关于发动机的毕业论文 第1篇
汽车发动机维修修理论文
浅谈排除发动机窜烧机油故障的体会
一、摘要
本文主要介绍一台东风牌汽车发动机大修镶新丝套后，出现了窜油故障，但检测有关部件的密封配合， 以及用量缸表测量气缸体圆度、圆柱度偏差，均符合技术要求。后经拆检分析发现，窜油故障是由气缸体承孔加工不符合标准要求，精度偏差超过极限所致。
关键词：窜烧机油；气缸体承孔加工精度低；外径配合不良
二、前言
发动机燃烧机油是汽车的一种常见故障，而故障通常由活塞连杆组、配气机构、汽缸体等部件的密封配合不良，或机油加注过量等造成的。但在修理过程中，如没有注意零件材料质量的优劣，或者维修加工工艺不规范、不标准，技术精度达不到要求，同样会引起发动机窜油的故障。
以下内容跟帖回复才能看到
三、正文
(一)发动机窜烧机油的故障现象
我曾对一台东风车用的发动机进行大修，该车大修后不久，就出现了窜油现象，表现为：汽车行驶时，低、中、高速都有蓝烟，且机油压力低，起动困难，行驶乏力。动力性能和经济性能大大下降，燃油和机油损耗增加，机油约5天时间补加一次，废气排放超标。打开机油加注口察看，有一定的脉动烟雾冒出；检查曲轴和进气口，有刺激气味烟雾窜出；看排气管口，有油湿现象，检查火嘴，积炭明显。以上特征表明发动机窜油现象突出。
(二)造成发动机窜机油故障的原因分析
发动机在正常温度下运转，要取得动力性和经济性，工作时就必须要使进入燃烧室的混合气的压缩力符合设计要求，而且保证进气充分并且燃烧彻底，因为只有压缩压力达到最大要求和进气充分，才能保证发动机做功时能产生足够的爆破力，从而产生足够的动力，带动发动机曲轴高速运转。而要保证发动机气缸压缩力达到最大要求，则要求发动机配气机构以及曲轴连杆机构等各配合部件密封配合良好。保证密封配合良好，则要求各配合间隙符合技术要求。一旦发动机各密封配合件磨损过大，将会影响其密封性，使发动机出现窜烧机油的故障，最终令其输出功率下降且不能正常行驶。造成发动机窜烧机油有以下几个原因：
1．由配气机构引起
配气机构的气门、气门杆、气门导管的.磨损，令其配合间隙增大。当气门杆和气门导管由于修理工艺及磨损不均匀时，会造成密封配合不良，产生漏油现象。配气机构出现上述故障，将使机油窜入燃烧室燃烧，从而影响发动机的动力性和经济性。
2．由曲柄连杆机构引起
(1)活塞环磨损或失效、各环环口对口。
活塞环是活塞连杆组中磨损最快的零件，尤其是第一道活塞环的磨损更为剧烈。在燃烧的作用下，环背产生很大的压力，当然大的环背压力有助于密封，但另一方面也加速了环背的磨损。活塞环磨损或失效后，弹力减弱，开口间隙、边隙以及背隙增大，令活塞环与气缸体的配合间隙增大，使气缸内密封性变差而出现窜油，造成发动机的动力性能降低，机油消耗升高，引致通风系统严重冒烟，排气冒蓝烟和燃烧室表面积炭。
(2)活塞磨损引起的窜油。
活塞磨损最快的部位，是活塞环槽与活塞销座孔环槽的磨损，其中第一道环槽磨损最严重，由上至下，依此减轻，环槽的磨损，使活塞环槽中配合间隙增大，结果容易引起窜油现象。
3．由气缸磨损引起
气缸的工作表面，在正常情况下一般是在活塞环运动的区域形成不均匀的磨损，沿气缸轴线方向磨成上大下小的圆锥形，磨损产生圆柱度误差，最大的磨损部位是活塞在上止点位置时，第一道环所对应的缸壁处，而沿横向截面是磨成不规则的椭圆形，磨损产生圆度误差。最大的磨损在进气门对面的气缸壁上，由于此处受新鲜混合气流较强冲袭作用，导致润滑油膜稀释磨料增多，温度降低，使该部位磨损严重。
4．由机油加注过多而造成
由于机油加注过量，发动机高速运转时，飞溅润滑的油多，使气缸壁产生过量机油，而活塞环亦无法把其完全刮掉而窜到燃烧室燃烧。
(三)排除故障的措施和方法
根据以上分析，围绕着发动机出现窜烧机油的问题，本人针对以上得出的可能产生的原因，逐项进行解体检查分析。
首先，拆下气缸盖检查，发现有个别排气门座有灰白的积炭，进气门有油湿。我将有问题的气门进行导管与杆的配合间隙的测量，发觉其配合间隙大于原厂标准以上，造成个别进排气门与座的配合密封不良而产生积炭。
显然这是由于维修工艺不规范或材质不佳而造成的。而部分气门杆与导管的配合间隙过大，同样不排除工艺与材质的因素。于是我重新更换气门、气门导管和气门油封。
与此同时，我又重点检查活塞环几个重要数据，没有发现对口现象；个别环的漏气弧长所对应的圆心角度偏大，＞45º；环的端隙、背隙和侧隙均符合标准，弹力正常，端隙为～。背隙低于环槽岸表面通常为0～。我怀疑环的材质有问题，因为目前市面上的正、副厂原件都有，质量参差不齐，而环的工作条件恶劣，受高温、高压的影响。高温达到600K，压力有时会达到5MPa以上。润滑条件差，如环的材质跟不上，会使磨损加快。于是，我又选一副原厂生产、认为质量可靠的活塞环试配，重新装好发动机启动试运转，燃烧机油和动力不足现象有明显改善，但尚有蓝烟从排气管排出。即发动机窜烧机油的故障还未排除。
我又重新用量缸表测量汽缸体的圆度和圆柱度误差，圆度误差为，圆柱度误差为，且无拉伤痕迹，符合大修标准。但检查汽缸表面的粗糙度时，发现气缸有局部位置与活塞环无接触的痕迹。根据这种情况，估计故障可能是气缸体承孔与气缸套外径配合不良造成，因为如果气缸套与承孔配合不是过盈，而存在间隙B，当发动机高速运转时，有间隙的部位，在瞬间高温高压作用下，缸套会整体局部变形压紧在承孔上，造成较大S型变形，使活塞环与缸体间产生瞬间密封配合不良。而采用量缸表是不能量出这一变形误差的，原因是零件表面的实际形状对理想形状的变动量是在受到冲击力时才出现的，而且发生时的变动量为形状误差，当实际圆柱面偏离理论圆柱面时，实际圆柱内各垂直面的直径是相等的，所以用量缸表测量仍得到符合标准的数据。如图所示，实际圆柱面各点直径D数值相等，而缸套与承孔存在公差B。
根据以上分析，我重新压出缸套，经测量，果然是气缸体承孔加工不符合技术要求。我重新搪磨气缸体承孔，配换合标准的新缸套，重新装好机试运行，发动机窜烧机油现象消除。经过一系列的调试，发动机呈正常运行状态。
(四)结论
采取以上的修复方法和步骤，确保了气缸套与缸体承孔的配合间隙，排除了这台车的窜烧机油故障，从而得出结论，这台车窜烧机油故障，是大修时气缸体承孔加工精度低，使发动机工作时密封配合不良所致。
本文所述的故障虽是一般故障，但其隐蔽性强，维修时有一定难度。所以把它写出来，希望同行之间交流。此故障修复表明，提高企业管理水平，重视维修技术人员的培训，提高从业人员的素质，提高设备、工艺技术水平的迫切性。零件生产厂要严把质量关，不合格产品得坚决烧毁，提高质量，提高竞争力，这样我们的汽车行业才有出路，维修行业才有质的飞跃。
关于发动机的毕业论文 第2篇
大推力量子发动机
【摘要】与利用反冲原理的火箭发动机不同，量子发动机利用单链式电磁波对恒定电流产生的电磁力来推进。这种发动机技术遇到的瓶颈是：高强度激烈变化的单极电磁场会使超导体发热，失去超导性，甚至将超导体熔断。这大大地限制了发动机的最大功率和使用寿命。解决的办法就是将超高频高幅单链式电磁波解调成超低频高幅单链式电磁波，使通恒定电流的超导体受到一个超低频单向振荡的无源的单极磁场的作用，从而实现大推力推进。 【关键词】单向振荡；单链式；单极光子；直线式 火箭起飞前要携带大量的推进剂，剩下的空间非常小，无论是从速度上，还是从载量上来讲，用火箭推进的飞船均不适用于遥远的星际航行。在航天飞机这项堪称火箭时代最庞大，同时也是最悲壮的航天工程以失败告终之后，一项具有革命性的推进技术诞生了――它就是磁单极量子推进技术。 一个脱离了电荷独立存在于空间――时间中的单向振荡（磁场方向不变大小呈周期性变化的振荡与电流方向不变大小呈周期性变化的直流振荡一样都是单向振荡）的量子电磁场只能表现出单个磁极的力学效应，因此叫做磁单极量子，或单极光子。磁单极量子推进技术与利用反冲原理的喷气推进技术和激光热推进技术（即利用激光来加热工质的推进技术），以及无工质微波推进技术等不同，它利用单链式电磁波对恒定电流产生的电磁力来推进。这种推进技术遇到的难题是如何把超高频单链式的电磁波所含有的电磁能最大限度地转化为系统前进的动能。磁单极量子解调技术的发明解决了这一难题。 磁单极量子解调技术利用波的叠加原理，让两列时间相差半个周期的超高频单链式电磁波经过长度相等的路径后叠加，解调出超低频单链式电磁波，从而在空间中造成超低频单向振荡的无源的单极磁场。这种技术可用来制造大推力量子发动机。 图1 直线式量子发动机的原理示意图 图1所示是一台直线式量子发动机的原理示意图，它主要由一个大功率磁单极解调器和一个超导直导线阵列构成。磁单极解调器主要由一个超高频高幅直流脉冲器[1]，AB两根长度相差半个波长的传导线，两根互相平行且一模一样的.天线等组成。超导直导线阵列与两根天线所在的平面垂直，且超导直导线阵列与每根天线之间的距离相等。每两根相邻的超导直导线之间的距离均为波长的偶数倍，超导直导线阵列与磁单极解调器之间隔着一定的距离，图中的箭头表示直流脉冲传导的方向。 直流脉冲器输出超高频高幅直流脉冲，通过AB两根长度相差半个波长的传导线传给双天线，使双天线产生单向振荡的原磁场，从而激发出两列时间相差半个周期的超高频单链式电磁波。两列时间相差半个周期的超高频单链式电磁波经过两段长度相等的波导管从两个并排在一起的长方形孔射向超导直导线阵列，在超导直导线所处的空间中造成如图2中所示的两个超高频单向振荡的量子电磁场，叠加成一个如图3所示的场强高达2万高斯的超低频单向振荡的无源的单极磁场。 图2 两个超高频单向振荡的量子电磁场 图3 场强高达2万高斯的超低频单向振荡的 无源的单极磁场 图4 用线圈做天线的直线式量子发动机的原理示意图 因为磁单极解调器解调出的磁场是脱离了电荷独立存在于空间――时间中的无源的磁场，所以，它对恒定电流产生的电磁力属系统的外力，可推动系统前进。 图4所示是一台用线圈做天线的直线式量子发动机的原理示意图。 它的解调器里面有两组用一个个直径相等的线圈做成的天线阵列，可藕合成两股时间相差半个周期的超高频超高幅单链式电磁波，通过两个并排在一起的孔射向超导线圈阵列，在每个通恒定电流的超导线圈所处的空间中解调出场强高达10万高斯的超低频单向振荡的无源的单极磁场，使每个通恒定电流的超导线圈产生方向一致的电磁力，形成强大的合力，推动系统前进。 将解调波源源不断地射入回旋式量子发动机[2]的量子回旋管中，便可为回旋式发动机提供源源不断的动力。 将一个个量子发动机按一定的规律组合在一起，让每个量子发动机同时输出动力便可获得超强的推力。 与大推力火箭发动机相比，大推力量子发动机具有体积小，重量轻，可长期重复使用，维护简便，成本低，安全系数高等优点。 用大推力量子发动机来推进的量子动力飞船无需携带任何推进剂便可飞出地球。量子动力飞船可一边绕着恒星转，一边吸收恒星的能量以1G（10m/s）的加速度不停地加速，经过一年的加速期后，飞船的速度就会增加到接近光速。这时，再调整航向朝目的地所在的恒星系飞去，然后，吸收那里的恒星的能量来减速。因为这种飞行方式就好像是从一个恒星系跃迁到另一个恒星系似的，所以叫做星际跃迁。大推力量子发动机可把人类从近太空时代推进到星际时代，实现人类跨跃恒星系去旅行的梦想。 参考文献 [1]_颖.单极量子发生器[N].武汉科技信息快报社， 2011，5. [2]_颖.如何制造量子发动机[N].武汉科技信息快报社，2011，3.
关于发动机的毕业论文 第3篇
涡扇发动机全称为涡轮风扇发动机（Turbofan）是飞机发动机的一种，由涡轮喷气发动机（Turbojet）发展而成。 与涡轮喷气比较，主要特点是首级压缩机的面积大很多，同时被用作为空气螺旋桨（扇），将部分吸入的空气通过喷射引擎的外围向後推。发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道，仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。涡扇引擎最适合飞行速度400至1,000公里时使用，因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。
涡桨发动机的排气速度太低推力有限，同时影响飞机提高飞行速度。因此必需提高喷气发动机的效率。发动机的效率包括热效率和推进效率（引擎排气速度与飞行速度之比）两个部分。提高燃气在涡轮前的温度和高压压气机的增压比（转速），就可以提高热效率。因为高温、高密度的气体包含的能量要大。但是，在飞行速度不变的前提下，提高涡轮前温度，意味着提高涡轮叶片以及在同一根轴上的压气机的转速，自然会使排气速度加大。而流速快的气体在排出时动能损失大。一般涡喷发动机的排气速度大多超过音速，而飞机大多数时候是在亚音速飞行。因此，片面的加大热功率，即加大涡轮前温度，会导致推进效率的下降。要全面提高发动机效率，必需解决热效率和推进效率这一对矛盾。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（通过增加低速的排气流量，降低平均排气速度）。涡扇发动机的结构，实际上就是涡轮喷气发动机的后方再增加了1-2级低压（低速）涡轮，这些涡轮带动一定数量的风扇，继续消耗掉一部分涡喷发动机（核心机）的燃气排气动能，从而进一步降低燃气排出速度。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低压涡轮驱动风扇传递到外涵道气流，从而避免大幅增加排气速度。这样，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。但是大风扇直径增加了发动机的迎风面积，所以涵道比大于以上的涡扇发动机 不适合超音速巡航飞行。虽然涡扇发动机降低了排气速度，但并未降低推力，因为降低排气速度的同时增加了（外涵）排气流量。从涵道比的角度看，涡扇发动机是涡喷发动机和涡桨发动机的折中。
工作原理
涡轮风扇发动机由风扇、低压压气机({涵比涡扇特有)、高压压气机、燃烧室、驱动压气机的高压涡轮、驱动风扇的低压涡轮和排气系统组成。其中高压压气机、燃烧室和高压涡轮三部分统称为核心机，由核心机排出的燃气中的可用能量，一部分传给低压涡轮用以驱动风扇，余下的部分在喷管中用于加速排出的燃气。风扇转子实际上是 1级或几级叶片较长的压气机，空气流过风扇后，分成两路:一路是内涵气流，空气继续经压气机压缩，在燃烧室和燃油混合燃烧，燃气经涡轮和喷管膨胀，燃气以高速从尾喷口排出，产生推力，流经路程为经低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮，燃气从喷管排出；另一路是外涵气流，风扇后空气经外涵道直接排入大气或同内涵燃气一起在喷管排出。涡轮风扇发动机组合了涡轮喷气和涡轮螺桨发动机的优点。涡扇发动机转换大部分的燃气能量成驱动风扇和压气机的扭矩，其余的转换成推力。涡扇发动机的总推力是核心发动机和风扇产生的推力之和。这种有内外二个涵道的涡轮风扇发动机又称为内外涵发动机。也就是说，涡扇发动机可以是分开排气的或混合排气的，可以是短外涵的或长外涵(全涵道)的。 风扇可作为低压压气机的第1级由低压涡轮驱动，也可以由单独的涡轮驱动。 涡扇发动机的推力由两部分组成：内涵产生的推力和外涵产生的推力。对于高涵道比涡扇发动机，风扇产生的推力占78%以上。流经外涵和内涵的空气流量之比称为涵道比或流量比。涵道比对涡轮风扇发动机性能影响较大，涵道比大，耗油率低，但发动机的迎风面积大；涵道比较小时，迎风面积小，但耗油率大。内外涵两股气流分开排入大气的称为分排式涡轮风扇发动机。内外涵两股气流在内涵涡轮后的混合器中相互渗混后通过同一喷管排入大气的，称为混排式涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机也可安装加力燃烧室，成为加力涡轮风扇发动机。在分排式涡轮风扇发动机上的加力燃烧室可以分别安装在内涵涡轮后或外涵通道内，在混排式涡轮风扇发动机上则可装在混合器后面。
涵道比
旁通比（Bypass ratio，也称涵道比）是不经过燃烧室的空气质量，与通过燃烧室的空气质量的比例。旁通比为零的涡扇引擎即是涡轮喷气引擎。早期的涡扇引擎和现代战斗机使用的涡扇引擎旁通比都较低。例如世界上第一款涡扇引擎，劳斯莱斯的Conway，其旁通比只有。现代多数民航机引擎的旁通比通常都在5以上。旁通比高的涡轮扇引擎耗油较少，但推力却与涡轮喷气引擎相当，且运转时还宁静得多。 核心机相同时，涡轮风扇发动机的工质（工作介质）流量介于涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机之间。涡轮风扇发动机比涡轮喷气发动机的工质流量大、喷射速度低、推进效率高、耗油率低、推力大。50年代发展的第一代涡轮风扇发动机，其涵道比、压气机增压比和燃气温度都较低，耗油率比涡轮喷气发动机仅低25%左右，大约为 ～ 公斤/牛・时（～公斤/公斤力・时）。60年代末、70年代初发展了高涵道比（5～8）、高增压比（25～30）和高燃气温度 （1600～1750K）的第二代涡轮风扇发动机，耗油率降低到～公斤/牛・时（～公斤/公斤力・时），推力则高达200～250千牛（0～25000公斤力）。高涵道比涡轮风扇发动机的噪声低，排气污染小，多用作大型客机的.动力装置，这种客机在11公里高度的巡航速度可达950公里/时。但这种高涵道比的涡轮风扇发动机的排气喷射速度低，迎风面积大，不宜用于超音速飞机上。有些歼击机使用了小涵道比、带加力燃烧室的涡轮风扇发动机，在亚音速飞行时不使用加力燃烧室，耗油率和排气温度都比涡轮喷气发动机低，因而红外辐射强度较弱，不易被红外制导的导弹击中。使用加力作2倍以上音速的飞行时，产生的推力可超过加力涡轮喷气发动机，地面标准大气条件下的推重比已达8左右。
优缺点
涡扇发动机优点 : 推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗率低，飞机航程远。 缺点 : 风扇直径大，迎风面积大，因而阻力大，发动机结构复杂，设计难度大。
在五十年代未、六十年代初，作为航空动力的涡喷发动机已经相当的成熟。当时的涡喷发动机的压气机总增压比已经可以达到14左右，而涡轮前的最高温度也已经达到了1000℃的水平。在这样的条件下，涡喷发动机进行部分的能量输出已经有了可能。而当时对发动机的推力要求又是那样的迫切，人们很自然地想到了通过给涡喷发动机加装风扇以提高迎风面积增大空气流量，进而提高发动机的推力。 当时人们通过计算发现，以当时的涡喷发动机的技术水平，在涡喷发动机加装了风扇变成了涡扇发动机之后，其技术性能将有很大的提高。当涡扇发动机的风扇空气流量与核心发动机的空气流量大至相当时（函道比1:1），发动机的地面起飞推力增大了百分之四十左右，而高空巡航时的耗油量却下降了百分之十五，发动机的效率得到了极大的提高。 这样一种有着涡喷发动机无法比及优点的新型航空动力理所当然地得到了西方各强国的极大重视。各国都投入了极大的人力、物力和热情来研究试制涡扇发动机，在涡扇发动机最初研制的道路上英国人走在了美国人之前。英国的罗尔斯・罗伊斯公司从1948年就开始就投入了相当的精力来研制他们的“康维”涡扇发动机。1953年“康维”进行了第一次地面试车。又经过了六年的精雕细刻，直到1959年3月，“康维MK-508”才最终定型。这个经过十一年孕育的难产儿有着当时涡喷发动机难以望其项背的综合性能。“康维”采用了双转子前风扇的总体结构，函道比为，推重比为，地面台架最大推力为7945公斤，高空巡航推力为2905公斤，最大推力时耗油量为千克/小时/千克，压气机总增压比为14，风扇总增压比为，而且英国人还在“康维”上首次采用了气冷的涡轮叶片。当康维最终定型之后，英国人迫不及待地把它装在了VC-10上！ 美国人在涡扇发动机研发上比英国人慢了一拍，但是其技术起点非常之高。美国人并没有走英国人从头研制的老路。美国的普・惠公司利用自已在涡喷发动机上的丰富技术储备，采用了已经非常成熟的J-57作为新涡扇发动的内涵核心发动机。J-57是美国人从1947年就开始设计的一种涡喷发动机，1949年完成设计，1953年正式投产。J57在投产阶段共生产了21226台，是世界上产量最大的三种涡喷发动机之一，先后装备了F-100、F-101、F-102、B-52等机种。J-57在技术上也有所突破，它是世界上第一台采用双转子结构的喷气发动机，而由单转子到双转子是喷气发动机技术上的一大进步。不光是核心发动机，就连风扇普惠公司也都是采用的已经相当成熟的部件，已被撤消了型号的J91核动力喷气发动机的长叶片被普惠公司拿来当作新涡扇的风扇。1960年七月，普惠公司的JT3D涡扇发动机诞生了。JT3D的最终定型时间比罗罗的康维只晚了几个月，可是在性能上却大大的提高。JT3D也是采用了双轴前风扇的设计，地面台架最大推力8165公斤，高空巡航推力2038公斤，最大推力耗油千克/小时/千克，推重比，函道比，压气机总增压比，风扇总增压比（以上数据为JT3D-3B型发动机的数据）。JT3D的用处很广，波音707、DC-8用的都是JT3D。不光在民用，在军用方面JT3D也大显身手，B-52H、C-141A、E-3A用的都是JT-3D的军用型TF-33。 现今世界三大航空动力巨子中的罗・罗、普・惠，都已先后推出了自已的第一代涡扇作品。而几乎是在同一时刻，三巨头中的另一个也推出了自已的第一代涡扇发动机。在罗・罗推出“康维”之后第八个月、普・惠推出JT-3D的前一个月，通用电气公司也定型了自已的第一代涡扇发动机CJ805-23。CJ805-23的地面台架最大推力为7169公斤，推重比为，函道比为，压气机增压比为13，风扇增压比为，最大推力耗油千克/小时/千克。与普・惠一样，通用电气公司也是在现有的涡喷发动机的基础之上研发自已的涡扇发动机，被用作新涡扇的内函核心发动机的是J79。J-79于1952年开始设计，于1956年投产，共生产了16500多台。它与J-57一样也是有史以来产量最高的三种涡喷发动机之一。与J57的双转子结构不不同，J79是单转子结构。在J-79上首次采用了压气机可调整流叶片和加力全程可调喷管，J-79也是首次可用于两倍音速飞行的航空发动机。 通用电气公司的CJ805-23涡扇发动机是涡扇发动机中一个绝对另类的产品，让CJ805-23如此与众不同的地方就在于它的风扇位置――它是唯一采用后风扇设计的涡扇发动机。 在五六十年代，人们在设计第一代涡扇发动机的时候遇到了很大的困难。首先是由于大直径的风扇与相对小直径的低压压气机联动以后，风扇叶片翼尖部分的线速度超过了音速。这个问题在当时很难解决，因为没有可利用的公式来进行运算，人们只能用一次又一次的试验来发现、解决问题；第二是由于在压气机之前多了风扇，使得压气机的工作被风扇所干扰；第三是细长的风扇叶片高速转动所引起的振动。 而通用电气公司的后风扇设计一下子完全避开了这三个最主要的困难。CJ805-23的后风扇实际上是一个双节的叶片，叶片的下半部分是涡轮叶片，上半部分是风扇叶片。这样的一个叶片就像涡轴发动的自由涡轮一样被放在内函核心发动机的尾部。叶片与核心发动机的转子没有丝毫的机械联系，这样人们就可以随心所欲地来设计风扇的转速，而且叶片的后置也不会对压气机产生不良影响。但在回避困难的同时也引发了新的问题。 首先是叶片的受热不匀，CJ805-23的后风扇叶片的涡轮部分在工作时的最高温度达到了560度，而风扇部分的最低温度只有38度；其次，由于后风扇不像前风扇那样工作在发动机的冷端，而是工作在发动机的热端，这样一来风扇的可靠性也随之下降，而飞机对其动力的要求最重要的一条就是万无一失。而且风扇后置的设计使得发动机由于形状上的原因其飞行阻力也要大于风扇前置的发动机。 当“康维”、JT-3D、CJ805-23这些涡扇发动机纷纷定型下线的时候，人们也在不断反思涡扇发动机的研制过程。人们发现，如果一台涡扇发动机如果真的像“康维”那样从一张白纸上开始试制，则最少要用十年左右的时间新发动机才能定型投产。而如果像JT-3D或CJ805-23那样，利用已有的一台涡喷发动机作为内函发动机来研制涡扇发动机的话，因为发动机在技术上最难解决的部分都已得到了解决，所以无论从时间上还是金钱、人力、物力上都要节省很多。在这样的背景之下，为了缩短新涡扇的研制时间、减少开发费用，美国政府在还未对未来的航空动力有十分明确要求的情况下，从1959年起开始执行“先进涡轮燃气发生器计划”。这个计划的目的就是要利用最新的科研成果来试制一种燃气核心机，并进行地面试车，以暴露并解决各部分的问题。在这个燃气核心机的基础之上进行放大或缩小，再加装其它的部件，如压气机、风扇等等，就可以组装成不同类型的航空涡轮发动机。如涡扇、涡喷、涡轴、涡桨等等。“先进涡轮燃气发生器计划”实际上是一个有相当前瞻意味的预研工程。 用今天的眼光来看，这个工程的指导方向无疑是正确的。美国政府实际上是在激励本国的两大动力公司向航空动力系统中最难的部分开刀。因为在燃气涡轮发动机中最最严重的技术难点，就产生在这个以燃气发生器和燃气涡轮为主体的燃气核心机上。在每一台以高温燃气来驱动燃气涡轮为动力的发动机上，由燃气发生器和燃气涡轮所组成的燃气核心机的工作地点，将是这台发动机的最高温度、最大压力的所在地，所以其承受的应力也就最大，工作条件也最为苛刻。但燃气核心机的困难不只是压力和温度，高转数所带来的巨大的离心力、飞机在加速时的巨大冲击，如果是战斗机还要考虑到当飞机进行机动时所产生的过载和因过载而引起的零部件变形。在为数众多的困难中单拿出无论哪一个，都将是一个工程上的巨大难题。但如果这些问题未能解决，那么更先进的喷气发动机也就无从谈起。 在这个计划之下，普惠公司与通用电气公司都很快推出了各自研发的燃气核心机。普惠公司的核心机被称作STF-200，而通用动力公司的燃气核心机为GE-1。时至今日，美国人在四十年前发起的这场预研还在发挥着它的作用。现如今普惠公司和通用电气公司出品的各式航空发动机，如果都求其根源的话，它们却都是来自于STF-200与GE-1这两个老祖宗。
第二次世界大战中，德国戴姆勒-奔驰于1943年试制出了第一台涡轮风扇发动机，4月在试验台上静推力已达到840千克，预计可达到1000千克，但因存在大量缺陷并缺乏相应的专家而没能获得发展。二战后，随着时间推移、技术更新，涡轮喷气发动机显得不足以满足新型飞机的动力需求。尤其是二战后快速发展的亚音速民航飞机和大型运输机，飞行速度要求达到高亚音速即可，耗油量要小，因此发动机效率要很高。涡轮喷气发动机的效率已经无法满足这种需求，使得上述机种的航程缩短。因此一段时期内出现了较多的使用涡轮螺旋桨发动机的大型飞机。实际上早在30年代起，带有外涵道的喷气发动机已经出现了一些粗糙的早期设计。40和50年代，早期涡扇发动机开始了试验。但由于对风扇叶片设计制造的要求非常高，因此直到60年代，人们才得以制造出符合涡扇发动机要求的风扇叶片，从而揭开了涡扇发动机实用化的阶段。50年代，美国的NACA（即NASA 美国航空航天管理局的前身）对涡扇发动机进行了非常重要的科研工作。55到56年研究成果转由通用电气公司(GE）继续深入发展。GE在1957年成功推出了CJ805-23型涡扇发动机，立即打破了超音速喷气发动机的大量纪录。但最早的实用化涡扇发动机则是普拉特・惠特尼（Pratt & Whitney）公司的JT3D涡扇发动机。实际上普・惠公司启动涡扇研制项目要比GE晚，他们是探听到GE在研制CJ805的机密后，匆忙加紧工作，抢先推出了了实用的JT3D。1960年，罗尔斯・罗伊斯公司的“康威”（Conway）涡扇发动机开始被波音707大型远程喷气客机采用，成为第一种被民航客机使用的涡扇发动机。60年代洛克西德“三星”客机和波音747“珍宝”客机采用了罗・罗公司的RB211-22B大型涡扇发动机，标志着涡扇发动机的全面成熟。此后涡轮喷气发动机迅速的被西方民用航空工业抛弃。
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。 中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中已成功批量生产的秦岭发动机相当于英国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。 提高涡轮风扇发动机推力的一个办法就是提高发动机的空气流量。
分别排气涡轮风扇发动机
内、外涵道中的气体分别在内、外涵尾喷管中排出 发动机组成如下：进气道、风扇、压气机、燃烧室、涡轮、外涵道、内外涵尾喷管。 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....
混合排气涡轮风扇发动机
内、外涵道中的气体混合后从尾喷管中喷出 发动机组成如下：进气道、风扇、压气机、燃烧室、涡轮、外涵道、混合器、尾喷管。 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 现代先进军用歼击机一般均采用低涵道比的混合加力涡扇发动机。
关于发动机的毕业论文 第4篇
是一种通常用于飞机上的燃气涡轮发动机（gas turbine engine）。涡桨发动机的驱动原理大致上与使用活塞发动机作为动力来源的传统螺旋桨飞机雷同，是以螺旋桨旋转时所产生的力量来作为飞机前进的推进力。
其与活塞式螺桨机主要的差异点除了驱动螺旋桨中心轴的动力来源不同外，还有就是涡桨发动机的螺旋桨通常是以恒定的速率运转，而活塞动力的螺旋桨则会依照发动机的转速不同而有转速高低的变化。
虽然涡桨发动机的燃烧室与涡轮喷气发动机类似，但为了自排废气中回收较多的动力以驱动螺旋桨，涡桨引擎的涡轮（Turbine）端之扇叶级数比较高。相反的，由于涡轮喷气发动机主要的推进力都来自于热气直接排放至大气中所产生的反作用力，因此其涡轮端的扇叶级距数越小越好，只需保持足够的回收动力用来驱动压缩端的扇叶即可。
事实上，涡桨发动机的效率亦高于涡轮风扇发动机，但是使用涡桨引擎的飞机速度通常较涡轮风扇发动机的飞机来的低。原因是涡桨引擎的涵道比通常比涡轮风扇引擎来的高，但是也造成其桨叶端部分速度很高，有产生激波的可能。另外，因涡轮转动速度很快，使得涡轮与螺桨之间必须要有变速齿轮，来降低螺桨转速使其叶端不要超过音速。所以使用螺桨发动机的飞机会多个变速齿轮的'重量。
为了提高效率，人们索性便抛去了风扇的外涵壳体，用螺旋桨代替了风扇，便形成了涡轮螺旋桨发动机，简称涡桨发动机。涡轮螺旋桨发动机由螺旋桨和燃气发生器组成，螺旋桨由涡轮带动。由于螺旋桨的直径较大，转速要远比涡轮低，只有大约1000转/分，为使涡轮和螺旋桨都工作在正常的范围内，需要在它们之间安装一个减速器，将涡轮转速降至十分之一左右后，才可驱动螺旋桨。这种减速器的负荷重，结构复杂，制造成本高，它的重量一般相当于压气机和涡轮的总重，作为发动机整体的一个部件，减速器在设计、制造和试验中占有相当重要的地位。 涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨后的空气流就相当于涡轮风扇发动机的外涵道，由于螺旋桨的直径比发动机大很多，气流量也远大于内涵道，因此这种发动机实际上相当于一台超大涵道比的涡轮风扇发动机。
与涡轮风扇发动机的差异 尽管工作原理近似，但涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机在产生动力方面却有着很大的不同，涡轮螺旋桨发动机的主要功率输出方式为螺旋桨的轴功率，而尾喷管喷出的燃气推力极小，只占总推力的5%左右，为了驱动大功率的螺旋桨，涡轮级数也比涡轮风扇发动机要多，一般为2～6级。 同活塞式发动机+螺旋桨相比，涡轮螺旋桨发动机有很多优点。首先，它的功率大，功重比（功率/重量）也大，最大功率可超过10000马力，功重比为4以上；而活塞式发动机最大不过三四千马力，功重比2左右。其次，由于减少了运动部件，尤其是没有做往复运动的活塞，涡轮螺旋桨发动机运转稳定性好，噪音小，工作寿命长，维修费用也较低。而且，由于核心部分采用燃气发生器，涡轮螺旋桨发动机的适用高度和速度范围都要比活塞式发动机高很多。在耗油率方面，二者相差不多，但涡轮螺旋桨发动机所使用的煤油要比活塞式发动机的汽油便宜。 由于涵道比大，涡轮螺旋桨发动机在低速下效率要高于涡轮风扇发动机，但受到螺旋桨效率的影响，它的适用速度不能太高，一般要小于900km/h。在中低速飞机或对低速性能有严格要求的巡逻、反潜或灭火等类型飞机中的到广泛应用。
关于发动机的毕业论文 第5篇
摘要:教学改革措施与力度有利于促进教学质量的提高,改革方案的合理性直接影响到教学效果。本文就《汽车发动机构造与维修》这门课程从教学内容、方法及实验实训等几个方面进行探讨,提出了一些改革的思路与方案。
关键词:课程 教学改革 方案
《汽车发动机构造与维修》是汽车类专业的一门专业主干课程,主要介绍现代汽车发动机的结构原理、检查维修、装配调试及故障诊断方面的内容。在汽车各专业课程设置体系中起着称上启下的作用,该课程的教学效果直接影响学生对后续课程《汽车电控》、《汽车电器》、《汽车检测》等的学习,直接影响到人才培养的质量和水平,传统的教学方法不能适应社会对人才的要求。因此,《发动机构造与维修》课程教学改革势在必行。我认为将从以下几个方面开展:
一、教学目标
1.通过系统地讲授发动机基本结构、工作原理、维护检修、故障排除等方面的基本知识,使学生掌握必备的发动机基本理论;培养学生对发动机进行维护检修的能力;特别是培养他们独立分析解决问题的能力,从而达到能胜任未来工作岗位所要求的对汽车进行维护检修分析排除故障的能力,同时也为考取中高级汽车维修职业资格证做准备。
2.培养学生的创新精神和一丝不苟的工作作风,逐步形成汽车维修行业所要求的职业道德和职业素养,同时培养学生自主学习汽车
新知识新技术的自学能力,为适应汽车专业岗位群打下基础,从而提高走向社会的职业竞争能力。
二、课程设计理念与思路
1.注重实践性
贯彻理论“必需、实用、够用”的思想,重点加强实践。理论为实践服务,实践为未来岗位服务的理念。经反复研讨制订教学大纲,对教学课时进行合理分配,其中理论教学为72学时,实践学时为40学时,在时间上为学生专业实践提供了保证。
2.实行理论实践一体化的教学模式
将活塞环的检查、润滑油的更换、气门间隙的检查及发动机水温过高等相对独立的内容采用项目教学和任务教学的方法,要求学生在完成上述任务的同时,学习相关的理论,教师教学严格按照生产实际要求来指导学生,养成良好的职业素养。
3.按照由浅入深地。先易后难的规律完成教学过程
以发动机各机构和系统作为一个单元,按照由理论(整体认识)到实践(零部件结构拆装)再到理论(整体分析)再实践(综合维修技能训练)的顺序完成教学。
三、教学内容的改革
该课程的教学要求是;牢固掌握发动机各机构部件的作用组成结构原理;掌握各总成和部件的支承定位调整润滑密封;掌握各总成的装配关系及机构系统的保养维修;初步掌握分析排除故障的方法。
因此在教学内容上全课程以汽车发动机各个机构、系统、总成、部件构造、工作原理为主线,强调理论联系实际。充分体现了高职高专“够用和实用”的教改方向。从优化课程设置总体的角度出发,整合教学内容,恰当地解决好“理论与实践”、“基础与应用”、“重点内容与知识面”等矛盾,使课程内容体系具有实用性、先进性、前瞻性。将有些陈旧的内容删除,增加汽车新技术的内容,如将化油器、汽车维修工艺部分的'内容删除,将增加有关汽车的新技术如新型能源发动机等的有关知识,突出对学生应用能力和综合素质的培养,把课堂教学同生产实践相结合,通过实验、生产实习等措施,使得理论与实践形成有机的结合以利于学生实际能力和素质的提高。 将教材内容按照发动机的机构系统进行分模块的教学,每一个机
构系统为一个教学模块,理论教学完成后可将相关的实验实训整合,让每一个学生都能够熟练掌握每一项技能。如曲柄连杆机构可按以下所示进行安排:
四、教学方法的改革
由于本课程涉及的内容主要是针对汽车实际结构讲解汽车各种装置的作用、要求、工作原理和结构、维修技能特点,具有很强的理论性和实践性,而目前学生大多对机械结构缺乏足够的认识和了解,针对这种情况,在进行教学组织的过程中,对原有的教学方法,主要体现在以下几个方面:
1.采用任务驱动,项目导向的教学方法
针对本课程各知识点的特点,我们将“气环三隙检查”、“发动机润
滑油的更换”、“气门间隙的调整”、“供油时间的检查调整”、“发动机水温过高”等相对独立的内容采用项目教学或任务教学的方法,要求学生在完成上述任务的同时,学习相关的理论知识,教师在组织实施教学的过程中,严格按照生产实际的要求与规范来指导学生完成该部分内容的学习。养成了良好的职业素养。实践教学环节将学生进行分组,争取使每个学生都掌握相应的技能,提高学生动手实践的能力。
2.运用多媒体课件、网络等多种形式相结合进行教学
教具相对缺少,原理比较抽象复杂的内容,采用多媒体方式授课。充分利用多媒体技术,将文字、图片、声音、视频等完美地融合在一起,使课堂教学的形式和方法发生了巨大的改变,课堂气氛活跃、生动,使学生能够理解所学内容,大大提高学生的学习热情和积极性,改善教学效果。
3.充分利用现场实验实训的教学方式提高教学效果
采用课堂理论讲授与现场实验并行穿插的方法,让学生及时地把理论和实践结合起来,便于学生理解和接受。
在教学方法上将结构原理部分的内容重点讲解,结合实物现场分解,并进行必要的实验实训,对故障分析等难点内容可让学生结合结构原理讨论,然后由老师引导总结分析,归纳出故障原因及排除故障的方法。
在日常教学过程中,按照各机构系统分类、分项、分步的进行理论与实践相结合的教学方法。提高技能的训练力度,加强技能的培训
深度。严格按照理论与实践的教学比例进行教学。专业课的教学应尽量进实验室,接近实物,课堂效果会更显著。如图1所示,将有关结构原理的内容重点讲解,先结合实物分步、分解讲述,结合实物让学生将原理吃透。对一些运动关联性较强的机构系统,如曲柄连杆机构、配气机构等尽量安排在实验室讲解,在老师讲完原理之后,针对实物分解,并演示其传动关系,然后将学生分组,由学生自己观察实物和传动关系理解原理,再从每一小组中抽一两位同学讲述,最后老师总结。如图2所示。通过这样的教学方式。一方面学生使对结构原理看的比较清楚,容易理解其原理;另一方面构件的传动关系可进行现场演示。使学生对结构原理的掌握比较扎实。在此基础上再进行故障分析,就显得比较容易了。
故障分析与排除部分,尽量按排在现场进行。有条件的情况下,预先设置故障,让学生自己针对故障现象,结合所学结构原理进行故障原因的分析讨论,然后由老师总结。再引导学生按照由外到内,由简单到复杂的顺序排除故障。按照这样的方法进行教学,避免了由老师在黑板上分析故障原因,讲述故障排除的方法的枯燥乏味,而增加了学生学习的兴趣,加深了学生对知识的理解。从而牢固地掌握了故障分析的方法。
五、实验实训的改革
根据教学内容,将各部分的实验实训项目进行归纳综合,组织学生进行技能训练。实训包括三个环节,一是在专业课开设之前进行的一次拆装实习。主要是结构的认识,为专业课的学习奠定基础;二是
在第四学期专业课结束之前进行的二次拆装实习,主要是对已学专业课进行巩固,在这个环节中将学生应知应会的项目进行反复训练。首先将学生分成若干组,每一小组在完成拆装的过程中对所列的实验实习项目逐项完成。最后组织考核小组进行实训考试,成绩不合格者再组织重新训练,参加实训补考。最后一个环节是第五学期毕业实习前的专业综合实训,将所有的实习项目再加强,为就业做准备。在日常教学过程中,规定的实验内容可不严格按照学时要求,应以每个学生都能熟练掌握技能为原则,反复实验、反复操作,直到每个学生都会为止。实训结束后按照实训考核内容和评分标准进行单独考核。考核合格后方计入实训成绩。不能完成任务者按不及格论处。毕业前必须修完实训学分。否则不能毕业。
