作功带动压气机---尾喷管膨胀加速---排气到体外
发动机转起来之后,压气机源源不断地把压缩了的空气送到后面的燃烧室,在燃烧室里空气和燃油混合燃烧,向后排出高温高速高压气体,这些气体带动涡轮旋转,涡轮和压气机是用轴连在一起的,因此涡轮旋转了,压气机也跟着旋转,就不断地把空气压缩进去了~~
2.
涡轮风扇发动机
2.1分开排气涡轮风扇发动机
进气道进气--风扇增压--气流分为两股
内涵气流:压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--内涵尾喷管膨胀加速--排气到体外
外涵气流:外涵道--外涵尾喷管膨胀加速--排气到体外
我们常见的民航客机所采用的发动机,多半是分别排气涡轮风扇发动机,比如著名的v2500,pw4000,ge90....
2.2混合排气涡轮风扇发动机
进气道进气--风扇增压--气流分为两股
内涵气流:压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--混合器
外涵气流:外涵道--混合器
两股气流在混合器中掺混--尾喷管膨胀加速--排气到体外
涡轮风扇发动机要比涡轮喷气发动机更省油,尤其是超过音速不太多时。所以民用喷气飞机都是采用的涡轮风扇发动机。
我国民用分开排气涡轮风扇发动机还未研制成功,军用混合排气涡轮风扇发动机已成功批量生产相当于英国60年代的spey,用于飞豹上。相当于苏27上的al31的太行前一段时间报道研制成功,但不知道是否投入批量生产。美国现在用于f22的涡扇已能无加力超音速巡航。而al31还不行
发动机工作和是否起飞无关,发动机只要启动预热后,那么正常运转了,
在起飞时候只要加大油门使推力上升加速飞机的前进即可起飞
但需要注意的是,飞机的起飞,不是发动机直接推飞机起飞的(军用飞机例外),这些客机等飞机上发动机推力是很小的,发动机只能推飞机前进,当飞机到达一定速度后机翼的压力差使其起飞的。
涡轮发动机的主要分类
按照发动机燃料燃烧所需的氧化剂的来源不同可分为火箭发动机和空气喷气发动机。火箭发动机自带氧化剂。火箭发动机根据氧化剂和燃烧剂的形态不同,又分为液体火箭发动机和固体火箭发动机。
涡轮发动机近来也被用来用作大型发电机 (主要用于战斗,以及超音速客机,例如协和号);
这类发动机具有加速快 、设计简便等优点,是较早实用化的喷气发动机类型。但如果要让涡喷发动机提高推力,则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比,这将会使排气速度增加而损失更多动能,于是产生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大,对于商业民航机来说是个致命弱点。 (主要用于民用喷气式飞机和轰炸机、预警机等,是应用最为广泛的涡轮发动机)
涡轮风扇发动机的妙处,就在于既提高涡轮前温度,又不增加排气速度。涡扇发动机的结构,实际上就是涡轮喷气发动机的前方再增加了几级涡轮,这些涡轮带动一定数量的风扇。风扇吸入的气流一部分如普通喷气发动机一样,送进压气机(术语称“内涵道”),另一部分则直接从涡喷发动机壳外围向外排出(“外涵道”)。因此,涡扇发动机的燃气能量被分派到了风扇和燃烧室分别产生的两种排气气流上。这时,为提高热效率而提高涡轮前温度,可以通过适当的涡轮结构和增大风扇直径,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,从而避免大幅增加排气速度。热效率和推进效率取得了平衡,发动机的效率得到极大提高。效率高就意味着油耗低,飞机航程变得更远。 从结构上看,目前涡扇发动机可分为单转子、双转子、三转子。
涡轮风扇发动机可以再细分为不加力式和加力式。前者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,而可用飞行速度又比活塞式发动机高,在现代大型干线客机、军用运输机等最大速度为M0.9左右的飞机中得到广泛的应用。根据热机的原理,当发动机的功率一定时,参加推进的工质越多,所获得的推力就越大,不加力式涡轮风扇发动机由于风扇直径大,空气流量就大,因而推力也较大。同时由于排气速度较低,这种发动机的噪音也较小。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较油耗低,开加力时推重比大的特点。
涡轮螺旋桨发动机(主要用于螺旋桨飞机,很多旧型号的活塞式螺旋桨发动机后来都经改造安装上了涡桨发动机从而延长了飞行寿命);
涡轮轴发动机 (主要用于直升机)
此外还有螺旋桨及风扇组合的浆扇发动机
从喷气推进方式来讲,还有:
冲压喷气发动机(主要用于导弹和靶机),采用间歇燃烧原理的脉冲喷气发动机,以及不同类型组合的发动机,如涡轮/冲压喷气发动机。
航空发动机有哪几个类型?
有3种类型: ①活塞式航空发动机。早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。 ②燃气涡轮发动机。应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机;涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。 ③冲压发动机。特点是无压气机和燃气涡轮,进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲压作用增压。它构造简单、推力大,特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。 上述发动机均由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂,故又称吸空气发动机。其他还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机燃料消耗太大,不适于长时间工作,仅用于短时间飞机加速(如起动加速器)。脉冲发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机,尚处在试验阶段。
关于《发动机分级》的介绍到此就结束了。