1.1发动机的类型和工作原理

发动机重大版教案专用笺(电子版)

发动机工作过程和原理基本分析

发动机工作过程和原理基本分析 发动机是一种能量转换机构,它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。那么,它是怎样完成这个能量转换过程呢?也就是说它是怎样把热能转换成机械能的呢?要完成这个能量转换必须经过进气,把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩,压缩接近终点时点燃可燃混合气(或将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃);可燃混合气着火燃烧,膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、排气四个过程。 把这四个过程叫做发动机的一个工作循环,工作循环不断地重复,就实现了能量转换,使发动机能够连续运转。把完成一个工作循环,曲轴转两圈(720°),活塞上下往复运动四次,称为四行程发动机。而把完成一个工作循环,曲轴转一圈(360°),活塞上下往复运动两次,称为二行程发动机。下面介绍一下四行程发动机的工作原理和工作过程。 一.四行程汽油机的工作原理 四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。

(1) 进气行程(图1-22) 由于曲轴的旋转,活塞从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。进气过程开始时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净的废气,因此,气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,当压力低于大气压时,在气缸内产生真空吸力,空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气,通过进气门被吸入气缸,直至活塞向下运动到下止点。 在进气过程中,受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响,进气终了时,气缸内气体压力略低于大气压,约为0.075~0.09MPa,同时受到残余废气和高温机件加热的影响,温

航空发动机原理

航空发动机主要有三种类型:活塞式航空发动机,燃气涡轮发动机和冲压发动机。 航空发动机的发展经历了活塞发动机,喷气时代的活塞发动机,燃气涡轮发动机,涡轮喷气发动机/涡轮风扇发动机,涡轮螺旋桨发动机/涡轮轴发动机。本文主要利用动态图来说明航空发动机的工作原理。 星型活塞发动机(常见于旧飞机,例如B-36,yun-5等): 星型活塞发动机的原理与汽车发动机的原理相同。燃料在汽缸中爆炸并燃烧以推动活塞工作,但汽缸装置为星形。汽车上的活塞发动机通常以V或w的形式布置。活塞式航空发动机由于效率低,噪音大,燃油消耗大而已基本取消。 涡轮喷气发动机:(J-7,MiG-25等) 涡轮喷气发动机是涡轮发动机的一种。取决于气流产生推力。它通常用于为高速飞机提供动力,但其燃油消耗高于涡轮风扇发动机。著名的MiG-25和SR-71黑鸟侦察机均配备了涡轮喷气发动机,其最大速度可突破3马赫。由于油耗高,逐渐被涡轮风扇发动机取代。 涡轮螺旋桨发动机:(Y-8,C-130,a-400m等) 涡轮喷气发动机的本质类似于带有减速器和外部螺旋桨的涡轮喷气发动机。涡轮螺旋桨发动机的推力主要由螺旋桨产生,而喷气机产生的推力很小,仅为螺旋桨的十分之一。涡轮螺旋桨发动机的优点是速度低,效率高,适用于运输机,海上巡逻机等。由于螺旋桨旋转的面积较大,因此在高速飞行时会有很多阻力,因此涡轮螺旋桨发动

机不适合高速飞行。 涡轮风扇发动机:(涡轮风扇10,AL-31F,f-135等,cmf56)涡轮风扇发动机是从涡轮喷气发动机发展而来的。与涡轮喷气发动机相比,涡轮风扇发动机的主要特点是第一级压缩机的面积要大得多。目前,大多数先进的飞机都使用涡扇发动机。涡扇发动机相当于涡轮螺旋桨发动机和涡轮喷气发动机性能的折衷产品,适用于以400-1000 km / h的速度飞行。 优点:高推力,高推进效率,低噪音,低油耗,飞行距离长。 缺点:风扇直径大,迎风面大,阻力大,发动机结构复杂,设计困难。 螺旋桨风扇发动机:(ge-36) 螺旋桨式风扇发动机不仅可以被视为具有先进高速螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机,而且除了外部管道外,还可以被视为超高旁通比涡轮风扇发动机。它具有涡轮螺旋桨发动机低油耗率和涡轮风扇发动机高飞行速度的优点。实验中的Ge36显示出非常低的燃料消耗,但是由于噪音,它并未在任何飞机上使用。

先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势

先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势 一、轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术1 整体叶盘制造技术整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新与 技术跨越的关键部件,通过将传统结构的叶片和轮盘设计成整体结构,省去传统连接方式采用的榫头、榫槽和锁紧装置,结构重量减轻、零件数减少,避免了榫头的气流损失,使发动机整体结构大为简化,推重比和可靠性明显提高。在第四代战斗机的动力装置推重比10 发动机F119 和EJ200上,风扇、压气机和涡轮采用整体叶盘结构,使发动机重量减轻20%~30%,效率提高5%~10%,零件数量减少50% 以上。目前,整体叶盘的制造方法主要有:电子束焊接法;扩散连接法;线性摩擦焊接法;五坐标数控铣削加工或电解加工法;锻接法;热等静压法等。在未来推重比15~20 的高性能发动机上,如欧洲未来推重比15~20 的发动机和美国的IHPTET 计划中的推重比20的发动机,将采用效果更好的SiC 陶瓷基复合材料或抗氧化的C/C 复合材料制造整体涡轮叶盘。2 整体叶环(无盘转子)制造技术如果将整体叶盘中的轮盘部分去掉,就成为整体叶环,零件的重量将进一步降低。在推重比15~20 高性能发动机上的压气机拟采用整体叶环,由于采用密度较小的复合材料制造,叶片减轻,可以直接固定在承力环上,从而取消了轮盘,使结构质量减轻70%。目前正

在研制的整体叶环是用连续单根碳化硅长纤维增强的钛基复合材料制造的。推重比15~20 高性能发动机,如美国XTX16/1A 变循环发动机的核心机第3、4 级压气机为整体叶环转子结构。该整体叶环转子及其间的隔环采用TiMC 金属基复合材料制造。英、法、德研制了TiMMC 叶环,用于改进EJ200的3级风扇、高压压气机和涡轮。3 大小叶片转子制造技术大小叶片转子技术是整体叶盘的特例,即在整体叶盘全弦长叶片通道后部中间增加一组分流小叶片,此分流小叶片具有大大提高轴流压气机叶片级增压比和减少气流引起的振动等特点,是使轴流压气机级增压比达到3 或3 以上的有发展潜力的技术。4 发动机机匣制造技术在新一代航空发动机上有很多机匣,如进气道机匣、外涵机匣、风扇机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣等,由于各机匣在发动机上的部位不同,其工作温度差别很大,各机匣的选材也不同,分别为树脂基复合材料、铁合金、高温合金。树脂基复合材料已广泛用于高性能发动机的低温部件,如F119 发动机的进气道机匣、外涵道筒体、中介机匣。至今成功应用的树脂基复合材料有PMR-15(热固性聚酰亚胺)及其发展型、Avimid(热固性聚酰亚胺)AFR700 等,最高耐热温度为290℃~371℃,2020 年前的目标是研制出在425℃温度下仍具有热稳定性的新型树脂基复合材料。树脂基复合材料构件的制造技术是集自动铺带技术(ATL)、自动纤维铺放

航空发动机原理复习题

发动机原理部分 进气道 1.进气道的功用: 在各种状态下, 将足够量的空气, 以最小的流动损失, 顺利地引入压气机; 2.涡轮发动机进气道功能 冲压恢复—尽可能多的恢复自由气流的总压并输入该压力到压气机。提供均匀的气流到压气机使压气机有效的工作.当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时, 通过冲压压缩空气, 提高空气的压力 3.进气道类型: 亚音进气道:扩张型、收敛型;超音速:内压式、外压式、混合式 4.冲压比:进气道出口处的总压与远前方气流静压的比值∏i=P1*/P0*。 影响进气道冲压比的因素:流动损失、飞行速度、大气温度。 5.空气流量:单位时间流入进气道的空气质量称为空气流量。 影响因素:大气密度, 飞行速度、压气机的转速 压气机 6.压气机功用:对流过它的空气进行压缩,提高空气的压力。供给发动机工作时所需 要的压缩空气,也可以为坐舱增压、涡轮散热和其他发动机的起动提供压缩空气。7.压气机分类及其原理、特点和应用 (1)离心式压气机:空气在工作叶轮内沿远离叶轮旋转中心的方向流动. (2)轴流式压气机:空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动. (3)混合式压气机: 8.阻尼台和宽叶片功用 阻尼台:对于长叶片,为了避免发生危险的共振或颤振,在叶身中部带一个减振凸台。 宽弦叶片:大大改善叶片减振特性。与带减振凸台的窄弦风扇叶片比,具有流道面积大,喘振裕度宽,及效率高和减振性好的优点。 9.压气机喘振: 是气流沿压气机轴向发生的低频率、高振幅的气流振荡现象。 10.喘振的表现: 发动机声音由尖锐转为低沉,出现强烈机械振动. 压气机出口压力和流量大幅度波动,出现发动机熄火. 发动机进口处有明显的气流吞吐现象,并伴有放炮声. 11.造成喘振的原因 气流攻角过大,使气流在大多数叶片的叶背处发生分离。 燃烧室 12.燃烧室的功用及有几种基本类型 功用:用来将燃油中的化学能转变为热能,将压气机增压后的高压空气加热到涡轮前允许的温度,以便进入涡轮和排气装置内膨胀做功。 分类:单管(多个单管)、环管和环形三种基本类型 13.简述燃烧室的主要要求点火可靠、燃烧稳定、燃烧完全、燃烧室出口温度场符合要 求、压力损失小、尺寸小、重量轻、排气污染少 14.环形燃烧室的结构特点、优缺点 结构特点:火焰筒和壳体都是同心环形结构,无需联焰管 优点:与压气机配合获得最佳的气动设计,压力损失最小;空间利用率最高,迎风面积最小;可得到均匀的出口周向温度场;无需联焰管,点火时容易传焰。 缺点:调试时需要大型气源; 采用单个燃油喷嘴,燃油—空气匹配不够好; 火焰筒刚性差;

电喷发动机工作原理

电喷发动机工作原理 电喷发动机工作时,需要随时从各种传感器中获取数据,然后由行车电脑运算后,送到各执行部件进行调整来实现对发动机的控制的。简单的说分以下几种情况:(只对电喷型发动机)1. 着车:当你将钥匙转动到on位时,行车电脑开始对各传感器和执行器进行自检,并同时接通汽油泵继电器供油,这时如果车子里很静的话,你会听到在油箱里的电子油泵转动的声音,1-2秒左右后,当油压达到标准压力后,汽油泵停转。同时,电脑将向位于节气门处的怠速步进电机供电,使其进入正常位置。这时将钥匙转向start位置,接通启动继电器,启动机开始转动; 2. 怠速:启动机开始转动后,电脑开始读取位于发动机飞轮处的曲轴位置传感器和位于分电器中的同步传感器这两个传感器的读数,如果读数正常,且两信号数据变化与启动条件吻合,则电脑再根据当前的发动机冷却水温度,进气岐管空气温度数据调整怠速步进电机,将怠速调整杆调整到合适位置。一切就绪后,电脑开始根据曲轴位置传感器和同步传感器传来的信号计算出点火时机,并根据水温和气温传感器的数据计算出喷油咀开启时隙(脉冲),然后根据计算结果开始向高压包的低压线供电和向喷油咀线路供电,其中,向喷油咀供电是以脉冲方式进行的。根据以上原理,在冻天启动电喷车是不用加油门的,不然行车电脑还要将节气们开启度数据进行运算,会影响启动效果。点火成功后,行车电脑将时刻监视各传感器数据,并根据安装在发动机进气岐管上的进气岐管绝对压力传感器所传入的真空压力值,结合水温、进气温度等信号,调整怠速电机和喷油咀开启脉冲,将转速控制在最低的稳定转速下; 3. 加速:当你踩下油门时,电脑及时从节气门上的节气门位置传感器读到数值,并结合节气门上的进气岐管绝对压力(真空度)传感器和分动箱上(2021切诺基)的行车速度传感器共同算出车辆负荷信息,调整喷油咀喷油脉冲(实际上是延长喷油时间),加大喷油量,完成加速动作; 4. 减速:当你松开油门时,电脑如上面加速一样,根据各传感器信号,调整喷油脉冲实现减速,但此时为保证减速效果平稳,电脑会对喷油量

级《航空发动机原理》期末考试复习

《航空发动机原理》复习 一、单项选择题(共20题每题2分共40分) 1.以下哪个是衡量发动机经济性的性能参数( A )。 A EPR B FF C SFC D EGT 2.涡轮风扇发动机的涵道比是( D )。 A流过发动机的空气流量与流过内涵道的空气流量之比 B流过发动机的空气流量与流过外涵的空气流量之比 C流过内涵道的空气流量与流过外涵道的空气流量之比 D流过外涵道的空气流量与流过内涵道的空气流量之比 3.高涵道比涡扇发动机是指涵道比大于等于( C ). A 2 B 3 C 4 D 5 4.涵道比为4的燃气涡轮风扇发动机外涵产生的推力约占总(C )。 A20% B40% C80% D90% 5.涡桨发动机的喷管产生的推力约占总推力的( B ) %% % D. 0 6.涡桨发动机使用减速器的主要优点是:( C ) A能够增加螺旋桨转速而不增加发动机转速 B螺旋桨的直径和桨叶面积可以增加 C可以提高发动机转速而增大发动机的功率输出又能使螺旋桨保持在较低转速而效率较高 D在增大螺旋桨转速情况下,能增大发动机转速 7.双转子发动机高压转子转速N2与低压转子转速Nl之间有( C ) A N2<Nl B N2=Nl C N2>Nl D设计者确定哪个大 8.亚音速进气道是一个( A )的管道。 A扩张形 B收敛形 C先收敛后扩张形 D圆柱形 9.亚音速进气道的气流通道面积是( D )的。 A扩张形 B收敛形 C先收敛后扩张形 D先扩张后收敛形 10.气流流过亚音速进气道时,(D )。 A速度增加,温度和压力减小 B速度增加,压力增加,温度不变 C速度增加,压力减小,温度增加 D速度减小,压力和温度增加 11.在离心式压气机里两个起扩压作用的部件是( D )。 A涡轮与压气机B压气机与歧管C叶片与膨胀器D叶轮与扩压器 12.轴流式压气机的一级由(C )组成。 A转子和静子 B扩压器和导气管 C工作叶轮和整流环 D工作叶轮和导向器 13. 空气流过压气机工作叶轮时, 气流的(C )。 A相对速度增加, 压力下降 B绝对速度增加, 压力下降 C相对速度下降, 压力增加 D绝对速度下降, 压力增加 14.空气流过压气机整流环时, 气流的( C )。 A速度增加, 压力下降 B速度增加, 压力增加 C速度下降, 压力增加 D速度下降, 压力下降 15.压气机出口处的总压与压气机进口处的总压之比称为(A )。 A发动机的增压比 B发动机的压力比 C发动机的压缩比 D发动机的容积比

电喷柴油机的工作原理教学教材

电喷柴油发动机的工作原理和使用方法 电喷柴油机的工作原理 高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度. 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统 中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油 管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无 Rail p^ewure sensor 屮轨 压 站 carm-qr HMMnl speed sansar p?aei (trpdl’t^rnaor 凸能IHt* i?kfk 力 High t>ressuc? pjmp CPN2 2 wdh 惟逼「irp up.* rAoin-+ilter rAoin-+ilter ffi KB S&nsors High \$屮£ limiter valw K I Low pnKQMie 带*樹泵的粋直春 E^ctrortic ewol wnii AduAt*^ MtrS Injector Tank with pre酬即 VMd sensor 祐出舸*槪専箪 利梓敢jt wnscu 驕?H■ 芍

关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU空制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油 蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下: 共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状 况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调 节,尤其优化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油

发动机的基本工作原理

发动机的基本工作原理 发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。下面是收集的发动机的基本工作原理,欢迎阅读。 我们以单缸汽油发动机为例,讲解一下汽油机的工作原理。 气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞 在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气,设有进气门和排气门。 活塞顶离曲轴中心最远处,即活塞最高位置,称为上止点。活 塞顶部离曲轴中心最近处,即活塞最低位置,称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程,曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机,活塞行程等于曲柄半径的两倍。 活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或 发动机排量,用符号VL表示。 四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,既进气行程、压 缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。 进气行程 化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。进气行程中,进气门打开,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内

的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。 压缩行程 为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。 压缩终了时,活塞到达上止点,活塞上方形成很小空间,称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比,以ε表示: 压缩比愈大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。但压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高。同时,还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧(也称为炽热点火或早燃)。表面点火发生时,也伴有强烈的敲击声(较沉闷),产生的高压会使发动机件负荷增加,寿命降低。

电喷发动机工作原理

电喷发动机工作原理 现在的电喷车在行驶过程中,当司机突然松开油门踏板(使节气门完全关闭)时,发动机不需要输出转矩,而是由汽车的动能拖动。这一工况被称为拖动工况或滑行工况。 在拖动工况为了减少废弃排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性,电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后,首先立即推迟当时的点火角,然后全部切断向发动机喷油,这样可使工况的过度过程较为平稳。 当发动机转速超过规定转速界限(转速界限2)并且节气门关闭时,喷嘴将不再喷油,发动机的供油被切断;而发动机转速一旦低于下个转速界限(转速界限3),则喷嘴又重新开始喷油。如果在拖动工况出现发动机转速急剧下降,如在紧急刹车时,则喷嘴将在较高转速(转速界限1)恢复喷油,以防止低于发动机怠速转速或发动机完全熄火。 一、简介 电子燃油喷射控制系统(简称EFI或EGI系统),以一个电子控制装置(又称电脑或ECU)为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 此外,电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序,还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能,满足发动机特殊工况对混合气的要求,使发动机获得良好的燃料经济性和排放性,也提高了汽车的使用性能。 电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的,电动燃油泵装在油箱内,

浸在燃油中。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压,压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后,被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀,由电脑控制。通电时电磁阀开启,压力燃油以雾状喷入进气歧管内,与空气混合,在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器,用来调整分配油管中燃油的压力,使燃油压力保持某一定值,多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同,进气量也不同,进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下,进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化,并传送给电脑,电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量,再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器,通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长,喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为2~10ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由电脑根据安装于离合器壳体上的发动机转速(曲轴位置)传感器测得某一位置信号来控制。这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机每个工作循环中喷油两次,喷油是间断进行的,属于间歇喷射方式 二、电子燃油喷射控制的原理 (一)各种工况控制简介

我国航空发动机行业现状及发展趋势预测分析

2016年我国航空发动机行业现状及2017市场发展趋势预测分析 中商情报网讯:近年来,我国已经形成较完整的航空发动机产业链和相应的 生产布局。2011年我国整个航空发动机市场规模约为200亿元人民币,其中军 用约占70%;民用约占30%,预计到2020年,我国航空发动机产业市场规模将 突破千亿元大关。 中国航空发动机市场规模及预测,2011年-2020年如下图所示: 一、航空发动机整体情况 航空发动机作为飞机动力源,是决定飞机性能的重要因素。航空发动机集中 了机械制造行业几乎所有的高精尖技术,因此航空发动机技术水平的高低是一个 国家工业实力的重要标志。目前世界上能制造飞机的国家很多,但是能独立研制 航空发动机的只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家,而全球民 用航空发动机市场基本被欧美企业垄断。 航空发动机产业空间广阔,未来20年全球民用航空发动机市场规模将达到 14,360亿美元,军用航空发动机市场规模将达到4,300亿美元。 二、航空发动机电子技术 随着发动机测试技术和控制技术的快速发展,发动机系统已从传统的机械系 统向机电系统发展,而且发动机电子技术所占比例不断提高。在航空发动机领域, 以发动机参数采集器和发动机电子控制系统为代表的发动机电子系统的采用极 大推动了发动机电子技术的发展。 (一)发动机参数采集器基本情况 发动机参数采集器属于发动机状态监视装置。这类设备主要进行发动机重要 参数的采集、处理和存储,发动机气路参数趋势分析,发动使用寿命监视,发动 机振动监视,发动机健康管理等。发动机参数采集器可以跟踪采集航空发动机运 行中的工作状态和故障信息,并进行处理,分析出航空发动机部件的性能退化情 况或者根据处理后的数据对故障进行诊断、分析故障原因、性质、部位及发展趋 势,根据具体情况采取必要的维护措施。这类电子状态监视与故障诊断系统对航 空发动机早期故障诊断征兆的及时发现与及时处理具有重要作用,可以避免相关 事故的发生,保障飞行安全,同时还可以“视情维修”,大大节省维修成本与维修 时间,对使用方和维修商都会带来明显的经济效益。 目前国内外飞机都逐渐采用发动机参数采集器取代传统的发动机仪表,新飞 机制造和老飞机改造产生了较大容量的市场。晨曦航空是国内率先研制发动机参 数采集器的企业之一,是国内直升机发动机参数采集器最大供应商。 (二)航空发动机电子控制领域基本情况

汽车发动机的工作原理和各部件作用

汽车发动机的工作原理和各部件作用 汽车, 原理, 发动机 发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器.比如汽油发动机,航空发动机. 基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意: 1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。 2.同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽 车不用蒸汽机。 相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。 结构 机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。 一. 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却 水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常 把气缸体分为以下三种形式。

发动机电喷系统的工作原理

发动机电喷系统的工作原理 现在的电喷车在行驶过程中,当司机突然松开油门踏板(使节气门完全关闭)时,发动机不需要输出转矩,而是由汽车的动能拖动。这一工况被称为拖动工况或滑行工况。 在拖动工况为了减少废弃排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性,电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后,首先立即推迟当时的点火角,然后全部切断向发动机喷油,这样可使工况的过度过程较为平稳。 当发动机转速超过规定转速界限(转速界限2)并且节气门关闭时,喷嘴将不再喷油,发动机的供油被切断;而发动机转速一旦低于下个转速界限(转速界限3),则喷嘴又重新开始喷油。如果在拖动工况出现发动机转速急剧下降,如在紧急刹车时,则喷嘴将在较高转速(转速界限1)恢复喷油,以防止低于发动机怠速转速或发动机完全熄火。 一、简介 电子燃油喷射控制系统(简称EFI或EGI系统),以一个电子控制装置(又称电脑或ECU)为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 此外,电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序,还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能,满足发动机特殊工况对混合气的要求,使发动机获得良好的燃料经济性和排放性,也提高了汽车的使用性能。 电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的,电动燃油泵装在油箱,浸在燃油中。油箱的燃油被电动燃油泵吸出并加压,压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后,被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀,由电脑控制。通电时电磁阀开启,压力燃油以雾状喷入进气歧管,与空气混合,在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器,用来调整分配油管中燃油的压力,使燃油压力保持某一定值,多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同,进气量也不同,进气歧管的真空度也不同。在同一转速下,进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管真空度的变化转变成电信号的变化,并传送给电脑,电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量,再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸

航空发动机原理与构造知识点

航空发动机原理与构造知识点 1.热力系 2.热力学状态参数 3.热力学温标表示方法 4.滞止参数在流动中的变化规律 5.连续方程、伯努利方程 6.激波 7.燃气涡轮发动机分类及应用 8.燃气涡轮喷气发动机即使热机也是推进器 9.涡喷发动机结构、组成部件及工作原理 10.涡扇发动机结构、组成部件及工作原理 11.涡桨发动机结构、组成部件及工作原理 12.涡轴发动机结构、组成部件及工作原理 13.EPR、EGT、涡轮前燃气总温含义 14.喷气发动机热力循环(理想循环、实际循环) 15.最佳增压比、最经济增压比 16.热效率、推进效率、总效率 17.喷气发动机推力指标 18.发动机中各部件推力方向 19.喷气发动机经济指标 20.涡扇发动机中N1、涡扇发动机涵道比的定义 21.涡扇发动机的优缺点及质量附加原理 22.发动机的工作原理(涡喷、涡扇、涡轴和涡桨) 23.发动机各主要部件功用和原理,各部件热力过程和热力循环 24.进气道的分类及功用 25.总压恢复系数和冲压比的定义 26.超音速进气道三种类型 27.超音速进气道工作原理(参数变化) 28.离心式压气机组成部件 29.离心式压气机增压原理 30.离心式压气机优缺点 31.轴流式压气机组成部件 32.轴流式压气机优缺点 33.压气机叶片做成扭转的原因 34.压气机基元级速度三角形及基元级增压原理 35.扭速 36.多级轴流式压气机特点 37.喘振现象原因及防喘措施(原因) 38.轴流式压气机转子结构形式、优缺点 39.鼓盘式转子级间连接形式 40.叶片榫头类型、优缺点

41.减振凸台的作用以及优缺点 42.压气机级的流动损失 43.多级轴流压气机流程形式,机匣结构形式 44.压气机喘振现象、根本原因、机理过程 45.压气机防喘措施、防喘措施原理 46.燃烧室的功用和基本要求 47.余气系数、油气比、容热强度的定义 48.燃烧室出口温度分布要求 49.燃烧室分类及优缺点 50.环形燃烧室的分类及区别 51.燃烧室稳定燃烧的条件和如何实现 52.燃烧室分股进气作用 53.燃烧室的组成基本构件及功用 54.旋流器功用 55.涡轮的功用和特点(与压气机比较) 56.涡轮叶片的分类和结构 57.一级涡轮为何可以带动更多级压气机 58.提高涡轮前温度措施 59.带冠叶片优缺点 60.间歇控制定义、发动机在起动巡航、停车时间隙变化情况 61.如何实现涡轮主动间隙控制 62.涡轮叶片冷却方式 63.喷管功用 64.亚音速喷管工作原理(参数变化) 65.亚音速喷管三种工作状态(亚临界、临界和超临界)的判别 66.超音速喷管形状 67.发动机噪声源及解决措施 68.发动机的基本工作状态 69.发动机特性(定义、表述) 70.涡喷发动机稳态工作条件(4个)举例说明如何保持稳态工作 71.稳态下涡轮前温度随转速变化规律 72.剩余功率的定义 73.发动机加速的条件 74.联轴器的分类及作用 75.封严装置的作用、基本类型 76.双转子、三转子支承方案 77.中介支点、止推支点作用 78.封严件作用和主要类型 79.燃油系统功用和主要组件功用 80.燃油泵分类和特点 81.燃油喷嘴分类和特点 82.发动机控制系统分类 83.滑油系统功用、主要部件及分类,滑油性能指标 84.起动过程的定义

汽车构造发动机原理试卷及标准答案

发动机构造试卷 考号姓名专业 1.EQ6100――1型汽油机 2.压缩比 3.发动机的工作循环 4.活塞环端隙 5.轴瓦的自由弹势 6.干式缸套 7.气门重叠角 8.配气相位 9.空燃比 10.发动机怠速 11.多点喷射 12.压力润滑 13.冷却水大循环 14.废气涡轮增压 二、选择(12×1=12分) 1.汽车用发动机一般按(C )来分类。 A.排量B.气门数目C.所用燃料D.活塞的行程 2.气缸工作容积是指(C )的容积。 A.活塞运行到下止点活塞上方B.活塞运行到上止点活塞上方C.活塞上、下止点之间D.进气门从开到关所进空气 3.湿式缸套上平面比缸体上平面( A ) A.高B.低C.一样高D.依具体车型而定,有的高有的低。 4.为了限制曲轴轴向移动,通常在曲轴采用( A )方式定位。 A.在曲轴的前端加止推片B.在曲轴的前端和后端加止推片C.在曲轴的前端和中部加止推片D.在曲轴的中部和后端加止推片 5.液力挺柱在发动机温度升高后,挺柱有效长度( B )。 A.变长B.变短C.保持不变D.依机型而定,可能变长也可能变短。 6.排气门在活塞位于( B )开启。 A.作功行程之前B.作功行程将要结束时C.进气行程开始前D.进气行程开始后 7.发动机在冷启动时需要供给( A )混合气。 A.极浓B.极稀C.经济混合气D.功率混合气 8.在电喷发动机的供油系统中,油压调节器的作用是( C )。 A.控制燃油压力衡压B.在节气门开度大时燃油压力变小C.燃油压力与进气管压力之差保持恒定D.进气管压力大时燃油压力小 9.在柴油机燃料供给系中,喷油压力的大小取决于( D )。 A.发动机的转速B.节气门开度的大小C.喷油泵的柱塞行程D.喷油器弹簧的预紧力 共2页第1页 10.当节温器失效后冷却系( A )。 A.冷却系只有小循环B.冷却系只有大循环C.冷却系既有大循环又有小循环D.电控风扇停转11.转子式机油细滤清器( B )。 A.依靠曲轴前端的皮带轮驱动运转B.依靠机油压力驱动其运转C.依靠蓄电池的电力驱动其运转D.依靠压缩空气驱动其运转 12.电喷发动机的在怠速时( A )。 A.节气门全关B.节气门全开C.节气门微开D.阻风门全关

航空发动机行业现状及发展趋势预测分析

航空发动机行业现状及发 展趋势预测分析 Prepared on 24 November 2020

2016年我国航空发动机行业现状及2017市场发展趋势预测分析 中商情报网讯:近年来,我国已经形成较完整的航空发动机产业链和相应 的生产布局。2011年我国整个航空发动机市场规模约为200亿元人民币,其中 军用约占70%;民用约占30%,预计到2020年,我国航空发动机产业市场规 模将突破千亿元大关。 中国航空发动机市场规模及预测,2011年-2020年如下图所示: 一、航空发动机整体情况 航空发动机作为飞机动力源,是决定飞机性能的重要因素。航空发动机集 中了机械制造行业几乎所有的高精尖技术,因此航空发动机技术水平的高低是 一个国家工业实力的重要标志。目前世界上能制造飞机的国家很多,但是能独 立研制航空发动机的只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家, 而全球民用航空发动机市场基本被欧美企业垄断。 航空发动机产业空间广阔,未来20年全球民用航空发动机市场规模将达到 14,360亿美元,军用航空发动机市场规模将达到4,300亿美元。 二、航空发动机电子技术 随着发动机测试技术和控制技术的快速发展,发动机系统已从传统的机械 系统向机电系统发展,而且发动机电子技术所占比例不断提高。在航空发动机 领域,以发动机参数采集器和发动机电子控制系统为代表的发动机电子系统的 采用极大推动了发动机电子技术的发展。 (一)发动机参数采集器基本情况 发动机参数采集器属于发动机状态监视装置。这类设备主要进行发动机重 要参数的采集、处理和存储,发动机气路参数趋势分析,发动使用寿命监视, 发动机振动监视,发动机健康管理等。发动机参数采集器可以跟踪采集航空发 动机运行中的工作状态和故障信息,并进行处理,分析出航空发动机部件的性 能退化情况或者根据处理后的数据对故障进行诊断、分析故障原因、性质、部 位及发展趋势,根据具体情况采取必要的维护措施。这类电子状态监视与故障 诊断系统对航空发动机早期故障诊断征兆的及时发现与及时处理具有重要作 用,可以避免相关事故的发生,保障飞行安全,同时还可以“视情维修”,大大 节省维修成本与维修时间,对使用方和维修商都会带来明显的经济效益。 目前国内外飞机都逐渐采用发动机参数采集器取代传统的发动机仪表,新 飞机制造和老飞机改造产生了较大容量的市场。晨曦航空是国内率先研制发动 机参数采集器的企业之一,是国内直升机发动机参数采集器最大供应商。 (二)航空发动机电子控制领域基本情况

航空发动机原理与构造

航空发动机原理、构造与系统 (Aviation Engine Principle,Structure and Systems) 教学大纲 本课程与其它课程的联系: 主要先修课程:航空概论、大学物理 主要后续课程:航空发动机维修 一、课程的性质 本课程是航空机电设备维修专业的一门主要专业课。 二、课程的地位、作用和任务 本课程旨在帮助学生掌握航空燃气涡轮发动机的基本工作原理和特性,掌握航空燃气涡轮发动机的基本结构,了解各主要工作系统的组成、工作原理。为学生将来从事航空维修打下必要的理论基础。 三、课程教学的基本要求 1.理解工程热力学、气体动力学的基本概念及在航空发动机上的应用。 2.掌握涡喷发动机各主要部件的工作原理、基本结构和工作特性 3.理解常用发动机(涡扇发动机)的工作特点、主要系统工作原理。 4.掌握航空发动机的维修和使用的基本知识。 四、课程教学内容 1.航空燃气涡轮发动机热工气动基础 1.1工程热力学部分 1.2气体动力学部分 重点:热力学第一定律,焓形式的能量方程式,机械能形式的能量方程式。 难点:机械能形式的能量方程式 思考题:10个 2.燃气涡轮发动机基本工作原理 2.1工作循环 2.2产生推力的原理 2.3主要性能参数 重点:燃气涡轮发动机的理想循环; 难点:主要性能参数。 思考题:5个,计算题:2个 3.涡喷发动机主要部件

3.1进气道 3.2压气机 3.3燃烧室 3.4涡轮 3.5尾喷管 重点:压气机增压原理,涡轮工作原理;收敛喷管的工作状态。 难点:压气机流量特性 思考题:20个,计算题:4个, 4.燃气涡轮发动机共同工作 4.1稳态共同工作 4.2过渡态共同工作 4.3单转子涡喷发动机特性 4.4双转子涡喷发动机特性 4.5涡轮螺旋桨发动机 4.6涡轮风扇发动机 4.7涡轮轴发动机 重点:稳态工作,转速特性,涡桨发动机特性,双转子涡扇发动机组成和工作原理,涡轴发动机部件的特点, 难点:高度特性,速度特性,涡扇发动机特性 思考题:15个 5.发动机总体结构 5.1转子支承机构 5.2联轴器 5.3支承结构 重点:各种类型发动机的转子结构,轴承,典型封严装置 难点:多转子发动机转子支承结构 思考题:5个 6.发动机工作系统 6.1燃油控制系统 6.2滑油系统 6.3起动系统; 6.4点火系统 6.5指示系统 6.6操纵系统 6.7排气系统 重点:各工作系统的组成、功用和典型系统 思考题:15个 7.辅助动力装置 7.1概述 7.2APU工作系统 7.3典型辅助动力装置 重点:结构和典型机型 思考题:2个 8.发动机使用维修

发动机的组成及工作原理

发动机的组成及工作原理 一、组成: 总的来说,目前发动机由两大机构、五大系统组成 1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 2、配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构 3、燃料供给系 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去; 4、润滑系 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 5、冷却系 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 6、点火系 在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 火花塞有一个中心电极和一个侧电极,两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时,火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花,能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压;能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。 7、起动系 理解这个并不难,要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动

解析 国内外微小型航空发动机发展现状及趋势

解析国外微小型航空发动机发展现状及趋势 导读微小型航空发动机是航空发动机的一个分支,它与用于大型飞机的“航空发动机”有明显区别。微小型航空发动机(Micro Aero-Engine)是一种比较复杂和精密的热力机械,主要为无人机、巡航导弹等提供飞行所需动力,也可以为地面装置提供电力。微小型航空发动机的技术难度没有民用飞机航空发动机那么高,很多国家都可以自行设计并制造微小型航空发动机,实力比较突出的国家有法国、德国、美国、英国、捷克等。微小型航空发动机主要包括小型涡喷发动机、涡扇发动机、活塞发动机、转子发动机等,其涡轮发动机的推力在500公斤以下级别,活塞发动机功率在100KW以下。太阳谷出版的《国外微小型航空发动机发展状况及市场需求调研报告》针对国外微小型航空发动机的发展现状、趋势,国外微小型航空发动机市场发展现状、竞争格局,市场规模、未来发展趋势等作了深入研究,对于微小型航空发动机研制单位具有重要参考价值。 国外微小型航空发动机发展现状分析国外微小型航空发动 机的主要研制单位包括:赛峰集团Microturbo公司、荷兰AMT Netherlands B.V.公司、捷克PBS VelkáBíte?公司、奥地利ROTAX公司、德国Jet Cat公司、塞尔维亚EDePro公司、美国Williams International公司等。相关企业在该领域的研

发历史较长,产品较多,技术实力雄厚,特别是Microturbo 公司、ROTAX公司、AMT Netherlands B.V.公司、Williams International公司等拥有许多明星级的产品,在该领域享有国际声誉,产品竞争力非常强。 美国在微小型航空发动机领域拥有很强的技术实力,普·惠公司、Williams International公司、洛克菲勒·马丁公司、诺斯罗普·格鲁门公司等在该领域都拥有很强的研发实力。 俄罗斯在微小型航空发动机领域也取得了许多成果,俄罗斯的TBД-10涡轮螺桨发动机,是20世纪70年代的产品,俄罗斯把它作为基准发动机,通过改进改型,发展了6种不同功率、不同用途的发动机,这些系列产品是TB,L1-10E,TB Д-20. PZL-IOW,BCY-10和用于运输机上的燃气涡轮发动机、以及用于轻型飞机的涡轮喷气发动机。俄罗斯在巡航导弹领域拥有非常强的研发实力和技术开发能力,所研制的巡航导弹在世界具有极强的影响力,其动力装置的研发实力也在国际上数一数二。 法国的赛峰集团Microturbo公司是微小型航空发动机领域的领军企业之一,Microturbo公司是世界上规模最大的微小型航空发动机企业之一,其拥有众多型号的微小型航空发动机可供各种单位选择。2014年,中法两国航空制造业巨头宣布将成立一个全新的合资企业,以打造成面向全球市场的民用涡桨发动机部件世界级供应商。

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