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浅谈车用发动机与航空发动机运行时“熄火”现象的区别

已有 2369 次阅读 2019-2-22 23:42 |个人分类:科普集锦|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 汽车发动机, 航空发动机, 熄火, 内燃机, 燃气轮机

为确保汽车与航空器等移动设备的正常运作,提供动力来源的动力装置必不可少。通常车用发动机专指内燃机,而航空发动机则多指涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机等航空用燃气轮机。关于两类热机的“熄火”现象有什么不同呢?本文带您一探究竟。

内燃机在用于车用动力装置时,由于道路状况复杂多变,需克服大小各异的阻力矩,以确保车辆的正常行驶。通常而言,理想的车辆动力装置所需的“扭矩-转速”曲线应类似于反比例函数(双曲线在第一象限的一支),相对扭矩特性较好(扭矩与转速呈负相关变化)的热机(主要包括斯特林发动机及分轴式燃气轮机等),内燃机的“扭矩-转速”曲线则为上凸的单拱形曲线,对于克服外界阻力矩并不具备过多优势,需通过变速机构进行补偿性调整。

为了使内燃机正常运行,需保证其运行转速高于最低空载转速(亦称“怠速”),怠速通常为最高转速的1/3。当外界的阻力矩过大,甚至高于内燃机所能克服的最高扭矩时,会导致无法找到新的力矩平衡点,使得整机转速迅速降低,当该转速降至怠速以下时,会使内燃机被憋停,无法继续运转。相比于传统的手动挡车型,自动挡车型采用了液力变矩器,其遵循的液力传动是一类非刚性传动方式,可有效缓和冲击。

而以涡轮喷气发动机为代表的直接反作用式推进装置则以高温燃气作为推进动力来源,不直接拖动外界负载,仅需使涡轮部分带动压气机部分既可。由于航空燃气轮机空气流量较大,因此通常会使燃烧室内的可燃混合气的空燃比超出稀燃界限,以至于无法正常确保燃烧过程的进行,其过程原理类似于吹熄蜡烛。




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1 王安良

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