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为什么中国发动机技术一直不如国外?

作者:Anita 发布时间: 2022-01-12 23:06:53

简介:】我国发动机技术主要是不如七国集团和俄罗斯。
为什么中国发动机技术一直不如这些国家呢?这得从现行发动机基本特点(原理)和加工制造难度两方面分析。
现行发动机主要有如下两大

我国发动机技术主要是不如七国集团和俄罗斯。

为什么中国发动机技术一直不如这些国家呢?这得从现行发动机基本特点(原理)和加工制造难度两方面分析。

现行发动机主要有如下两大类:

1. 往复活塞式发动机(简称:活塞机),英语叫:Reciprocating Engine(往复活塞式内燃机),包括柴油机和汽油机等,统归于内燃机(Internal Combustion Engine)。

发动机是一种长时间连续、稳定旋转运动的机械,那么其特征应该是匀速旋转,或者至少需要匀速运动。

但是在活塞机中,活塞是往复直线运动,连杆是往复摆动,这两种运动方式都不是匀速运动,违背牛顿第一定律,所以不可避免地要克服运动惯性而损失能量,而且还要造成强烈振动和噪音,速度越高这两种现象越严重。

其次,活塞机的曲轴是一个非点对称结构,在旋转过程中要克服旋转惯性不平衡的问题,不完全符合牛顿第一定律,进一步增加振动和噪音,速度越高越严重。

其三,活塞机的气缸内部不能积液,否则活塞就不能恢复初位,造成机器停止运转或直接损坏机器。

其制造难度主要有两方面:

一是由于曲轴是一个非点对称结构,从理论上无法法保证绝对动平衡,只能尽可能减小动平衡误差,所以制造难度大。加工制造时一般需要专用机床来保证,而我们国家没有这类专用机床,即使有,性能也不如上述国家的好。

二是气缸与活塞环之间,既需要很好的密封性能,又要耐磨、耐高温、摩擦阻力小等要求。这就不仅需要高精度、高粗糙度的加工制造能力,而且对材料的耐磨性、耐高温性和摩擦系数等还有很高的要求,而我们国家在这些方面都是弱项。

2. 轴流式发动机,英语叫Turbine Engine(透平发动机),包括蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、涡轮风扇航空发动机以及风力发动机等。

这类发动机的主要特征是气流方向总体趋势垂直于叶轮的旋转平面,在旋转过程中其叶片上始终存在垂直于旋转平面的分力或分力矩,不完全符合牛顿第三定律。其中的垂直于旋转平面的分力或分力矩就是造成这类发动机振动、噪音和不能大量带液运行的直接原因。

其制造难度主要在于:

一是由于叶轮是一个非点对称结构,从理论上或加工制造工艺上无法法保证其绝对动平衡,只能尽可能减小动平衡误差,所以制造难度大。加工制造时一般需要专用装备和人工技能来保证,而我们国家:一是没有专用装备,即使有,性能也不如上述国家的好;二是不重视技工培养,技工技能不能满足这种叶轮的加工制造要求。

二是对于燃气轮机、涡轮风扇航空发动机等,其叶轮的动平衡还受到叶片高温膨胀量不一致的影响,进一步加剧了其制造难度。

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