第一篇：蒸汽喷射真空泵的工作原理和优缺点分析
蒸汽喷射真空泵的工作原理
2009-8-19 蒸汽喷射真空泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的气体动力学原理来形成真空。具有一定压力的水蒸汽通过拉瓦尔喷嘴喉径时达到声速,到喷嘴的扩散部时,静压能全部转化为动能,达到超声速,同时喷嘴出口处形成真空,被抽气体在压差的作用下,被抽入吸入室,和以超声速的蒸汽一边混合一边进入文丘里管,然后以亚声速从文丘里的扩散管排出,同时混合的气体速度逐渐降低,压力随之升高,而后从排出口排出。如果将几个喷射泵串联起来使用,泵与泵中间加入冷凝器使蒸汽冷凝,便可得到更高的真空度。整台蒸汽喷射真空泵由若干级泵体与冷凝器两大部分组成。各级泵体均由喷嘴、入室及扩压器组成,喷嘴可以是单只,也可以是多只,喷嘴一般采用不锈钢材料,吸入室和扩压器等其它部件可采用不锈钢、铸铁及碳钢等材料。
影响真空泵能力的主要因素研究 3.1、对工作蒸汽及其干度的研究
蒸汽压力偏低及压力波动均对真空泵的能力有较大影响,因此蒸汽压力不应低于要求的工作压力,但所用真空泵结构设计已定型,过多提高蒸汽压力并不会增加抽气量及真空度。另外,要确保锅炉供给的蒸汽压力稳定,最好用一台锅炉专门给蒸汽喷射泵提供工作蒸汽,这样蒸汽压力就不会出现波动,真空泵性能稳定。
蒸汽的干度对真空泵的性能也有较大影响,其中含水会引起真空波动,含水过多甚至会抽不起真空,通常的作法是在汽包前加装汽水分离器以获得干度较高的工作蒸汽,同时对蒸汽管路进行有效保温。为取得最佳的工作效益,为喷射真空泵提供的工作蒸汽应为5℃~10℃的过热蒸汽。特别是五级泵,对蒸汽的品质要求非常高,含微量水分都可能引起喷嘴的冰塞,造成开第五级喷射器真空度反而下降或没有作用。3.2、对循环冷却水要求的研究
冷却水供量不足,冷凝器会发热,气流声音变大,真空度迅速下降,甚至蒸汽会返入抽气管。对于列管间冷式冷凝器,应保证供水压力为0.2MPa,供水量应比实际的用量稍微大一点,这样用水的波动会比较平稳。另外,为避免供水量不稳定而引起真空波动,最好采用单独的循环水系统对真空泵的冷凝器进行供水。
冷却水温太高,真空泵能力会下降,有时甚至抽不起真空,一般不超过32℃。另外,冷却水温越高,耗用的蒸汽量越多。
冷却水质对真空泵能力的影响也是一个不可忽视的因素,如果水质差,硬度高,会造成冷凝器积垢甚至堵塞,严重影响热交换性能,使蒸汽难于冷凝,从而影响真空度。所以应保证循环冷却水为纯净的软化水。
3.3、对真空泵系统密封要求的研究
真空泵处于极限状态时,第1级排出的水很少,有时甚至没有。因此,第1级泵有大量水排出,可以认为是系统有泄漏。通常的漏气原因有:垫片没装、装错或损坏,螺栓未拧紧,法兰面损坏,焊缝有沙眼,接头（压力表、真空表等）未装好。
最通用的查漏方法是整个系统通入带压空气,用肥皂水涂在各处。如有泄漏,漏点会有气泡,有时甚至能听到泄漏的声音。检验是否漏气的最终要求是,用0.2MPa压缩空气对真空系统（包括泵体和大气腿）进行汽密性试验,24h压力下降量不超过4.8%。
3.4、对喷嘴要求的研究
喷嘴是影响真空泵性能的重要部件,存在的问题有:喷嘴装错、装歪、堵塞、损坏、腐蚀和泄漏,不管采取何种预防措施,喷嘴的堵塞在所难免。一方面由于安装蒸汽管道时,管道中残存的铁屑及焊渣会堵塞喷嘴;另一方面,真空泵系统停用时,蒸汽管道易生锈,锈斑在使用时掉落堵塞喷嘴。一般来说,第1、2级喷嘴孔径较大,不易堵塞,最易堵塞的是第3、4、5级的喷嘴。喷嘴是否堵塞可通过触摸泵头和冷凝器的温度来确认。
蒸汽喷射真空泵的故障处理
蒸汽喷射真空泵在使用过程中有时会出现抽真空时太长、真空度不稳定或达不到真空度要求的情况,必对故障查找原因、分析处理。通常要进行以下的故障分析:（1）真空测量装置（包括真空表、真空计、测试罩）是否有故障或失效;（2）工作蒸汽供应是否正常,包括压力、温度、干燥度、疏水情况、波动情况等,尤其要检查压力表在长时间使用后读数是否准确;（3）循环冷却水供应是否正常,包括水温、水压、水量、水质等;（4）生产系统是否出现异常,包括系统泄漏、系统产生过量气体、工艺设备性能下降等;（5）真空泵系统本身是否有故障,包括泵系统泄漏、喷嘴堵塞或损坏、喉管直径磨损增大、扩压管的收缩段和排出口积垢、大气腿泄漏或积垢堵塞、冷凝器积垢堵塞、抽气管道积液等。
蒸汽喷射真空泵抽气量大、工作范围宽、结构简单、没有相对运动的部件,是一种用途广泛的真空设备,主要应用于除气、脱色、干燥、脱臭、蒸馏、制冷及输送等方面。特别是其对吸入气体无选择性,在食品生产、石油化工、油脂加工、聚酯生产、含有机溶剂的物料浓缩等场合,与机械真空泵（油泵）相比显示出卓越的优点。真空泵的工作原理和优缺点分析
放射实空泵的农做本理战劣毛病
喷射真空泵非应用白丘外效当的压力落发生的下快射淌把气体保送到入口的一类静量传赢泵。它合替水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽火组开喷射真空泵。放射真空泵以其真空度范畴狭，能够间接抽呼水蒸汽等否凝性气体战带无颗粒状的介量油泵,换热器，构造简略,压力匹配器，操做便利，有运行部件培修质大，节能落耗等长处越往越普遍的利用正在化工操作的各工艺外，上面分离引见各类喷射实空泵的农作本理。
（1）、水喷射真空泵的工作原理及构造繁图水喷射真空泵的装备组偏见其解构繁图，其工作原理非：轮回水箱中的水经轮回水泵干过先发生一订的压力真空泵、流快，存在必定压力、流速的火入进水喷射器的散水室，经孔板下的少个推瓦我喷嘴喷射，构成的下速射流使喷射器的混杂室产死真空，真空泵被抽介量在真空作用上入进喷射器混开室，正在混合室外取高快水流充足混杂战经白丘外管落速、删压先排没到轮回水箱外，没有凝性气体析没，否凝性汽体自水箱溢流心溢没，如斯重复作过。它的长处是矮位零件型式，比水环真空泵的真空度高，取代W式往返真空泵能够撤消后放寒凝器，节俭一主性装备投资和运转用度。
（2）、汽水串联喷射真空泵的工作原理及构造繁图
在水喷射真空泵的喷射器后面串联一级或者少级蒸汽喷射真空泵便汽水串联喷射真空泵，其解构睹汽水串联喷射真空泵。其工作原理是：必定压力的鼓和或者功暖蒸气通过推瓦我喷嘴加压删速落后进蒸汽喷射器的混合室，使混合室发生真空，被抽介量被抽呼入混合室取工作蒸汽混合，真空泵混杂先的流体通功扩集管，速度降落，压力降高，曲至到达上一级吸进口压力后排入上一级蒸汽喷射泵或水喷射泵。它是矮位零件型式，真空度绝对较高，能够代替水环-罗茨机组、旋片-罗茨机组间接抽呼否凝性汽体，但它在高真空的抽没有凝性气体质无限。
（3）、旧型下效蒸汽喷射真空泵的工作原理及工艺淌程图
旧型高效蒸汽喷射真空泵是由一级或多级蒸汽喷射泵取高效热凝器组败的，必定压力的鼓和或者功暖蒸气通过推瓦我喷嘴加压删速落后入蒸汽喷射器的混合室，使混合室产死真空，被抽介质被抽吸进混合室与工作蒸汽混合，混合后的流体通过扩集管，长攻泵速度降落，压力降高，曲至真空泵到达下一级吸进口压力后排入下一级蒸汽喷射器。寒凝器后面的蒸汽喷射器排出的混合流体进入高效冷凝器后，可凝性汽体被冷却败液体与不凝性气体一同随冷却水排出热凝器中（睹旧型高效蒸汽喷射真空泵工艺流程图）。它可以完成恣意高度装置，合适于抽吸的介质中不凝性气体量绝对较大，小部门替可凝性汽体的工艺，取代传统的多级蒸汽喷射真空泵可以勤俭工作蒸汽60%以下。
（4）、汽火组开放射实空泵的工做本理及农艺淌程图
它是在传统的蒸汽喷射真空泵的第一级热凝器前面串联一级汽水串联喷射真空泵而组败的，其工作原理睹汽水组合喷射真空泵的工艺流程图。它战胜了蒸汽喷射真空泵和水喷射真空泵各从的毛病，施展了它们的劣面，既可以到达较高的工作真空度，又可以无较小的抽气量，比传统的多级蒸汽喷射真空泵勤俭工作蒸汽50%以上，勤俭寒却水30%以上，有需装备开静泵，抽空塔时光欠。
（5）、少级蒸汽喷射真空泵的长处是解构简略、应用便利、工作稳固牢靠，毛病非蒸汽耗质小（运转用度高），必需装置正在11米高度以下，检验没有即。
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第二篇：几种真空泵的优缺点
几种真空泵的优缺点
化工行业常见的的几种真空泵及其优缺点：
1、化工行业经常使用的几种真空泵——化工行业上常见的真空泵可以简单的分为变容积式真空泵和喷射真空泵，变容积式真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气的装置，往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、水环真空泵、罗茨真空泵就是属于变容积式真空泵。喷射真空泵是利用文丘里效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵，水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽水组合喷射真空泵同属于喷射真空泵。
2、变容积式真空泵的工作原理和优缺点
（1）往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵是靠活塞往复运动或旋转将气体吸入、压缩并排出。它们的优点是新投入使用的泵真空度相对比较高，但是活塞是运转部件，因此活塞的磨损是避免不了的，随着检修次数的增加工作真空度将不断下降，直至满足不了生产的要求。此类泵工作噪音大，耗油量大，故障率高也是其致命的缺点，一般都需要开一台备用一台，这无形中增加了设备投资与运行费用。另外如果用此类泵抽吸水蒸汽等可凝性气体，将使润滑油乳化，因此只能应用在抽吸不凝性（空气类）气体，也不能抽吸带有颗粒状的介质，这也就限制了其适用范围。
（2）水环真空泵是靠装在泵壳内的带有多叶片的偏心转子旋转，把水抛向泵壳形成与泵壳同心的水环，水环与转子叶片形成了容积周期变化从而将气体吸入、压缩并排出。它的优点是低真空时抽气量大、可以直接抽吸水蒸汽等可凝性气体。它的缺点是真空度低；不能抽吸带有颗粒状的介质；转子高速旋转不易做防腐处理，因此不能抽吸具有腐蚀性的介质。
3、喷射真空泵的工作原理和优缺点
喷射真空泵是利用文丘里效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵。它分为水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽水组合喷射真空泵。喷射真空泵以其真空度范围广，可以直接抽吸水蒸汽等可凝性气体和带有颗粒状的介质，结构简单，操作方便，无运转部件维修量小，节能降耗等优点越来越广泛的应用在化工操作的各工艺中。
第三篇：各流量计工作原理、优缺点分析
V锥型流量计： 工作原理
V型锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样，也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内，当压力降低时，速度会增加，当介质接近锥体时，其压力为P+，在介质通过锥体的节流区时，速度会增加，压力会降低为P-，如图一所示，P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上，流速发生变化时，差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体，流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时，锥体节流面积越大，则产生的差压值也越大。
测量介质
V型锥流量计主要用于煤气（焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气），天然气（包括含湿量5%以上的天然气），各种碳氢化合物气体，包括含湿的HC气体，各种稀有气体，如氢、氦、氩、氧、氮等，湿的氯化物气体，空气，包括含水，含其它尘埃的空气，烟道气；饱和蒸气，过热蒸汽；油类，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等，水，包括净水、污水，各种水溶液，包括盐、碱水溶液，含蜡、含有水，含油、含沙的水。
优点
1．安装直管段要求低
伯努力方程要求受测流体为理想流体，在实际应用中这是根本不可能的，很多情况会造成流体分布不均匀，如弯头，阀门，缩径，扩径，泵，三通等等，对其它仪表而言，这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布，如在紧邻仪表上游有单弯管，双弯管，经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度，由于V型流量计可均匀流体分布曲线，因此同其它类型的差压流量计相比，对上下游直管段的要求小，建议安装时在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大，管道价格高或直管段不够的情况下，V锥型流量计将是最佳选择。在过去十年内，对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试，测试结果表明，V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。这对那些大口径，费用昂贵的管路用户，或较短运行管路的用户带来好处。
2、量程比很宽
可以测量较低雷诺数范围（Re≥8000）的流量（小流量）。
典型量程比是10∶1，选择合适的参数，可以做到50∶1。由于V锥体悬挂在管道的中央，直接与高流速区域产生相互作用，迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合；当流量减小时，V锥继续与管道内的最大流速产生相互作用，在其它差压仪表可能检测不出差压信号时，V锥传感器仍然能够产生差压信号低到8000。这是V锥流量计在检测小流量时的一个最大优点。
3、高精度
V锥传感器的一次元件精度为±0.5%。系统精度取决于V锥传感器的精度等级和差压变送器、二次仪表的精度等级等。
4、重复性好
V锥传感器的重复性优于0.1%
5、V锥传感器耐磨损，传感器长期稳定性能好
由于V锥体的外形是收缩流体，在锥体表面产生真空效应，不会对突变表面产生撞击，沿锥体表面形成分界层，引导流体离开β边。这意味着β边不会遭到脏污流体的磨损，因此β系数保持不变，V锥传感器具有长期稳定性能好的特点。
6、信号稳定性好
差压检测一般都有“信号波动”，即使在流量稳定情况下，一次元件产生的信号也会由于干扰而有一定的波动。对于V锥传感器，流体通过V锥，在V锥体后面形成短的涡流，产生低振幅，高频率信号，转换成稳定的V锥信号。其信号波动是孔板的1/10。
7、永久压力损失小
因为流体对突变V锥的平滑表面没有撞击，因此V锥传感器的永久压损比孔板低。同样，由于V锥信号的稳定性，同样流量的满量程V锥差压信号比其它差压仪表低。同样的β值，其压损是孔板的1/3～1/5。
8、V锥体β系数计算范围宽
由于V锥传感器的V锥独特的几何形状，使得它的β系数范围宽，标准的β系数范围：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。
9、V锥传感器不堵塞，不粘附，无滞留死区，适用于脏污介质的流量测量
由于V锥传感器具有自清洁的功能，不会在管内有流体中的颗粒、残渣、凝结物沉积的滞留区域，适用于脏污流体的流量测量，比如：焦炉媒气、高炉媒气、原料油、渣油等。
10、可以测量高温高压的介质
工作温度最高850℃，最大压力40MPa。
11、规格齐全，安装方式灵活
可选择法兰式、对夹式、直接焊接式等。管径从15mm～2000mm。缺点
当然，作为差压流量计的一种，它由于成本关系而并不能完全取代孔板、文丘里等传统差压流量计的位置。相比涡街流量计、电磁流量计等，它又有安装导压管等劣势。电磁流量计
工作原理
电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计，其传感器主要由内衬绝缘材料的测量管，穿通测量管壁安装的一对电极和用以产生工作磁场的一对线圈及铁芯组成。当导电流体流经传感器测量管时，在电极上将感应与流体平均流速成正比的电压信号。该信号经转换器放大处理，直接显示流量及总量并可输出模拟、数字信号。测量介质
测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃，易爆介质；各种工业污水，纸浆，泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。
优点
1、电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。
2、无压力损失。
3、测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5ｍｍ到2.6ｍ。
4、电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
5、无节流部件，因此压力损失小，减少能耗，只与被测流体的平均速度有关，测量范围宽；只需经水标定后即可测量其他介质，无须修正，最适合作为结算用计量设备使用。由于技术及工艺材料的不断改进，稳定性、线性度、精度和寿命的不断提高和管径的不断扩大，对于固液两相的介质的测量采用了可更换电极以及刮刀电极的方式，解决了高压（32MPA）、耐腐蚀（防强酸、碱衬里）介质的测量问题，以及口径的不断扩大（最大作到 3200MM 口径），寿命的不断增长（一般大于 10 年），电磁流量计得到越来越广泛的应用，其成本也得到了降低，但整体价格特别是大管径的价格仍较高，因此在流量仪表的采购中有重要的地位。
缺点
1、电磁流量计的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。
2、电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。
3、电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动，不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。
4、电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。
5、供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。如100ｍｍ口径仪表内径变化1ｍｍ会带来约2％附加误差。
6、变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量，必须消除各种干扰信号，有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能，最好采用微处理机型的转换器，用它来控制励磁电压，按被测流体性质选择励磁方式和频率，可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂，成本较高。
7、价格较高。
涡街流量计 工作原理
涡街流量计的原理是在流量计管道中，设置一阻流件，当流体流经阻流件时，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游会产生两列不对称的旋涡，这些旋涡在阻流件的侧后方分开，形成所谓的卡门（Karman）旋涡列，两列旋涡的旋转方向是相反的，卡门从理论上证明了当h/L=0.281（h为两旋涡列之间的宽度，L为两个相邻旋涡间的距离）时，旋涡列是稳定的，在此情况下，产生旋涡的频率f与流量计管道中流体流速υ呈线性关系。测量介质
涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。优点
1、涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单，性能可靠，使用寿命长。
2、涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1：10。
3、涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。
4、它造成的压力损失小。
5、准确度较高，重复性为0.5％，且维护量小。缺点
1、涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响，但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量，对于气体，最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算，必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
2、造成流量测量误差的因素主要有：管道流速不均造成的测量误差；不能准确确定流体工况变化时的介质密度；将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除，涡街流量计的总测量误差会很大。
3、抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差，甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动，使测量精度降低。大管径影响更为明显。
4、对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕，改变几何体尺寸，对测量精度造成极大影响。
5、直管段要求高。专家指出，涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D，才能满足测量要求。
6、耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。
第四篇：现有轿车发动机工作原理及优缺点分析
现有轿车发动机工作原理及优缺点分析
一．发动机相关结构
一．发动机排量：发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和，一般用升(L)表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。一般来说，排量越大，发动机输出功 率越大。
二．发动机参数：例如“L4”、“V6”、“V8”、“W12”这些都表示发动机汽缸的排列形式和缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般说来，排量1升以下的发动机常用3缸，例如0.8升的奥拓和福莱尔轿车。排量1升至2.5升一般为4缸发动机，常见的经济型轿车以及中档轿车发动机基本都是4缸。3升左右的发动机一般为6缸，比如排量3.0升的君威和新雅阁轿车。排量4升左右的发动机一般为8缸，比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升以上的发动机一般用12缸发动机，例如排量6升的宝马760Li 就采用V12发动机。在同等缸径下，通常缸数越多排量越大，功率也就越高；而在发动机排量相同的情况下，缸数越多，缸径越小，发动机转速就可以提高，从而获得较大的提升功率。
二．四冲程发动机工作原理
当前轿车主要使用四冲程发动机做功，所以这里给出了四冲程发动工作原理。
进气冲程
活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。压缩冲程
进气冲程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。
作功冲程
压缩冲程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时，进、排气门仍旧关闭。
排气冲程
排气冲程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点，此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时，排气行程结束，排气门关闭。
三．发动机分类及其优缺点分析 发动机的分类
一．按进气系统工作方式
一．自然吸气发动机：
自然吸气是汽车进气的一种，是在不通过任何增压器的情况下，大气压将空气压入燃烧室的一种形式。二．涡轮增压发动机：
涡轮增压，是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机)的技术。
增压原理
涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。这就是一个完整的涡轮增压装置。
一般来说，涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压缩输送由空气滤清器管道来的空气，使之增压之后进入气缸。当发动机转速增快，废气的排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮又压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧，相应的增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以实现增加发动机的输出功率了。
三．机械增压发动机
机械增压是指针对自然进气引擎在高转速区域会出现进气效率低落的问题，从最基本的关键点着手，也就是想办法提升进气歧管内的空气压力，以克服气门干涉阻力，虽然进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变，但由于进气压力增加的结果，让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加了，因此喷油量也能相对增加，让引擎的工作能量比增压之前更为强大。
增压原理
由于各类引擎的皮带盘尺寸差异不大，同时受限于引擎安装空间，因此机械增压器的工作转速远低于3,000rpm，与涡轮增压器经常处于10,000rpm以上超高转域的情形相去甚远，同时机械增压器转速是完全连动于引擎转速，两者呈现平起平坐的现象，形成一组稳定之等差数线，而且增压器与引擎之间会互相影响，当一方运转受阻的时候，必定会藉由皮带传输而影响另一方的运作，这就是机械增压器的特性。
四．双增压发动机
在典型的二级可调增压系统中，两台涡轮增压器成串联布置。二级可调增压系统由高压级增压器、低压级增压器、废气流量分配阀和空气旁通阀组成。高压级增压器为一个小增压器，低压级增压器为一个大增压器。如果增压压比较高，则需要考虑在压气机间对增压空气冷却。
二．按气缸排列式
一．直列式
所有汽缸均肩并肩排成一个平面，它的缸体和曲轴结构简单，而且使用一个汽缸盖。可用“L”代表。二．V型
V型发动机就是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起，使两组汽缸形成有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形的发动机。V型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。它便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率并且适合于较高的汽缸数。三．水平对置发动机
水平对置发动机，发动机活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动。使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低，车辆行驶更加平稳,发动机安装在整车的中心线上，两侧活塞产生的力矩相互抵消，大大降低车辆在行驶中的振动，使发动机转速得到很大提升，减少噪音。
三．按冷却方式分
一．水冷发动机
由于水的比热高，并且在零件与冷却介质间有良好的传热性能，因此现代汽车发动机大多采用水冷却。采用水作为冷却介质的发动机称为水冷发动机。冷却液也就是水，由水泵输送，流过发动机和水散热器。二．风冷发动机
风冷发动机，是以空气作为冷却介质的发动机。它在气缸及缸盖的外壁铸造出一些散热片，并用冷却风扇使空气高速吹过散热片表面，带走发动机散出的热量, 使发动机冷却。四．按燃油供应方式分
一．电喷发动机
电喷发动机是采用电子控制装置，取代传统的机械系统（如 化油器）来控制发动机的供油过程。如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置，电子控制装置根据这些信号参数，计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。并与进入的空气气流混合，进入燃烧室燃烧，从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。这种由电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。二．缸内直喷发动机
缸内直喷（FSI）就是直接将燃油喷入气缸内与进气混合的技术。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。
发动机的优缺点分析 优点
一．自然吸气发动机
1．技术成熟，稳定性较高 2．动力输出平顺，反映速度快 二．涡轮增压发动机 1．提高燃油经济性，降低尾气排放 2．小排量高功率，能够提供持续的动力
三．机械增压发动机
相对于涡轮增压技术，机械增压完全解决了油门响应滞后，涡轮迟滞和动力输出突然现象，达到瞬时油门响应，动力随转速线性输出，增加驾驶性能能效果。此外，在低速高扭、瞬间加速，机械增压技术都优于涡轮增压技术。机械增压技术不需跟发动机的润滑系统连接，不需要冷却，免维护，工作可靠，而且寿命长。
四．双增压发动机
1．应用二级增压系统可以获得更高的进气压力，提高发动机动力性和 高原适应能力。
2．采用二级增压器，极大地拓宽了增压系统的流量范围，可以使柴油 机满足高功率、大转矩、低油耗的要求。
3．采用二级增压器，可以对排气歧管内的废气压力及进气管的增压压 力实施调节，实现EGR，满足排放要求。
4．二级增压系统如果采用较小惯量的低压级增压器，可以有效的解决 系统加速滞后问题。
五．直列式发动机
1．制造成本较低 2．稳定性高 3．低速扭矩特性好 4．燃料消耗少 5．尺寸紧凑
六．V型发动机
1．效率较直列型发动机更高
2．较直列型发动机更稳定
七．水平对置型发动机
水平对置发动机的最大优点是重心低。由于它的气缸为“平放”，不仅降低了汽车的重心，还能让车头设计得又扁又低，这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。同时，水平对置的气缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性。
八．水冷发动机
1．冷却效果好
2．冷却均匀
3．工作可靠
4．不受环境影响
5．噪声低 九．风冷发动机
1．结构简单 2．质量轻 3．维护使用方便 4．对气候变化适应性强 5．起动快 6．不需要散热器 7．可运用于缺水地区 十．电喷发动机 1．功率高
2．省油
3．噪音低
4．一次点火率高
5．能准确控制混合器的质量，保证缸内燃料燃烧完全。
十一．缸内直喷发动机
1.缸内直喷式汽油发动机的优点是油耗量低，升功率大。
2.压缩比高达12，与同排量的一般发动机相比功率与扭矩都提高了 10%。
缺点
一．自然吸气发动机
1.跟涡轮增压发动机相比动力上有差距。二．涡轮增压发动机
1.动力输出反应滞后，平顺性有待提升。2.后期保养维护费用不低。
3.在经过了增压之后，发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压 技术在发动机上的应用。
三．机械增压发动机
1.加速效果不是很明显，与自然吸气引擎差别不大。
2.会损失发动机部分动能，机械增压靠皮带带动，归根到底驱动力还是 引擎。
3.高转速时会产生大量的摩擦，影响到转速的提高，噪音大。四．双增压发动机
1．需要较大的空间 2．价格比较昂贵
3．EGR率控制不如可变增压系统控制灵活 4．在高转速时相对于可变增压系统油耗偏高
五．直列型发动机
六．V型发动机
1．结构复杂
2．成本高
七．水平对置型发动机
1．结构复杂，不易制造。
4．机体较宽，不利于布局。
5．活塞水平放置和其自身重力的作用，其水平往返运行中的顶部和底 部与缸套的摩擦程度就不一样，这会使得缸套的上下两个内面出现 不同的磨损，底部会磨损的要多一些。2．横置的气缸因为重力的原因，会使机油流到底部，使一边气缸得不 到充分的润滑。3．护养成本高。功率较低，难以适合配备6缸以上的汽车。
八．水冷发动机 6．水平对置能够抵消横向的振动，只是一种理想状况，如果由于积碳 等原因导致气门不能完全闭合，也会造成缸压不等，这就会造成横 向力不等，这种情况下同样会造成左右抖动。
1.构造复杂 2.成本较高
3.故障率高及维修复杂
4.功率损耗大 九．风冷发动机
1．缸体和缸盖刚度差 2．振动大 3．噪声大 4．容易过热 十．电喷发动机
1．较缸内直喷发动机，该发动机喷射时可能造成汽油的浪费
2．电动汽油泵是靠流过汽油泵的燃油来进行冷却的。在油箱缺油状态
十一．缸内直喷发动机
1.零组件复杂 2.价格昂贵
3.对汽油优质要求很高
下长时间运转发动机，会使电动汽油泵因过热而烧坏。
第五篇：高压均质机工作原理及其优缺点
高压均质机工作原理及其优缺点
徐星月
高压均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀(一级均质阀及二级乳化阀)部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。
物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F1和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时，阀芯和阀座都被物料强制地挤开一 条狭缝，同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通过一级均质阀时，压力从P1突降至P2，也就随着这压力能的突然释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P2的压力(即乳化压力)调得很低，二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。
高压均质机的分类：
按结构型式分为立式整体型均质机和卧式组合型均质机。前者一般适用于中小型设备(功率在45kw以下)；后者适用于大型设备(功率在45kw以上)。目前国内大多数厂家生产的都是立式整体型均质机。这种型式结构紧凑，外形美观占地面积小。但对大型设备而言，稳定性就成了主要的问题。所谓卧式组合型均质机指的是电机、减速箱、曲轴箱、润滑站等相对独立成块，并分布在同一水平面上，通过皮带(轮)、联轴器、油管等连成一体。整机重心低、运转平稳、检修方便。
按柱塞每分钟的往复次数分为普通型均质机和低速型均质机。美国Gaulin公司将柱塞每分钟往复次数在150次以下划为低速型，在150次以上的称为普通型。均质机曲轴的 转速(即同比决定柱塞的往复频率)是决定整机性能的最关键的因素之一。在材质、加工精度、结构等相同的情况下，在一定范围内转速越低，则各磨擦副(如轴与瓦、柱塞与密封等)在单位时间内的磨损度、泵体内各受力零件(如阀芯、阀座等)在同等时间内的损坏程度均大幅度降低，且设备运转的稳定性也大大提高。
按控制方式可 分为手动控制式、手调液力控制式以及全自动控制式。目前，手动控制式在市场上占主导地位。如果整条生产线都是自动控制的，可选用全自动控制均质机。关于全自动控制均质机，可参阅《均质机、喷雾泵自动控制技术》
按使用情况可分为生产用均质机和实验型均质机。JHG系列实验型均质机具有以下特点：1)采用柱塞水平运动结构，与柱塞垂直(上下)运动的实验机相比，其柱塞处可喷淋冷却水，从而延长柱塞密封圈的寿命 2)物料泄漏后不会进入油箱 3)立方体形的整体造型，美观且操作方便，并可加轮子方便搬运。
按均质机在生产线上的位置可分为上游均质机和下游均质机。一般在灭菌前使用的均质机称上游均质机，在灭菌后使用的均质机称下游均质机。通常前者采用一般的均质机即可，而后者要采用无菌均质机。所谓无菌均质机，就是将均质机柱塞处的动密封泄漏点以及进出口的静密封处的泄漏点通过蒸汽(或过热水)与大气隔绝，这样的均质机可作为无菌设备在杀菌后使用。
相对于离心式分散乳化设备(如胶体磨、高剪切混合乳化机等)），高压均质机的优点是1.细化作用更为强烈。这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是紧密贴合的，只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速旋转并且不产生过多的热量，必然有较大的间隙(相对均质阀而言)；同时，由于均质机的传动机构是容积式往复泵，所以从理论上说，均质压力可以无限地提高，而压力越高，细化效果就越好。2.均质机的细化作用主要是利用了物料间的相互作用，所以物料的发热量较小，因而能保持物料的性能基本不变。
3.均质机能定量输送物料，因为它依靠往复泵送料。
主要缺点：
1.均质机耗能较大5)均质机的易损使较多，维护工作量较大，特别在压力很高的情况下 2.均质机不适合于粘度很高的情况
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