往复式发动机

编辑:蚕桑网互动百科 时间:2020-02-21 01:32:36
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往复式发动机也叫活塞发动机,是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机,也是一种将活塞的动能转化为其他机械能的机械,主要利用燃料燃烧产生的热能通过液体(如水)或气体的膨胀,从而推动活塞,将热能转化为动能的机械。
主要分为,外部燃料发动机,如蒸汽机斯特林发动机等;和内燃机,现在汽车、船舶的主要动力。内燃机又可细分为:柴油机、汽油机、气体燃料发动机等。
中文名
往复式发动机
外文名
Reciprocating Engine
别    名
活塞发动机
意    义
将压力转换成旋转动能
利    用
燃料燃烧
分    类
柴油机,汽油机

往复式发动机起源、原理、组成

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起源
往复式发动机由于活塞在汽缸中做往复直线运动而得名。往复式发动机最早是在蒸汽机的基础上发展而来的,当时是利用加热的蒸汽推动活塞从而产生动力的,后来由于石油的利用,出现了内燃机。蒸汽机和内燃机的基本原理是相同的,现代的内燃机更加合理,制作材料更加耐磨耐高温,而且燃料加注方式也开始智能化。
往复式发动机最早起源于英国,当时英文翻译成汉语就是产生动力的装置,由于工业革命的发展,往复式发动机有了很大的改进,同时也被引进到很多国家。随着中国的发展和开放,往复式发动机后来慢慢的引进到中国,帮助中国的机械业产生了飞速发展
原理
往复式发动机一般是利用汽油、柴油或者气体燃料燃烧产生压力的。通常是一个或一个以上活塞,每个活塞都在气缸内,燃料和空气的混合物被注入其内,然后被点燃(柴油机是被压燃),产生气体膨胀,推动活塞向后运动。活塞的这种直线运动通过连杆和曲轴转换成圆周运动。
组成
(1)由于活塞运动,气缸内产生压缩空气或预压缩的空气(或者因某些发动机类型不一样,也可能是空气燃油混合物);
(2)在气缸内的压缩空气中直接燃烧燃油,增加压缩空气所带的热能;
(3)气缸中的高温高压混和气体推动活塞连杆做有用功,汽车发动机及柴油发动机都是这种发动机的代表。汽油发动机的压缩比要低一些,而气体燃烧是靠火花塞点火实现的,而柴油发动机的压缩比显然要高得多,它是靠压缩生热而燃烧的。
示例
示例 (3张)

往复式发动机工作效率

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往复式发动机的工作效率并不高,一般燃料的利用率很少超过40%。柴油机的效率普遍比汽油机高,但其体积也更为庞大。所以一般大型机械都使用柴油机。近年来,随着机械智能化水平的提高,往复式发动机的多个工作步骤得以实现计算机精确化控制,从而提高了效率,有效利用了宝贵的燃料,减少了排放。但由于其大体工作原理已经定型,在效率上难有重大突破。

往复式发动机各式发动机简介

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往复式发动机点燃式发动机

点燃式发动机可以分为两种类型,一种是四冲程发动机,另一种是两冲程发动机。对于四冲程发动机,一个循环包括四个步骤:(1)进气冲程(2)压缩冲程;(3)燃烧膨胀冲程;(4)排气冲程
两冲程发动机内,进气冲程与排气冲程都省略了,因为进入气缸的预压混和气体将要排出的废气取代,它拥有较高动力重量比,因为每圈发动机都会产生做一次膨胀冲程,而这个优势是以一部分燃气进入气缸时随尾气排出被浪费了造成的,因此它的效率很低,用途极为有限。由于点燃的时间点不同燃气燃烧的可能不是很充分,现在流行电子多点点火控制燃烧的地点和燃烧的顺序以保障燃气的充分燃烧。

往复式发动机压燃式发动机

这种发动机与点燃式发动机相似,但是在压缩冲程中,仅有空气进入并被压缩达到燃烧条件,然后气雾化了的燃油按控制的速率喷入燃烧室,如现在的柴油发动机
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