314 热力学-热机-发动机

314 热力学-热机-发动机

 内涵

消耗热能对外输出功的装置；热能来源可以是燃料，也可以是核能、太阳能、废热能等。

专业名称

气体动力装置，即是以气体为工作介质实现热-功连续转换的装置；气体通常为高温空气或燃料在空气中燃烧后产生的高温气体。

典型类型

汽油发动机

柴油发动机

燃气轮机

汽油发动机和柴油发动机结构通常是往复活塞-气缸型式，燃气轮机结构通常为旋转叶片型式。

汽油发动机

汽油发动机通常有如下几个特点：

（1）汽油为燃料。

（2）汽油与空气在气缸外混合。

（3）汽油与空气混合物在气缸内被火花塞点燃。

（4）压比相对较小，装置较轻便，热效率通常也相对柴油发动机较小。

（5）基本循环为奥托循环，理论循环热效率主要与压缩比有关。

柴油发动机

柴油发动机通常有如下几个特点：

（1）柴油为燃料。

（2）柴油与空气在气缸外混合（通过喷油嘴将高压柴油以细雾形式喷入压缩热空气中）。

（3）柴油细雾与空气混合物在气缸内高温压缩空气点燃（压缩空气温度超过柴油自燃温度）。

（4）压比相对较大，装置较厚重，热效率通常相对汽油发动机较高。

（5）常用循环有狄塞尔循环、混合加热循环等，理论循环热效率主要与压缩比、定压预胀比、定容升压比等参数有关。

燃气轮机

背景-汽油机和柴油机通常合称为内燃机，对燃料的要求相对严格，功率输出有脉动，燃气轮机可无上述限制。

燃气轮机装置构成-压气机、燃烧室、燃气轮机；压气机用于把空气压缩至适当温度和压力；燃烧室用于燃料在空气中燃烧产生高压高温气体；燃气轮机用于把高压高温气体蕴含的能量转化为功输出。

特点-可方便应用多种燃料，功率输出平稳，功率范围可从十几千瓦至几千千瓦，在分布式能源中心（如用于机场、车站、园区等的冷热电联供系统）中，燃气轮机装置通常为系统的核心单元。

研讨

开发更高效率的发动机的努力方向有哪些？

如何减少家用汽车行驶的能耗？