发动机原理,发动机原理动态图

9 0 2024-06-20
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的基本原理、特点是什么?蒸汽机、汽轮机先是将水加热产生汽化高温气体,然后利用高温气体推动机器运转内燃机是让可燃气体或液体在密闭的空间里燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体快速膨胀推动机器运转喷气式也是让可燃气体或液体在密闭的空间里燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体快速膨胀向……

蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的基本原理、特点是什么?

蒸汽机、汽轮机先是将水加热产生汽化高温气体,然后利用高温气体推动机器运转内燃机是让可燃气体或液体在密闭的空间里燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体快速膨胀推动机器运转喷气式也是让可燃气体或液体在密闭的空间里燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体快速膨胀向机器运动方向相反的方向喷出,利用它与空气的反作用力推动机器运动

汽油发动机与柴油发动机总体构造上有何异同,它们之间有什么区别。需要详细的?

区别简而言之:点燃和压燃

汽油发动机与柴油发动机同属于内燃式热机,结构上的区别并不是很大,运行的步骤也都是“进气喷油、压缩蒸发、燃爆做功、排除废气”四个步骤,结构上都需要气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮、气门等,核心的区别证在于点火方式的不同。

发动机原理,发动机原理动态图
(图片来源网络,侵删)

汽油机的压缩比比较小,所谓的压缩指压缩空气,因为空气被压缩会产生高温,高温的作用是用做将液态汽油蒸发为气态。汽油从液态变成气态后燃烧的速度变变快很多,为了提升燃烧效率必须存在压缩冲程使其蒸发;但汽油的燃点比较高(427℃),想要通过压缩空气达到超高温需要的压缩比会很夸张,过高的压缩比本身也会损耗动力。所以汽油发动机只适合蒸发后被点燃,于是这种发动机有一台完善的点火系统:由点火线圈将12V电变压成为超20000V的高压电,之后通过火花塞电出电弧用以引燃混合油气,每个气缸都会有一枚火花塞。

柴油机的压缩比高于汽油机,柴油的燃点也低至了220摄氏度;比较低的燃点可以通过加大压缩比直接达到自然温度,所以柴油发动机并不需要点火系统,这是结构上与汽油机的主要区别。其次则是压缩比对运行状态的影响,想要实现高压缩比则要让发动机活塞以大深度压缩活塞的气缸,也就是从下止点到上止点扫过的深度比汽油机更大;柴油机活塞可以探到气缸的几乎顶端,气缸内留下用作爆燃做功的空间(燃烧室)很小,而且燃烧是在压缩到顶端的瞬间形成。

在活塞瞬间相对静止的状态下爆燃则会对活塞产生比较强的震动,不过爆燃瞬间火焰产生的推力也会更大,所以柴油机消耗与汽油机等量的燃油也能做到比汽油机更大的扭矩,因为汽油机往往是在活塞达到上止点并开始下行后才会点燃产生动能,为了让振感小一些不得不浪费掉一定比例的动力。

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(图片来源网络,侵删)

以上是汽油发动机与柴油发动机的主要区别,点火系统和NVH(噪音、震动、声振粗糙度)是主要的差别,供参考。


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汽油机与柴油机在纯机械原理上有结构强度不同、压缩比不同、燃烧方式不同,另外就是活塞行程不同、缸径受限不同、转速及扭矩不同。在缸径受限及压缩比受限上汽油机唯一的途径只能是在额定的转速下增加气缸数获取功率的提升,柴油机却是在转速受限的条件下气缸直径可做到汽油机最大缸径的十倍,而转速可低到汽油机额定转速的1/8~1/10。柴油机燃烧供给系统的精密程度及调速器结构的复杂程度更是汽油机无法比拟的。

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(图片来源网络,侵删)

在进入电控时代后,柴油机电控燃油供给系统的精致程度更彰显机电一体化各领域科技之大成,从燃油喷射压力到多次喷射解决了纯机械原理无法完成的运行轨迹,直至废气后处理的各种模式,都是汽油机电喷系统难以或根本无力达到的。可以肯定地说:电控柴油机才是往复式活塞机中的精密机械,汽油机受限于燃烧特性的制衡,只能是吃粗粮的小脚女人。这就是进入电控时代后拉大了这两者之间巨大区别。

发动机的组成各部分的功用分别是怎样的?

发动机是汽车的核心部件,其主要组成部分及功用如下:

活塞:活塞是发动机的核心部件之一,它通过上下运动来压缩和释放气体,从而驱动曲轴旋转。活塞的材质通常为铝合金或铸铁,具有较高的强度和耐磨性。

活塞环:活塞环是安装在活塞上的环形零件,其主要作用是密封活塞与气缸之间的空隙,防止气体泄漏。活塞环通常由铸铁或钢制成。

气缸:气缸是发动机中的一个重要部件,它是活塞运动的轨道,同时也是燃烧室。气缸通常由铸铁或铝合金制成。

曲轴:曲轴是发动机的另一个核心部件,它通过连杆将活塞的上下运动转化为旋转运动,从而驱动汽车前进。曲轴通常由钢铁制成。

连杆:连杆是连接活塞和曲轴的零件,它通过上下运动将活塞的运动转化为曲轴的旋转运动。连杆通常由钢铁制成。

气门:气门是发动机中的一个重要部件,它控制气缸内的气体进出,从而实现燃烧和排放。气门通常由钢铁或铸铁制成。

水泵:水泵是发动机的冷却系统中的一个重要部件,它通过循环水来降低发动机的温度,保证发动机正常运转。水泵通常由铸铁或铝合金制成。

燃油系统:燃油系统是发动机中的一个重要部件,它负责将燃油输送到发动机中进行燃烧。燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件。