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牛奶冷却罐工作原理(完整版)实用资料(可以直接使用,可编辑完整版实用资料,欢迎下载)
PACKO谈牛奶冷却技术——牛奶冷却罐工作原理牛奶冷却罐工作原理(完整版)实用资料(可以直接使用,可编辑完整版实用资料,欢迎下载)2021-04-0216:44荷斯坦奶农俱乐部网访问量:93[字号:大中小]派克伊诺斯机电设备(上海)冷却罐冷却循环系统
完整的牛奶冷却罐的冷却循环系统由以下几部分组成:
▶与罐体合为一体的蒸发器;
▶冷凝机组;
▶附属设备。
目前只使用以氟利昂为冷却剂的冷凝机组。氟利昂是一个特殊品牌的商标名称,被广泛的使用。到目前为止仅使用两种得两种型号,即R12(CFC)和R22(HFC),且R12已停止生产。
Packo已使用环保的R404A(HFC)冷却剂。
蒸发器
液体制冷剂注入到蒸发器里,从而蒸发器从直接与之接触的液体中吸取热量。采用的工作原理是蒸发器直接冷却牛奶(直冷式)还是直接冷却水(冰水式)取决于罐的类型。
IB(Packo系统)
长方形罐内装有部分水,由铜管形成的蒸发器放置在水里。冷却系统会吸收周围的水的热量,一定时间后铜管的周围开始形成冰层。当冰层达到充分的厚度后,冷凝机组通过冰厚度调节器关闭开关。此时冰水库内有大量的冰水(0℃A喷水管
B牛奶罐
C冰水泵
D冰+冰水
E蒸发器铜管
F长方形水箱
蒸发器IB
冰库内储藏冰水的奥秘在于:1公斤的冰所包含的冷却能力比1公斤水的冷却能力大80多倍。这意味着在实践中1公斤的冰代表着80千卡的冷却能力,这是之前通过冷凝机组制造出来的。这样根据罐的大小很容易就能确定蒸发器吸取一次挤奶中的热量所需要的冰的数量。例:2000升罐-4次挤奶。这意味着每次挤奶2000:4=500升牛奶必须从35℃冷却到4
冰形成需要多长时间并不重要(也就是冷凝机组的大小):重要的是牛奶需要冷却时存在的冰的数量。
储存的冰的数量多并不代表冷却速度就快。关于这一点,我们在后面将会讲述其他的影响因素。
冰的形成与融化
随着冰的形成,冰层越来越厚的地方,管内冷却剂的蒸发温度必须不断下降,让冷却不断减慢(冷凝机组的效率降低)。因此冰的厚度必须得到限制。
我们通过测试和经验得知,直径为16毫米的蒸发器管可以经济地运作的最大冰厚度为76毫米。冰的融化跟冰的形成一样重要。为了保冰的证融化顺利进行,各种冰线圈不可以融合在一起。也就是说,不可以形成冰块。这是因为不同的冰线圈分离的状态下的融化空间比形成一块冰的融化空间大。特别是在大的冰供应量的大型罐时需要采取特殊的措施。
在欧洲,Packo在冰水冷却罐方面有着很长的历史和经验。以下措施确保了最佳冷冻和融化:
把蒸发器分为几个部分,从而确保平整地建立冰;
利用电子校准器测量冰厚度,从而保证准确的厚度;
大型罐中利用一个高电容量冰水泵和4个喷淋管;
通过单独安装的鼓风机使用制冰机上的空气搅拌系统;
所有封闭式RM/IB罐中使用水回流板。这引起罐上滴落的所有升温的水引到罐的前部。由于泵位于储存箱的后部,回流的水在整个冰水罐内流动。DX
在DX罐中蒸发器组成牛奶罐的一部分。在最简单的系统中,铜质的冷却管一般固定在牛奶罐的壁上。由于热传递性能和抗腐蚀能力差,特别是不可避免地与湿气结合,这个系统是过时的,低劣的系统。现代的系统由所谓的内外壁焊接的不锈钢蒸发器组成。
Packo使用内外壁镭射焊接不锈钢蒸发器。两个不锈钢板背靠背,在不同点镭射焊接,高压下充气,从而产生流通蒸发冷却剂的空间。
镭射焊接的优点是:渗透力强,速度快,柔韧度大,精确度高,承受力大。
内罐的清洗非常容易,并且在镭射焊接过程中可达到最佳卫生。内罐不需要进行抛光,保留了其原有的光滑表面。焊接也更加均匀,精确。
冷却剂的注入和抽取
冷却剂必须用管子进行输入和输出。所以Packo只使用不锈钢管。注入和抽取点的数量非常重要,它取决于蒸发器的大小。最简单、最低廉的方法是从蒸发器的一个点注入氟利昂,再从一个点抽取。这增加了冷却阻力,反映在能量消耗增加上。
很明显,这种情形下蒸发器的一部分在蒸发过程中根本起不到任何作用,可视为损失。另外,注入点有很大的结冻风险。
这种情况下从蒸发器最低点的多处注入氟利昂液体。汽化的氟利昂沿着两侧上边的多处抽取。这说明整个蒸发器表面都被利用上了。并且没有结冻的危险。不同注入点用不锈钢管连接起来。(未完待续)
版权所有:派克伊诺斯机电设备(上海)汽车发动机工作原理引言您是否曾经打开过汽车的发动机罩并且很奇怪里面都是些什么东西?汽车发动机看上去就像一大堆乱七八糟的金属、管路和导线的混合体。出于好奇,您可能想知道大概是怎么回事。或者,您可能想买一辆新车,或者,您可能想买一辆新车,您在本文中,我们将讨论有关发动机的基本概念,并详细了解发动机的所有组成部分、可能出问题的地方以及如何提高发动机性能。汽油发动机的目的在于将汽油转换为运动,以便汽车能够开动。目前将汽目前将汽油油变成运动的最简单方法是在发动机中燃烧汽油。因此,汽车发动机是一种因此,汽车发动机是一种““内燃发动机燃发动机”——”——”——燃烧发生在内部。燃烧发生在内部。需要注意两件事情:•有多种不同的内燃发动机。柴油发动机是一种,燃气轮机是另外一种。参见有关HEMI发动机、转子发动机和二冲程发动机的文章。每种发动机都有自己的优缺点。•还有一种外燃发动机。老式火车和蒸汽轮船中的蒸汽机是外燃发动机。在蒸汽机中,燃料(煤、木柴、石油等在发动机外部燃烧并产生蒸汽,由蒸汽在发动机内部形成运动。内燃机的效率比外燃机高出许多(每公里消内燃机的效率比外燃机高出许多(每公里消耗耗的燃料更少,而且内燃发动机比同等功率的外燃发动机要小巧很多。福特和通用这些公司之所以不使用蒸汽机,原因也在于此。戴姆勒克莱斯勒供图20032003吉普大切诺基的发动机吉普大切诺基的发动机典型汽车发动机的内部构造当前几乎所有汽车都使用往-复式内燃发动机,因为这种发动机具有以下优点:•相对高效(与外燃发动机相比•相对廉价(与燃气轮机相比•相对来说易于加注燃料(与电动汽车相比这些优点使得其成为驱动汽车的首选技术。为了了解往复式内燃发动机的工作原理,对对““内部燃烧内部燃烧””的工作方式有一个直的工作方式有一个直观观的认识十分有帮助。加农炮是一个很好的例子。您可能在电影里看到过它们,士兵们向炮中填入火药和炮弹,然后点着它。这就是我们说的内部燃烧,但是很难想象发动机是如何完成这些过程的。下面是一个更为形象的例子:假如有一大段塑料的下水道管子,它的直径为假如有一大段塑料的下水道管子,它的直径为88厘米,长度为米,长度为909090厘米,然后在它的一端安上一个盖子。厘米,然后在它的一端安上一个盖子。接着,在管子中喷洒了一点WD-40WD-40,或者放了几滴汽油。,或者放了几滴汽油。然后,在管子里塞进一个土豆。就像这样:不建议您这样做!但是假如您这样做了,我们现在拥有的这个装置通常称作土豆加农炮。如果您在其中打出一个火花,那么就可以点着燃料。有意思的是有意思的是——————而且我们讨论这样一个装置的目的就在于而且我们讨论这样一个装置的目的就在于而且我们讨论这样一个装置的目的就在于——————土豆加农炮可以土豆加农炮可以language="javascript"type="text/javascript">将土豆发射出大约将土豆发射出大约150150150米远!米远!几滴汽油就可以产生如此巨大的能量。内部燃烧土豆加农炮的基本原理与所有往复式内燃发动机完全一致:如果将一点儿如果将一点儿高高能燃料(例如汽油放在一个小的密闭空间中并点燃它,它将以气体膨胀的形能燃料(例如汽油放在一个小的密闭空间中并点燃它,它将以气体膨胀的形式式释放出巨大能量。可以使用这些能量将土豆抛出可以使用这些能量将土豆抛出150150150米远。米远。在这个例子中,能量被转换为土豆的运动。也可以使用这些能量完成更有意思的工作。例如,例如,如如果可以建立一个循环,使得在每分钟内可以进行数百次爆炸,然后将能量用于果可以建立一个循环,使得在每分钟内可以进行数百次爆炸,然后将能量用于有有意义的事情,现在您已经接触到了汽车发动机的核心秘密!目前几乎所有汽车都使用四冲程燃烧循环来将汽油转化为运动。四冲程方式又1所示。它们分别是:•进气冲程•压缩冲程•燃烧冲程•排气冲程-循环过程在图中,可以看到称作在图中,可以看到称作““活塞活塞””的装置,它取代了土豆加农炮中的土豆。活塞通过连杆连接到曲轴。当曲轴旋转时,它的作用相当于当曲轴旋转时,它的作用相当于““让加农炮复位让加农炮复位””。在发动机的循环过程中会发生如下事情:-典型汽车发动机的内部构造-1.活塞开始时位于顶部,排气门打开,然后活塞向下运动,在发动机的气缸中充满空气和汽油的混合物。这便是吸气冲程。此时,只需要在空气中混合最少量此时,只需要在空气中混合最少量的的汽油即可。(图中部分(图中部分112.然后,活塞向上返回以压缩燃油然后,活塞向上返回以压缩燃油//空气混合物。压缩过程使得爆炸更具威力压缩过程使得爆炸更具威力。。language="javascript"type="text/javascript">-(图中部分(图中部分223.当活塞到达其冲程的顶部时,火花塞发出一个火花,点燃汽油。气缸中的气缸中的汽汽油爆炸,推动活塞向下运动。(图中部分(图中部分334.在活塞到达其冲程的底部后,排气门开启,废气被排出气缸并进入排气尾管在活塞到达其冲程的底部后,排气门开启,废气被排出气缸并进入排气尾管。。(图中部分(图中部分44现在,发动机准备进行下一次循环,再次吸入空气和汽油。注意,内燃发动机输出的运动是旋转运动,而土豆加农炮产生的运动是线性运注意,内燃发动机输出的运动是旋转运动,而土豆加农炮产生的运动是线性运动动(直线。在发动机中,活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。而旋转运动非常好,因为我们正好打算通过它让车轮转起来。下面,让我们看看相互配合工作以实现这一切的所有部件。气缸、排量和其他发动机部件发动机的核心是气缸和在气缸内部上下运动的活塞。上面介绍的发动机只有一个气缸。大多数割草机属于这种情况,但是大多数汽车都有多个气缸(通常有四个、六个或八个气缸。在多缸发动机中,气缸的排列方式通常有三种:直列式、V型或卧式(也叫水平对置式,如下图所示图2.直列式直列式——————气缸按直线排成一排。气缸按直线排成一排。图3.V型————气缸按一定角度排成两排。气缸按一定角度排成两排。图4.卧式卧式——————气缸在发动机的相对两侧排成两排。气缸在发动机的相对两侧排成两排。各种配置方式在平滑性、制造成本和外形特征方面均各有利弊。这些优点和缺点使它们分别适合某些特定车辆的要求。排量燃烧室是发生压缩和燃烧过程的区域。随着活塞上下运动,可以看到燃烧室的容积也随之发生改变。存在最大容积和最小容积。最大容积和最小容积之间最大容积和最小容积之间的升。•跑车发动机的排量可能为跑车发动机的排量可能为5”发动机。内燃式发动机火花塞火花塞可提供火花来点燃空气火花塞可提供火花来点燃空气//燃油混合物以使其燃烧。必须在正确的时刻打必须在正确的时刻打出出火花才能正常工作。气门进气门和排气门在正确的时间开启,输入空气和燃油并排出废气。请注意,两种气门在压缩和燃烧期间都处于闭合状态以密闭燃烧室。活塞活塞是一个金属圆柱形部件,可以在气缸内部上下运动。活塞环活塞环在活塞外缘和气缸内径之间起到滑动密封作用。活塞环有两个目的:•在压缩和燃烧期间,防止燃烧室中的燃油在压缩和燃烧期间,防止燃烧室中的燃油//空气混合物和废气泄露到油槽中。•防止油槽中的油液泄露到燃烧区域并在该处燃烧和流失。1升左右的油,其中的原因就是发动机老化,而且活塞环不再能够起到正确的密封作用。连杆连杆将活塞连接到曲轴。它的两端都可以旋转,以便在活塞运动和曲轴旋转的同时改变角度。曲轴曲轴将活塞的上下运动转变为圆周运动,就如同一打开盒子就跳出一个小人的就如同一打开盒子就跳出一个小人的玩玩具盒上的曲柄一样。油槽language="javascript"type="text/javascript">油槽围绕在曲轴周围。它包含一定量的机油,这些机油集中在底部(油盘。下面我们来看看发动机可能会出现的一些问题。发动机常见问题某天早晨您想外出,发动机转了几下但是没有启动,是什么地方出问题了?现在您已经知道发动机的工作原理了,应该能够了解是哪些原因导致发动机无法应该能够了解是哪些原因导致发动机无法运运转。可能有以下三种原因:燃油混合得不好、缺乏压缩或者不能打火。除此之外,还有许多可能导致问题的其他原因,但是上面的三个原因是主要因素。以我们正在讨论的简单发动机为例,下面简要讨论了这些问题对发动机的影响:燃油混合得不好:可能会由于以下原因而导致燃油混合得不好:•缺少燃油,因此发动机只得到空气但是得不到燃油。•进气不畅,因此只有燃油但是没有足够的空气。•燃油系统供应的燃油可能太多或太少,因此导致无法正确燃烧。•燃油中可能有杂质(例如油箱中有水,导致燃油无法燃烧。缺少压缩:如果进入的空气和燃油不能被正确压缩,则燃烧过程将不尽如人意。可能会因以下原因导致缺乏压缩:•活塞环磨损(使得空气活塞环磨损(使得空气//燃油混合物在压缩过程中漏出活塞。•进气门或排气门没有正确密封,使得在压缩过程中发生泄露。•气缸上出现了孔洞。气缸上最常见的气缸上最常见的““孔洞孔洞””出现在气缸顶部(用于安装气门和火花塞,又称作出现在气缸顶部(用于安装气门和火花塞,又称作““气缸盖缸盖””与气缸本身相连的部位。通常,气缸和气缸盖螺栓之间有一个薄垫,以确保密封效果。如果该垫片破损,便会在气缸和气缸盖之间出现许多小孔洞并导致泄露。不能打火:不能产生火花或火花很弱,原因主要包括:•如果火花塞或者导线发生磨损,则火花会很微弱。•如果导线断开或缺失,或者用于打火的系统不能正常工作,则不会产生如果导线断开或缺失,或者用于打火的系统不能正常工作,则不会产生火火花。•如果火花在循环中出现的太早或太晚(例如,如果点火正时处于关闭状态,那么燃油将不会在正确的时间点燃,并会由此导致各种问题。还可能是其他方面出了问题。例如:•如果蓄电池没有电,则无法启动和运转发动机。•如果允许曲轴自由转动的轴承已磨坏,那么曲轴将无法转动,从而导致已磨坏,那么曲轴将无法转动,从而导致发发动机无法运转。•如果气门不能在正确的时间打开或关闭(或者根本无法打开和关闭,那么空气将无法进入,废气也无法排出,从而导致发动机无法运转。•如果有人在您的排气尾管中塞了一个土豆,那么废气将无法排出气缸,从而导致发动机无法运转。•如果机油已经用完,活塞将不能在气缸中自由上下运动,从而卡住发动从而卡住发动机机。在正常运行的发动机中,所有上述因素都在允许的范围内。正如您所看到的,发动机需要大量系统的帮助才能完成将燃油转换为运动的工作。大多数子系统都可通过不同的技术来实现,使用的技术越先进,发动机的性能也就越出色。在下面的部分中,我们将介绍现代发动机中使用的各种子系统。-气门机构多数发动机子系统可以通过不同的技术加以改进,更好的技术能提高发动机的更好的技术能提高发动机的性性能。下面我们将从气门机构开始看一看现代发动机中使用的各种子系统。气门机构由气门以及开合气门的机构组成。开合系统称作凸轮轴。凸轮轴上凸轮轴上有有凸轮,可以向上和向下移动气门。图5.凸轮轴大多数现代发动机都有称为顶置凸轮轴的机构。也就是说,凸轮轴位于气门上方(如图方(如图55所示。凸轮轴上的凸轮直接控制气门,或者通过一个很短的连杆控制气门。老式的发动机使用的凸轮轴位于曲轴附近的油槽中。使用横杆将下使用横杆将下方方的凸轮连接到位于气门上方的气门挺杆。这种方法使用的运动零件较多,并且会导致凸轮激活气门的动作大大滞后于气门的后续运动。使用正时皮带或正时链条将曲轴与凸轮轴联系在一起,以便气门与活塞保持同步。凸轮轴的连接方式使得它的转动速度是曲轴的一半。许多高性能发动机的每个气缸有四个气门(两个进气门,两(两个进气门,两个排气门个排气门,这种布置方式需要为每组气缸提供两个凸轮轴,因此称作因此称作““双顶置凸轮轴双顶置凸轮轴””。有关详细信息,请参见凸轮轴工作原理。点火和冷却系统点火系统(图点火系统(图66可产生高压电荷并通过点火线将其输送到火花塞。电荷首先电荷首先流流向分配器,可以很容易地在大多数汽车的发动机盖下找到该分配器。分配器的中央有一根输入电流的导线,有四、六或八根输出电流的导线(取决于气缸数(取决于气缸数量量。这些点火线可将电荷输送到每个火花塞。发动机经过设置,可使一个时间只有一个气缸会从分配器获得点火火花。这样可以获得最大的平滑性。language="javascript"type="text/javascript">关于转子发动机以及往复式活塞发动机的比较大部分人都知道我们日常用的是活塞往复式发动机,又分为两冲程发动机和四冲程发动机(以下以四冲程发动机为例,但是还有一种不为大部分人所熟知的发动机,那就是转子发动机,又叫汪克尔发动机。『丰田皇冠往复式发动机』『马自达RX8RX8转子发动机』转子发动机』我们日常经常看到的为活塞往复运动形式的发动机,即活塞在汽缸内作往复的即活塞在汽缸内作往复的直直线运动,通过曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转,而转子发动机没有这线运动,通过曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转,而转子发动机没有这个个转化过程,它是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴(即普通发动机的转化过程,它是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴(即普通发动机的曲曲轴,因为不是弯曲的故不再叫曲轴旋转的,故两者有着很大的区别。发动机通过燃烧油气混合气来推动活塞作往复运动带动曲轴旋转,活塞顶面距活塞顶面距曲曲轴中心线最远的位置称为上止点(轴中心线最远的位置称为上止点(TDC---TopTDC---TopDeadCenterCenter,活塞顶面距曲轴活塞顶面距曲轴中中心线最近的位置称为下止点(心线最近的位置称为下止点(BDC---BottomBDC---BottomDeadCenterCenter.以四冲程汽油发动机为例,如下图a进气冲程:活塞从上止点运动到下止点的过程叫进气冲程(曲轴旋转角度0~1800~180°°,该冲程进气门打开,排气门关闭,气室与大气相通,通过大气压力,该冲程进气门打开,排气门关闭,气室与大气相通,通过大气压力使使油气混合气进入,进气终了汽缸内压力约为油气混合气进入,进气终了汽缸内压力约为0.075~0.09MPa0.075~0.09MPa0.075~0.09MPa。。b压缩冲程:活塞从下止点运动到上止点的过程叫压缩冲程(曲轴旋转角度180180°°~360~360°°,该冲程进排气门全关闭,气室内的油气混合气压力逐渐升高,,该冲程进排气门全关闭,气室内的油气混合气压力逐渐升高,压压缩冲程终了气室内压力约为缩冲程终了气室内压力约为0.6~1.2MPa0.6~1.2MPa0.6~1.2MPa。。c作功冲程:活塞从上止点运动到下止点的过程叫作功冲程(曲轴旋转角度360360°°~540~540°°,该冲程进排气门全关闭,活塞在上止点位置时火花塞跳火点燃,该冲程进排气门全关闭,活塞在上止点位置时火花塞跳火点燃油油图6.点火系统气混合气使气缸内的压力急剧升高(可达到气混合气使气缸内的压力急剧升高(可达到3~5MPa3~5MPa3~5MPa,推动活塞作向曲轴的运动,推动活塞作向曲轴的运动,,压力逐渐下降,作功冲程终了气室内压力约为压力逐渐下降,作功冲程终了气室内压力约为0.3~0.5MPa0.3~0.5MPa0.3~0.5MPa。。d排气冲程:活塞从下止点运动到上止点的过程叫排气冲程(曲轴旋转角度540540°°~720~720°°,该冲程进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动推动燃烧后的,该冲程进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动推动燃烧后的废废气排出气室,该冲程终了气室内的气压约为气排出气室,该冲程终了气室内的气压约为0.105~0.115MPa0.105~0.115MPa0.105~0.115MPa。该冲程的结束也。该冲程的结束也。该冲程的结束也标标志这发动机一个工作循环的结束。『转子发动机』下图为转子发动机与往复式发动机各冲程的比较(图中两个气孔左侧为进气,右侧为排气侧为排气,,该转子发动机与往复式四冲程发动机工循环相同,即由进气、压缩该转子发动机与往复式四冲程发动机工循环相同,即由进气、压缩、、作功、排气四个冲程构成,图中由三角转子的一个弧面BC与气缸型面之间形成的工作腔(的工作腔(BCBC工作腔为例,说明转子发动机的四冲程工作原理。abcda进气冲程进气冲程:当三角转子的角顶C转到进气孔右边的边缘时,转到进气孔右边的边缘时,BCBC工作腔开始进气,在位置a,进排气孔相通,进排气重叠。这是BC工作腔的容积最小,相当于往工作腔的容积最小,相当于往复复式发动机的上止点位置。随着转子继续转动,BC工作腔的容积逐渐增大,可燃工作腔的容积逐渐增大,可燃混混合气不断被吸入气缸。当转子自转合气不断被吸入气缸。当转子自转909090°°(主轴转(主轴转270270270°°,转子发动机中转子与主轴转速比为轴转速比为11:3,通过相互啮合齿轮确定到达位置b时,时,BCBC工作腔的容积达工作腔的容积达到到最大,相当于往复式发动机的下止点位置,进气冲程结束。压缩冲程:随着三角转子的继续转动,角顶B越过进气孔的左侧边缘,压缩冲越过进气孔的左侧边缘,压缩冲程程开始,BC工作腔的容积逐渐缩小,压力越来越大,到达位置c时,转子自转转子自转180180180°°(主轴旋转(主轴旋转540540540°°,,BCBC工作腔容积达到最小,相当于往复式发动机的上止点位相当于往复式发动机的上止点位置置,压缩冲程结束。作功冲程:在压缩冲程终了,火花塞跳火,高温高压的气体推动三角活塞继续作功冲程:在压缩冲程终了,火花塞跳火,高温高压的气体推动三角活塞继续转转动,动,BCBC工作腔的容积逐渐增大,当角顶C达到排气孔右侧边缘,在位置d,转,转子子自转自转270270270°°(主轴旋转(主轴旋转810810810°°,BC工作腔的容积达到最大,相当于往复式发动机的下止点位置,作功冲程结束。排气冲程:三角转子角顶C转过排气孔右侧位置时,排气冲程开始,最终三角转过排气孔右侧位置时,排气冲程开始,最终三角转转子回到位置a,排气冲程结束,转子自转,排气冲程结束,转子自转360360360°°(主轴转三周,一个工作循环结束。同时,束。同时,CACA工作腔、工作腔、ABAB工作腔也分别完成一个工作循环。●发动机构成比较:转子发动机:机体组、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统往复式活塞发动机往复式活塞发动机::机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统●两种发动机的优缺点:◆往复式发动机:优点:1.制造技术成熟,诞生已经有制造技术成熟,诞生已经有120210120多年,各种技术不断完善,是世界上应用最多年,各种技术不断完善,是世界上应用最多年,各种技术不断完善,是世界上应用最广广的内燃机,保养维修成本低。2.工作可靠,良好的气密性和功率传递可靠性。3.良好的燃油经济性。缺点:1.结构复杂,体积大、重量大。2.曲柄连杆机构中活塞的往复运动引起的往复惯性力和惯性力矩不能得到完全平衡,这个惯性力大小与转速平方成正比,使发动机运转平顺性下降,限制发平衡,这个惯性力大小与转速平方成正比,使发动机运转平顺性下降,限制发展展高转速发动机。3.由于四冲程往复式活塞发动机的工作方式为四个冲程中有三个冲程完全依靠飞轮惯性旋转,导致发动机的功率、扭矩输出非常的不均匀,尽管现代发动机飞轮惯性旋转,导致发动机的功率、扭矩输出非常的不均匀,尽管现代发动机采采用了多缸和V型排列来减小这个缺点,但是不可能完全消除。◆转子发动机:优点:1.体积小、重量轻,便于降低车辆重心。由于转子发动机没有曲柄连杆机构,所以大大减小了发动机高度,同时降低了车辆重心。2.结构简单。相比较于往复式活塞发动机,转子发动机减少了曲柄连杆机构,导致了发动机机构大为简化,零件减少。3.均匀的扭矩特性。由于转子发动机一个气缸同时有三个工作腔处于工作状态由于转子发动机一个气缸同时有三个工作腔处于工作状态,,所以扭矩输出比较于往复式活塞发动机更加均匀。4.利于发展高速发动机,由于活塞转子与主轴转速比为利于发展高速发动机,由于活塞转子与主轴转速比为11:3,故不需很高的活塞转速即可实现发动机的高转速。缺点:1.油耗高,尾气排放难达标。因其每个气缸有三个工作腔,活塞转子每旋转一周相当于有三个作功冲程,以周相当于有三个作功冲程,以3000rpm3000rpm和往复式活塞发动机作对比,往复式活塞发动机喷油发动机喷油750750750次次/分,转子发动机相当于转速为分,转子发动机相当于转速为1000rpm,1000rpm,1000rpm,但是需要喷油但是需要喷油但是需要喷油300030003000次次/分,可见转子发动机油耗明显高于往复式活塞发动机,同时转子发动机的燃烧分,可见转子发动机油耗明显高于往复式活塞发动机,同时转子发动机的燃烧室室形状不利于可燃混合气的充分燃烧,火焰传播路径长,燃油机油消耗量大,同形状不利于可燃混合气的充分燃烧,火焰传播路径长,燃油机油消耗量大,同时时导致废气中污染物含量较高。2.发动机的结构导致只能采取点燃式而不能采用压燃式,即只能用汽油作为燃料而不能用柴油。3.由于转子发动机采用偏心轴,导致发动机振动较大。4.功率输出轴(主轴位置高,不利于整车布置。5.转子发动机的加工制造技术高,成本比较高。汽车的引擎是汽车的动力源泉,就像人的心脏一样重要。所以,一部车引擎的特性可以作为决定整部车性能的重要指标。也就是说,如果一部车的引擎非常出色,那么这部车的性能也一定很出色。汽车的引擎是通过燃油和空气所形成的混合气体燃烧、爆炸来产生动力的。这一切的物理、化学变化都是在燃烧室内进行的。首先,起动机带动引擎的曲轴运动,而曲轴通过特有的曲柄连杆机构带动气缸内的活塞上下运动。在活塞向下运动时,气缸内产生了真空效应,同时外界的新鲜空气通过空气过滤器被吸入到进气腔,并通过此时开启的进气门而被引入到气缸内。在空气进入气缸的同时,燃油也通过喷油嘴以绝对雾化状态喷射到气缸的燃烧室内(目前多数喷射引擎都是将燃油喷射到进气门处,然后与空气一起进入到气缸内并与空气形成混合气体。在混合气体形成同时,汽缸的燃烧室内火花塞开始打火,形成高达几万伏特的高压电火花,迅速点燃混合气体,混合气体发生爆炸,推动活塞向下运动。这时气缸的排气们开启,将燃烧后的废气引入到排气管内,通过消音器被排放到空气中。在活塞运动到下止点后,一个完整的工作流程结束。由于运动的特性及曲柄连杆机构的特性,活塞会再度向上运动,同时开始第二个工作流程。转子发动机的工作原理在过去的400年中,许多发明家和工程师一直都想开发一种连续运转的内燃机。人们希望有朝一日往复活塞式内燃机将被优雅的原动力引擎所取代,它的运动轨迹应该非常接近人类伟大的发明之一:轮子。实际上,在十六世纪末期,在出版物中首次出现“连续运转内燃机”的说法。连杆和曲柄机构的发明人沃特詹姆斯(1736-1819,也曾研究转子式内燃机。特别是在过去的150年里,发明者提出了许多关于转子发动机结构的提案。在1846年,人们画出了当今转子发动机工作室的几何结构,设计了使用外旋轮线的第一辆概念发动机。但是,这些概念都没有实用化,直到汪克尔菲加士博士在1957年研制出汪克尔转子发动机。汪克尔博士通过研究和分析各种转子发动机类型的可行性,找到了旋轮线壳体的最佳形状。他对飞机发动机上所用的回转阀以及增压器的气密性密封机构具有深刻的了解,这些机构在其设计中的使用,使汪克尔型转子发动机得以实用化。现代的转子发动机由茧形壳体(一个三角形转子被安置在其中组成。缸体内部空间总是被分成三个工作室,转子转动这些工作室也在运动。依次在摆线型缸体内的不同位置完成进气、压缩、作功(燃烧和排气四个过程。转子和壳体壁之间的空间作为内部燃烧室,通过气体膨胀的压力驱动转子旋转。和普通内燃机一样,转子发动机必须在其工作室中相继形成四个工作过程。如果将三角形的转子放置在圆形壳体的中心部,工作室将不会随着壳体内部转子的旋转而在体积上发生变化。即使空燃混合气在那里点燃,燃烧气体的膨胀压力也仅作用在转子的中部,不会产生旋转。这就是为什么壳体的内侧圆周被设计成旋轮线外形并和安装在偏心轴上的转子组装在一起的原因。因此,每转一圈,工作室的体积变化两次,从而实现内燃机的四个工作过程。在汪克尔型转子发动机上,转子的顶点随着发动机壳体内圆周的椭圆形壳体而运动,同时保持与围绕在发动机壳体中心的一个偏心轨道上的输出轴齿轮的接触。三角形转子的轨道是用一个相位齿轮机构来规定的。相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮。如果转子齿轮在其内侧有30个齿,轴齿轮将在其外原周上有20个齿,由此得到其齿数比为3:2。由于这一齿数比,转子和轴之间的转速比被限定为1:3。和偏心轴相比,转子有较长的转动周期。转子转动一圈,偏心轴转动三圈。当发动机转速为3000转/分时,转子的速度只有1000转/分。与传统往复式发动机的比较往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式。在往复式发动机中,产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞,机械力被传给连杆,带动曲轴转动。对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面。从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心(见图中力PG。这一运动在两个分力的力作用下进行。一个是指向输出轴中心(见图中的Pb的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力(Ft。壳体的内部空间(或旋轮线室总是被分成三个工作室。在转子的运动过程中,这三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个过程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行,这明显区别于往复式发动机。往复式发动机的四个过程都是在一个汽缸内进行的。转子发动机的排气量通常用单位工作室容积和转子的数量来表示。例如,对于型号为13B的双转子发动机,排量为"654cc×2"。单位工作室容积指工作室最大容积和最小容积之间的差值;而压缩比是最大容积和最小容积的比值。往复式发动机上也使用同样的定义。如图中所示,转子发动机工作容积的变化,以及与四循环往复式发动机的比较。尽管在这两种发动机中,工作室容积都成波浪形稳定变化,但二者之间存在着明显的不同。首先是每个过程的转动角度:往复式发动机转动180度,而转子发动机转动270度,是往复式发动机的1.5倍。换句话说,在往复式发动机中,(输出轴)曲轴在四个工作过程中转两圈(720度)而;在转子发动机中,偏心轴转三圈(1080度),转子转一圈。这样,转子发动机就能获得较长的过程时间,而且形成较小的扭矩波动,从而使运转平稳流畅。此外,即使在高速运转中,转子的转速也相当缓慢,从而有更宽松的进气和排气时间,为那些能够获得较高的动力性能的系统的运行提供了便利。汪克尔型转子发动机的特点体积小重量轻:转子发动机有几个优点,其中最重要的一点是减小了体积和减轻了重量。在运行安静性和平稳性两方面,双转子RE相当于直列六缸往复式发动机。在保证相同的输出功率水平前提下,转子式发动机的设计重量是往复式的三分之二,这个优点对于汽车工程师们有着无比的吸引力。特别是近年来,在防撞性(碰撞安全)、空气动力学、重量分布和空间利用等方面的要求越来越严格的情况下。精简结构:由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力,所以不需要设置连杆,进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭;不再需要配气机构,包括正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等,而这在往复式发动机中是必不可少的一部分。综上所述,转子发动机组成所需要的部件大幅度减少。均匀的扭矩特性:根据研究结果,转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线,即使是在两转子的设计中,运行中的扭矩波动也与直列六缸往复式发动机具有相同的水平,三转子的布置则要小于V型八缸往复式发动机。运行更安静,噪音更小:对于往复式发动机,活塞运动本身就是一个振动源,同时气门机构也会产生令人讨厌的机械噪音。转子发动机平稳的转动运动产生的振动相当小,而且没有气门机构,因此能够更平稳和更安静的运行。可靠性和耐久性:如前所述,转子的转速是发动机转速的三分之一。因此,在转子发动机以9000rpm的转速运转时,转子的转速约为该转速的三分之一。另外,由于转子发动机16没有那些高转速运动部件,如摇臂和连杆,所以在高负荷运动中,更可靠和更耐久。在1991的勒芒汽车赛中的大获全胜就充分证明了这一点。相对于往复式发动机的比较,转子发动机有如下缺点,耗油量比较大。这主要是转子发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧,火焰传播路径较长,使得燃油和机油的消耗增加。而且转子发动机只能用点燃式,不能用压燃式,也就是不能采用柴油。功率输出轴位置比较高,令整车布置安排不便。另外,转子发动机的加工制造技术高,成本比较贵,推广困难。17压力罐的结构及工作原理此内容被浏览:【151】次添加日期:【2021-3-3010:25:09】
压力罐的结构及工作原理压力罐主要由气门盖、充气口、气囊、碳钢罐体、法兰盘组成,当其连接到水系统上时,主要起一个蓄能器的作用,当系统水压力大于膨胀罐碳钢罐体于气囊之间的氮气压力时,系统水会在系统压力的作用下挤入膨胀罐气囊内,这样一是会压缩罐体于气囊之间的氮气,使其体积减小,压力增大;二是会增加系统整个水的容纳空间,使系统压力减小,直到系统水的压力和罐体于气囊之间的氮气压力达到新的平衡才停止进水。
当系统水压力小于膨胀罐内气体压力时,气囊内的水会在罐体于气囊之间的氮气的压力作用下挤出,补回到系统,系统水容积减小压力上升,罐体于气囊之间的氮气体积增大压力下降,直到两者达到新的平衡,水停止从气囊挤压回系统,压力罐起到调节系统压力波动的作用。结构图如下:罐体于气囊之间是出厂时预充的氮气,罐体外面为烤漆层,进出水口直接用三通或金属软管连接到系统,排气阀接口可及时排出系统和气囊内的水溢出的空气,也可用闸阀直接关死,以免水从顶部溢出,防尘帽下面是充/放气口,可补充氮气或放掉一部分气体,750L及以上的充/放气口不在此位置。
压力罐由于气囊的调节作用,广泛应用在水系统的小范围压力波动控制上。压力罐应用在热水供暖系统上,主要用来消除由于水温变化导致的压力波动,避免损害其他的系统控制元件。如应用在变频供水上,可以消除因水泵启闭而引起的压力波动,减少变频泵的启动次数,大大延长水泵的使用寿命。如应用在民用楼宇供水上或者其他供水设备上,可以消除因其他阀门开关引起的水锤效应,保护整个系统免遭水锤的冲击。压力罐结构压力罐原理压力罐作用压力罐安装压力罐维护详细说明:
压力罐主要由罐体、法兰盘、气囊、针阀以及罐体与气囊之间预充的氮气组成。
压力罐工作原理
压力罐用于系统中时,当系统压力大于预充气体的压力,在系统压力的作用下,会有一部分工作介质进入气囊内(对隔膜式来讲是进入罐体内),直到气囊外氮气的压力和系统的压力达到平衡,当系统压力升高再次大于预充气体的压力,又会有一部分介质进入囊内,压缩囊和罐体间的气体,气体被压缩压力升高,当升高到跟系统压力一致时,介质停止进入,反之,当系统压力下降,系统内介质压力低于囊和罐体间的气体压力,气囊内的水会被气体
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