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发动机(Engine)是一种能够将别的形式的能量转换为机械能的装置。它通常把化学能转化为机械能,由此产生动力。
发动机不仅适用于动力发生装置,还可以是包含动力装置在内的整个机器,例如汽油发动机和航空发动机。
发动机的概念最早源于英国,发动机的本义是指产生动力的机械装置。根据燃料燃烧的位置,发动机可大致分为外燃机和内燃机。外燃机是燃料在发动机外部燃烧的机器,比如斯特林发动机。斯特林发动机是1816年由苏格兰的R.斯特林发明的。当燃烧产生的热量转化为动能时,蒸汽机是一种典型的外燃机。例如,大量的煤燃烧产生热能,将水加热成蒸汽,高压蒸汽推动机械做功,从而将热能转化为机械能。
内燃机则是燃料在发动机内部燃烧的机器。常见的汽油机和柴油机都是内燃机。内燃机的种类很丰富,汽油机和柴油机是最常见的类型。内燃机的工作方式是燃料在气缸内燃烧,产生的高温度高压力气体推动活塞做功,从而将化学能转化为机械能。
除了外燃机和内燃机,还有燃气轮机。燃气轮机的工作原理是燃烧产生的高压燃气推动叶片旋转,从而输出动力。这种发动机的应用限制范围十分普遍,但由于输出功率难以精细调节,所以很少用于汽车和摩托车,只有部分赛车使用过燃气轮机。
喷气发动机是另一种类型的发动机,它通过高速喷出的气流产生反作用推力,从而提供动力。喷气发动机大范围的应用于飞行器。燃料和氧化剂在燃烧室内发生化学反应,释放出热能,然后热能在喷管中转化为气流的动能。根据氧化剂的携带方式,喷气发动机可大致分为火箭发动机和空气喷气发动机。火箭发动机携带氧化剂,包括固体燃料火箭发动机和液体燃料火箭发动机。
发动机怠速指的是发动机在最低转速下保持运转,以克服内部阻力,维持不熄火的状态。这是发动机运行的五种基本工况之一,包括加速、小负荷、中负荷和大负荷。 在怠速状态下,发动机的节气门开度最小,这使发动机能够以相对经济节油的方式运转,保持平稳而不抖
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