【簡介:】我國發(fā)動機技術主要是不如七國集團和俄羅斯。
為什么中國發(fā)動機技術一直不如這些國家呢?這得從現(xiàn)行發(fā)動機基本特點(原理)和加工制造難度兩方面分析。
現(xiàn)行發(fā)動機主要有如下兩大
我國發(fā)動機技術主要是不如七國集團和俄羅斯。
為什么中國發(fā)動機技術一直不如這些國家呢?這得從現(xiàn)行發(fā)動機基本特點(原理)和加工制造難度兩方面分析。
現(xiàn)行發(fā)動機主要有如下兩大類:
1. 往復活塞式發(fā)動機(簡稱:活塞機),英語叫:Reciprocating Engine(往復活塞式內燃機),包括柴油機和汽油機等,統(tǒng)歸于內燃機(Internal Combustion Engine)。
發(fā)動機是一種長時間連續(xù)、穩(wěn)定旋轉運動的機械,那么其特征應該是勻速旋轉,或者至少需要勻速運動。
但是在活塞機中,活塞是往復直線運動,連桿是往復擺動,這兩種運動方式都不是勻速運動,違背牛頓第一定律,所以不可避免地要克服運動慣性而損失能量,而且還要造成強烈振動和噪音,速度越高這兩種現(xiàn)象越嚴重。
其次,活塞機的曲軸是一個非點對稱結構,在旋轉過程中要克服旋轉慣性不平衡的問題,不完全符合牛頓第一定律,進一步增加振動和噪音,速度越高越嚴重。
其三,活塞機的氣缸內部不能積液,否則活塞就不能恢復初位,造成機器停止運轉或直接損壞機器。
其制造難度主要有兩方面:
一是由于曲軸是一個非點對稱結構,從理論上無法法保證絕對動平衡,只能盡可能減小動平衡誤差,所以制造難度大。加工制造時一般需要專用機床來保證,而我們國家沒有這類專用機床,即使有,性能也不如上述國家的好。
二是氣缸與活塞環(huán)之間,既需要很好的密封性能,又要耐磨、耐高溫、摩擦阻力小等要求。這就不僅需要高精度、高粗糙度的加工制造能力,而且對材料的耐磨性、耐高溫性和摩擦系數(shù)等還有很高的要求,而我們國家在這些方面都是弱項。
2. 軸流式發(fā)動機,英語叫Turbine Engine(透平發(fā)動機),包括蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機、渦輪風扇航空發(fā)動機以及風力發(fā)動機等。
這類發(fā)動機的主要特征是氣流方向總體趨勢垂直于葉輪的旋轉平面,在旋轉過程中其葉片上始終存在垂直于旋轉平面的分力或分力矩,不完全符合牛頓第三定律。其中的垂直于旋轉平面的分力或分力矩就是造成這類發(fā)動機振動、噪音和不能大量帶液運行的直接原因。
其制造難度主要在于:
一是由于葉輪是一個非點對稱結構,從理論上或加工制造工藝上無法法保證其絕對動平衡,只能盡可能減小動平衡誤差,所以制造難度大。加工制造時一般需要專用裝備和人工技能來保證,而我們國家:一是沒有專用裝備,即使有,性能也不如上述國家的好;二是不重視技工培養(yǎng),技工技能不能滿足這種葉輪的加工制造要求。
二是對于燃氣輪機、渦輪風扇航空發(fā)動機等,其葉輪的動平衡還受到葉片高溫膨脹量不一致的影響,進一步加劇了其制造難度。