1. 空氣壓縮機工作原理
壓縮機工作原理:無油空氣壓縮機是屬於微型往復式活塞式壓縮機,電機單軸驅動對稱分布曲柄搖桿機械結構,主運動付為活塞環,副運動付為鋁合金圓柱面,運動付之間同活塞環自潤滑而不添加任何潤滑劑。壓縮機通過曲柄搖桿的往復運動使圓柱面氣缸的容積發生周期性變化,電機運轉一周氣缸容積有兩次方向相反的變化。當正方向是氣缸容積擴展方向時,氣缸容積為真空,大氣壓大於氣缸內氣壓,空氣通過朝氣閥門進入氣缸,此時為吸氣過程:當反方向是容積縮小方向時,進入氣缸內的氣體受到壓縮,容積內的壓力迅速增加,當大於大氣壓力時,排氣閥門被打開,此時為排氣過程。單軸雙缸的結構布置使壓縮機氣體流量在額定轉速一定時為單缸的兩倍,並使得單缸壓縮機產生的振動噪音得到很好的解決,整體結構更加緊湊。
整機工作原理:
空氣由進氣管進入壓縮機內,電機的轉動,使活塞往返運動,把空氣壓縮,使壓力氣體由出氣口通過高壓軟管打開單向閥進入儲氣罐,壓力表指針顯示隨之上升到8BAR,大於8BAR,壓力開關自動關閉,電機停止工作,同時電磁閥通過泄壓氣管,將壓縮機機頭內氣壓減為0.此時空氣開關壓力、儲氣罐內氣體壓力仍為8KG,氣體通過過濾調壓閥、排氣開關排氣。儲氣罐內氣壓下降至5kg,時,壓力開關自動開啟,壓縮機重新開始工作
2. 發動機的工作原理是什麼
這個比較復雜,細說起來就是一本書,建議看一下《內燃機原理》,下面是個簡述:
往復活塞式內燃機的組成部分主要有曲柄連桿機構、機體和氣缸蓋、配氣機構、供油系統、潤滑系統、冷卻系統、起動裝置等。
氣缸是一個圓筒形金屬機件。密封的氣缸是實現工作循環、產生動力的源地。各個裝有氣缸套的氣缸安裝在機體里,它的頂端用氣缸蓋封閉著。活塞可在氣缸套內往復運動,並從氣缸下部封閉氣缸,從而形成容積作規律變化的密封空間。燃料在此空間內燃燒,產生的燃氣動力推動活塞運動。活塞的往復運動經過連桿推動曲軸作旋轉運動,曲軸再從飛輪端將動力輸出。由活塞組、連桿組、曲軸和飛輪組成的曲柄連桿機構是內燃機傳遞動力的主要部分。
活塞組由活塞、活塞環、活塞銷等組成。活塞呈圓柱形,上面裝有活塞環,藉以在活塞往復運動時密閉氣缸。上面的幾道活塞環稱為氣環,用來封閉氣缸,防止氣缸內的氣體漏泄,下面的環稱為油環,用來將氣缸壁上的多餘的潤滑油刮下,防止潤滑油竄入氣缸。活塞銷呈圓筒形,它穿入活塞上的銷孔和連桿小頭中,將活塞和連桿聯接起來。連桿大頭端分成兩半,由連桿螺釘聯接起來,它與曲軸的曲柄銷相連。連桿工作時,連桿小頭端隨活塞作往復運動,連桿大頭端隨曲柄銷繞曲軸軸線作旋轉運動,連桿大小頭間的桿身作復雜的搖擺運動。
曲軸的作用是將活塞的往復運動轉換為旋轉運動,並將膨脹行程所作的功,通過安裝在曲軸後端上的飛輪傳遞出去。飛輪能儲存能量,使活塞的其他行程能正常工作,並使曲軸旋轉均勻。為了平衡慣性力和減輕內燃機的振動,在曲軸的曲柄上還適當裝置平衡質量。
氣缸蓋中有進氣道和排氣道,內裝進、排氣門。新鮮充量(即空氣或空氣與燃料的可燃混合氣)經空氣濾清器、進氣管、進氣道和進氣門充入氣缸。膨脹後的燃氣經排氣門、排氣道和排氣管,最後經排氣消聲器排入大氣。進、排氣門的開啟和關閉是由凸輪軸上的進、排氣凸輪,通過挺柱、推桿、搖臂和氣門彈簧等傳動件分別加以控制的,這一套機件稱為內燃機配氣機構。通常由空氣濾清器、進氣管、排氣管和排氣消聲器組成進排氣系統。
為了向氣缸內供入燃料,內燃機均設有供油系統。汽油機通過安裝在進氣管入口端的化油器將空氣與汽油按一定比例(空燃比)混合,然後經進氣管供入氣缸,由汽油機點火系統控制的電火花定時點燃。柴油機的燃油則通過柴油機噴油系統噴入燃燒室,在高溫高壓下自行著火燃燒。
內燃機氣缸內的燃料燃燒使活塞、氣缸套、氣缸蓋和氣門等零件受熱,溫度升高。為了保證內燃機正常運轉,上述零件必須在許可的溫度下工作,不致因過熱而損壞,所以必須備有冷卻系統。
內燃機不能從停車狀態自行轉入運轉狀態,必須由外力轉動曲軸,使之起動。這種產生外力的裝置稱為起動裝置。常用的有電起動、壓縮空氣起動、汽油機起動和人力起動等方式。
內燃機的工作循環由進氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣等過程組成。這些過程中只有膨脹過程是對外作功的過程,其他過程都是為更好地實現作功過程而需要的過程。按實現一個工作循環的行程數,工作循環可分為四沖程和二沖程兩類。
四沖程是指在進氣、壓縮、膨脹和排氣四個行程內完成一個工作循環,此間曲軸旋轉兩圈。進氣行程時,此時進氣門開啟,排氣門關閉。流過空氣濾清器的空氣,或經化油器與汽油混合形成的可燃混合氣,經進氣管道、進氣門進入氣缸;壓縮行程時,氣缸內氣體受到壓縮,壓力增高,溫度上升;膨脹行程是在壓縮上止點前噴油或點火,使混合氣燃燒,產生高溫、高壓,推動活塞下行並作功;排氣行程時,活塞推擠氣缸內廢氣經排氣門排出。此後再由進氣行程開始,進行下一個工作循環。
二沖程是指在兩個行程內完成一個工作循環,此期間曲軸旋轉一圈。首先,當活塞在下止點時,進、排氣口都開啟,新鮮充量由進氣口充入氣缸,並掃除氣缸內的廢氣,使之從排氣口排出;隨後活塞上行,將進、排氣口均關閉,氣缸內充量開始受到壓縮,直至活塞接近上止點時點火或噴油,使氣缸內可燃混合氣燃燒;然後氣缸內燃氣膨脹,推動活塞下行作功;當活塞下行使排氣口開啟時,廢氣即由此排出活塞繼續下行至下止點,即完成一個工作循環。
內燃機的排氣過程和進氣過程統稱為換氣過程。換氣的主要作用是盡可能把上一循環的廢氣排除干凈,使本循環供入盡可能多的新鮮充量,以使盡可能多的燃料在氣缸內完全燃燒,從而發出更大的功率。換氣過程的好壞直接影響內燃機的性能。為此除了降低進、排氣系統的流動阻力外,主要是使進、排氣門在最適當的時刻開啟和關閉。
實際上,進氣門是在上止點前即開啟,以保證活塞下行時進氣門有較大的開度,這樣可在進氣過程開始時減小流動阻力,減少吸氣所消耗的功,同時也可充入較多的新鮮充量。當活塞在進氣行程中運行到下止點時,由於氣流慣性,新鮮充量仍可繼續充入氣缸,故使進氣門在下止點後延遲關閉。
排氣門也在下止點前提前開啟,即在膨脹行程後部分即開始排氣,這是為了利用氣缸內較高的燃氣壓力,使廢氣自動流出氣缸,從而使活塞從下止點向上止點運動時氣缸內氣體壓力低些,以減少活塞將廢氣排擠出氣缸所消耗的功。排氣門在上止點後關閉的目的是利用排氣流動的慣性,使氣缸內的殘余廢氣排除得更為干凈。
內燃機性能主要包括動力性能和經濟性能。動力性能是指內燃機發出的功率(扭矩),表示內燃機在能量轉換中量的大小,標志動力性能的參數有扭矩和功率等。經濟性能是指發出一定功率時燃料消耗的多少,表示能量轉換中質的優劣,標志經濟性能的參數有熱效率和燃料消耗率。
內燃機未來的發展將著重於改進燃燒過程,提高機械效率,減少散熱損失,降低燃料消耗率;開發和利用非石油製品燃料、擴大燃料資源;減少排氣中有害成分,降低雜訊和振動,減輕對環境的污染;採用高增壓技術,進一步強化內燃機,提高單機功率;研製復合式發動機、絕熱式渦輪復合式發動機等;採用微處理機控制內燃機,使之在最佳工況下運轉;加強結構強度的研究,以提高工作可靠性和壽命,不斷創制新型內燃機
變氣門,變升程,變相位,甚至停掉幾個缸的技術,都沒能做到在行進中連續變缸徑,但有等效的。
這種發動機有一個桶形缸體,桶底後,桶底中間有圓孔。還有一個缸體,好像一根筷子穿過一張厚的圓餅並粘合,筷子就是軸,這個軸也穿過桶形缸體底部的孔,餅形體也納入桶中,封閉成一個空心圓柱體的缸腔。這個缸腔的容積是可以變化的,比如只要固定桶,用機械裝置或者液壓裝置抽動軸就可以實現。
桶底從圓孔的邊到桶的內避割條縫,插入一個矩形板;餅面從圓邊到軸割條縫,也插入一塊矩形板,兩塊矩形板可以把缸腔一分為二,成為兩個密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一個密封缸腔從桶壁的矩形板本側開口,充入高壓氣體,或充入油氣混合物並點燃;第二密封腔從桶壁上與前一開口相隔一個矩形板的位置開口放氣。固定桶,矩形板就牽引餅和筷子轉動,反過來也行。
第一個密封腔從最小、充氣到轉過一定相位(轉角)就停止供氣,可以用閥門或者控制油氣供應量來實現。由於高壓氣體膨脹,裝置會繼續轉動,第一密封缸腔內的氣壓會降低,直到稍微低於環境氣壓,這樣會產生轉動阻力。於是第二個矩形板需要在頭部靠近邊緣開一個孔,安裝單向閥,向內補氣。如果當初的氣壓適當,在第二塊矩形板轉到第二開口的時候,第一密封缸腔的氣壓正好等於或接近於環境氣壓,這是最經濟的。第三種情況是還有少量余壓。
當兩個矩形板快要相遇的時候,需要避讓。於是從桶的裙部內圓刻成曲線滑槽,裝上滑動塊,滑動塊與第二塊矩形板連接;從軸穿出桶底的一側套裝一個空心圓柱體,外圓面刻曲線滑槽,裝上滑動塊,與第一塊矩形板連接。滑槽由圓和擺線構成,控制矩形板前沖、頂住和抽回。桶底和餅都夠厚,所以不會抽脫。第二塊矩形板在轉動方向上,和餅一塊轉動;在軸向上,則由桶上的滑槽控制,所以變換容積的時候仍能抵住桶的底部。同樣道理,第一塊矩形板總是能抵住餅的內表面。
這種裝置在一個著力面上沿弧形軌跡,把高壓氣體的內能轉化為動能,是一種動力機械裝置。反過來,也可以在機械的帶動下反向轉動,製取壓縮空氣,或者作為一個剎車器。做一個容量小的壓氣裝置,製取高壓油氣,配上點火裝置,再做一個容量動力機械裝置,將燃燒後大量高溫高壓氣體的內能轉化為動能,就是一台發動機。
3. 活塞式壓縮機的工作原理
活塞式壓縮機的工作原理是:
電動機啟動後帶動曲軸旋轉,通過連桿的傳動,活塞做往復運動,由汽缸內壁、汽缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發生周期性變化。
活塞從汽缸蓋處開始運動時,汽缸內的工作容積逐漸增大,這時,汽體即沿著進氣管推開進氣閥而進入汽缸,直到工作容積變到最大時為止,進氣閥關閉。
活塞反向運動時,汽缸內工作容積縮小,氣體壓力升高,當汽缸內壓力達到並略高於排氣壓力時,排氣閥打開,氣體排出汽缸,直到活塞運動到極限位置為止,排氣閥關閉。當活塞再次反向運動時,上述過程重復出現。
活塞式壓縮機的特點:
1、適用壓力范圍廣,活塞式壓縮機可設計成低壓、中壓、高壓和超高壓,而且在等轉速下,當排氣壓力波動時,活塞式壓縮機的排氣量基本保持不變。
2、壓縮效率較高,活塞式壓縮機壓縮氣體的過程屬封閉系統,其壓縮效率較高。
3、適應性強,活塞式壓縮機排氣量范圍較廣,而且氣體密度對壓縮機性能的影響不如速度式壓縮機那樣顯著 同一規格的活塞式壓縮機往往只要稍加改造就可以適用於壓縮其他的氣體介質。