引擎

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May 21, 2022

电动机是一种将某种能量转化为机械功的装置。马达一词是在 19 世纪上半叶从德语中借来的(德语 Motor - “引擎”,来自拉丁语 mōtor - “驾驶”),主要指电动机和内燃机。发动机分为初级和次级。主要包括将自然能源直接转化为机械功的能源,以及将其他来源产生或积累的能源转化为机械功的能源。原动机(PD)包括利用风力的风轮、水轮和壶铃机构——它们由重力(落水和重力)驱动,热机 - 在它们中,燃料或核能的化学能被转化为其他类型的能量。次级马达 (HP) 包括电动、气动和液压马达。

原动机

最早的推动者是帆和水车。帆已经使用了7000多年。水车 - noria 被广泛用于古代世界国家的灌溉系统:埃及、中国、印度。中世纪的欧洲广泛使用水轮和风轮作为制造的主要能源基地。

蒸汽机

17 世纪中叶,首次尝试转向机器生产,这需要制造不依赖当地能源(水、风等)的发动机。第一个使用化学燃料热能的发动机是根据法国物理学家丹尼斯·帕潘和英国机械师托马斯·塞韦里的设计制造的蒸汽-大气发动机。这台机器被剥夺了直接作为机械驱动的能力,它“配备”了一个水磨轮(现代术语,水轮机),它将蒸汽从蒸汽锅炉中挤出的水旋转到水库中。水塔。锅炉要么用蒸汽加热,要么用水冷却:机器定期运行。1763年,俄国机械师伊万·伊万诺维奇·波尔祖诺夫按照自己的设计制造了固定式连续蒸汽机。在它里面,两个气缸被加倍,交替充满蒸汽,也向塔供水,但 - 不断。到 1784 年,英国机械师詹姆斯·瓦特发明了一种更先进的蒸汽机,称为通用蒸汽机。瓦特从小就在 Severi 设计的机器上担任助手。他的任务是不断地将蒸汽和供水水龙头切换到锅炉上。这项单调的工作对发明者来说非常无聊,并促使发明了双冲程活塞和自动阀箱(然后是离心式安全装置)。在该机器中,气缸内装有刚性活塞,其两侧交替供应蒸汽。一切都是自动且连续发生的。活塞通过曲柄连杆系统转动飞轮,保证运转平稳。蒸汽机现在可以成为各种机构的驱动器,不再受制于水塔。瓦特发明的元素以一种或另一种形式包含在所有蒸汽机中。蒸汽机被改进并用于解决各种技术问题:驱动机床、船舶、公路运输人员、铁路机车。到 1880 年,所有运行中的蒸汽机的总容量超过 2600 万千瓦(3500 万马力)。蒸汽机被改进并用于解决各种技术问题:驱动机床、船舶、公路运输人员、铁路机车。到 1880 年,所有运行中的蒸汽机的总容量超过 2600 万千瓦(3500 万马力)。蒸汽机被改进并用于解决各种技术问题:驱动机床、船舶、公路运输人员、铁路机车。到 1880 年,所有运行中的蒸汽机的总容量超过 2600 万千瓦(3500 万马力)。

斯特林发动机

1816 年,苏格兰人罗伯特·斯特林提出了一种外燃机,现在以他的名字命名为斯特林发动机。在这种发动机中,工作流体(空气或其他气体)被封闭在一个密封的空间中。此处,根据 Severi 循环(“预瓦特”)执行循环,但工作流体的加热及其冷却在机器的不同容积中并通过工作室壁进行。循环的加热器和冷却器的性质无关紧要,因此它甚至可以在太空中使用任何热源运行。现在创建的斯特林效率并不高。理论上,它应该是内燃机效率的 2 倍,但实际上,这些值大致相同。但斯特林家族还有许多其他优势,这些优势有助于推动这一方向的研究发展。

汽轮机

描绘在蒸汽流的影响下旋转的叶轮的图画自古以来就已为人所知。然而,直到 19 世纪下半叶,蒸汽轮机的实用设计才被创造出来,这要归功于结构材料的发展,使实现高转速成为可能。1889 年,瑞典工程师 Carl Gustaf de Laval 提出使用膨胀喷嘴和高速涡轮机(最高 32,000 rpm),并且独立于他,早在 1884 年,英国人 Charles Algernon Parsons 就发明了第一架商用喷气式飞机能够旋转船舶螺旋桨的涡轮机(较慢)。蒸汽轮机开始用于海上船舶,并从 20 世纪初开始用于发电厂。在 1960 年代,它们的单台容量超过 1000 兆瓦。

内燃机

第一台内燃机(ICE)的项目属于著名的手表主播克里斯蒂安·惠更斯的发明者,于17世纪提出。有趣的是,火药应该用作燃料,而这个想法本身是由大炮提出的。丹尼斯·帕平(Denis Papin)(上面提到的第一个蒸汽机的创造者)根据这个原理制造机器的所有尝试都没有成功。第一个可靠工作的 ICE 是由法国工程师 Etienne Lenoir 于 1860 年设计的。勒努瓦的发动机使用气体燃料。 16 年后,德国设计师尼古拉斯·奥托 (Nicholas Otto) 创造了更先进的四冲程燃气发动机。 1876 年,苏格兰工程师 Dugald Clark 测试了第一台成功的二冲程发动机。许多工程师和机械师致力于改进内燃机。所以,1883年,德国工程师卡尔·本茨制造了他后来使用的二冲程内燃机。 1897 年,他的同胞兼工程师鲁道夫·迪塞尔 (Rudolf Diesel) 提出了一种内燃机,通过空气压缩点燃气缸中的工作混合物,后来称为柴油机。 20世纪,内燃机成为道路运输的主要发动机。在 1970 年代,所有现有内燃机的总功率的近 80% 落在运输车辆(汽车、拖拉机等)上。与此同时,水力发电厂中使用的水轮机的改进正在进行中。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。1897 年,他的同胞兼工程师鲁道夫·迪塞尔 (Rudolf Diesel) 提出了一种内燃机,通过空气压缩点燃气缸中的工作混合物,后来称为柴油机。 20世纪,内燃机成为道路运输的主要发动机。在 1970 年代,所有现有内燃机的总功率的近 80% 落在运输车辆(汽车、拖拉机等)上。与此同时,水力发电厂中使用的水轮机的改进正在进行中。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。1897 年,他的同胞兼工程师鲁道夫·迪塞尔 (Rudolf Diesel) 提出了一种内燃机,通过空气压缩点燃气缸中的工作混合物,后来称为柴油机。 20世纪,内燃机成为道路运输的主要发动机。在 1970 年代,所有现有内燃机的总功率的近 80% 落在运输车辆(汽车、拖拉机等)上。与此同时,水力发电厂中使用的水轮机的改进正在进行中。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。20世纪,内燃机成为道路运输的主要发动机。在 1970 年代,所有现有内燃机的总功率的近 80% 落在运输车辆(汽车、拖拉机等)上。与此同时,水力发电厂中使用的水轮机的改进正在进行中。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。20世纪,内燃机成为道路运输的主要发动机。在 1970 年代,所有现有内燃机的总功率的近 80% 落在运输车辆(汽车、拖拉机等)上。与此同时,水力发电厂中使用的水轮机的改进正在进行中。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。它们的容量在 1970 年代超过 600 兆瓦。 20 世纪上半叶,出现了新型原动机:燃气轮机、喷气发动机,以及 1950 年代的核电站。原动机的改进和发明过程仍在继续。

二次电机

电动机

1834 年,俄罗斯科学家鲍里斯·谢苗诺维奇·雅各比(他的名字用俄语抄写)创造了第一台适合实际使用的直流电动机。1888 年,塞尔维亚学生和未来的伟大发明家尼古拉·特斯拉表达了制造两相交流电机的原理,一年后俄罗斯工程师米哈伊尔·奥西波维奇·多利沃-多布罗沃尔斯基创造了世界上第一台三相异步电动机,成为最常见的电机。

气动马达和液压机

气动马达和液压机分别由空气或液体的高压网络(气缸)操作,转换泵的液压(气动)能量。它们被广泛用作各种设备和系统中的执行器。因此,气动机车应运而生(特别适用于在爆炸性条件下工作,例如在矿井中,由于温度条件,热机不适用,电动机车因开关时产生火花),在液压机的帮助下,履带由某些类型的拖拉机和坦克驱动,推动推土机和挖掘机的工作体。由来自不同国家的工程师提供的气动驱动的环保城市汽车的设计越来越多样化。二级发动机在技术上发挥着重要作用,但它们的功率相对较小。它们还广泛用于微型和超小型设备。

分类

按能源

电动机可以使用以下类型的能源:电动;直流电(直流电机);交流电(同步和异步);静电;化学;核; 引力; 气动; 液压;激光。

按运动类型

引擎可以将接收到的能量转换为以下类型的运动:刚体的旋转运动;固体的平移运动;固体的往复运动;喷射流的运动;其他类型的运动。电动机提供固体的平移和/或往复运动:线性;就职; 压电。某些类型的电动火箭发动机:离子推进器;固定式等离子推进器;带有阳极层的电机;放射性电离引擎;胶体发动机​​;电磁马达等

按设备

外燃机——热源或燃料燃烧过程与工作流体分离的一类发动机:活塞蒸汽机;汽轮机;斯特林发动机;蒸汽机 内燃机 - 一类发动机,其中工作流体的形成和向其供应热量在一个过程中结合并发生在一个技术体积中:具有密封工作腔的发动机(活塞和旋转式内燃机) );带有腔室的发动机,工作流体从那里自由出口到大气中(燃气轮机)。根据主要工作体的运动类型,带有可锁定工作腔的内燃机分为往复运动的内燃机(活塞)(分为躯干和十字头)和具有旋转运动(rotary)的内燃机,其中,根据旋转运动的类型,分为7种不同类型的结构。根据工作混合物的点火类型,具有密封腔室的内燃机分为强制电点火(辉光或火花)发动机和工作混合物(柴油)压缩点火发动机。根据混合气形成的类型,内燃机分为:外部混合气形成(化油器)和燃油直接喷射到气缸或进气歧管(喷射)。根据使用的燃料类型,内燃机可以使用汽油、液化或压缩天然气、酒精(甲醇)等。根据混合气形成的类型,内燃机分为:外部混合气形成(化油器)和燃油直接喷射到气缸或进气歧管(喷射)。根据使用的燃料类型,内燃机可以使用汽油、液化或压缩天然气、酒精(甲醇)等。根据混合气形成的类型,内燃机分为:外部混合气形成(化油器)和燃油直接喷射到气缸或进气歧管(喷射)。根据使用的燃料类型,内燃机可以使用汽油、液化或压缩天然气、酒精(甲醇)等燃料。

喷气发动机

喷气发动机:冲压发动机(ramjet);脉动射流(PUVRD);燃气涡轮发动机:涡轮喷气发动机(TRD);双回路(涡轮喷气发动机);涡轮螺旋桨发动机(TVD);涡轮螺旋桨风扇 HPT;

火箭发动机

液体推进剂火箭发动机;固体推进剂火箭发动机;核火箭发动机;某些类型的电力推进。

按申请

由于对发动机的要求根本不同,根据其用途,工作原理相同的发动机可称为“船舶”、“航空”、“汽车”等。专利科学中的“引擎”类别是更新最活跃的类别之一。每年,世界各地都会提交 20 到 50 份此类申请。其中一些以基本的新颖性为特色,一些以已知元素的新比例为特色。新设计的发动机很少出现。

生产

便携值

引擎在技术中的重要性和首要地位导致这样一个事实,即“引擎”一词在人类活动的所有领域都具有比喻意义(例如,在经济学中,表达“广告是贸易的引擎”是众所周知)

也可以看看

发动机平衡 液压马达 Motorist 气动马达 热力循环 电动机 核电站

注释(编辑)

链接

引擎 // 伟大的苏联百科全书:[30 卷] / Ch. 编。A.M. 普罗霍罗夫。- 第 3 版。- M.:苏联百科全书,1969-1978。美国专利 194 047 来自四冲程发动机气缸内部的详细发动机动画视频。工作 4 冲程发动机 - 动画 各种发动机的动画插图 重新设计内燃机的 5 种方法