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1、几种动力机的优缺点分析一、内燃机内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是将热能转化为机械能的一种热机。内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。（1）汽油机汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。（2）柴油机柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油
2、发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度可达500-700，压力可达4050个大气压。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功，此时的温度可达1900-2000，压力可达60
3、-100个大气压，产生的功率很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。 （3）汽油机和柴油机优劣分析汽油机内混合气体点燃后，瞬间燃烧，并爆发出能量，所以可以在单位时间内可以多次重复该循环，用高转速输出高功率，因而很小的体积，轻盈的体重，就能拥有较高性能和更快的响应速度，宽泛的转速区间也能够带来更好的操控感觉。但汽油机的压缩比往往只有柴油机的一半，做功行程时缸内温度和压力比柴油机低很多，所以热效率比较低，也就是俗称的“费油”。 柴油机喷入燃料后，燃烧需要一定的时间，所以适合较低转速下让燃油充分燃烧以带来大扭矩，而为了对抗气缸内高压和大扭矩，柴油机的汽缸和活塞的连杆等零件都要比汽油机强壮，所
4、以较汽油机更笨重。但也正是柴油机因为高压缩比低转速的特性，能把热量更好的转化成动能，所以柴油机有着更好的热效率，也就是更好的油耗表现。这就是通常轿车和赛车使用汽油机，而公交车、卡车等大型车辆使用柴油机的原因。二、电动机电动机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械。用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。（1）交流电动机交流电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交
5、通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。（2）直流电动机将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电机的特点有： 1.调速特性好，具有调速方便，平滑，调速范围广等特点。 2.能承受频繁冲击负载，过载能力强，能满足各种机械负载的特性要求。 3.能实现频繁快速启，制动以及逆向转速，适应工矿企业自动化系统的各种不同的特殊要求。直流电动机和交流电动机相比，它的主要优点：调速范围大，能实现无级平滑调速；起动转矩较大，能适应频繁起动的场合。它的这种特点对生产机械的拖动需要是十分重要的。（3）电动机和内燃机优劣分析内燃机是将化学能转化为机械能，电动
6、机则是将电能转化为机械能，工作原理不同。内燃机需要燃烧燃料，体积比较大，排出废气，会污染环境，噪音也很大，但它的燃料易于携带，用在运输工具上，自身可以携带足够行驶很远路程的燃料。而电动机体积小，不污染环境，不排出废气，噪音也很小，但是它工作需要电能，而电能不易携带，除非是携带电池，而电池的容量有受到限制，因此行驶距离受到限制。如果用在固定场合，则可以采用电机，相对来说比较合适。电动机与内燃机相比，有如下特点：1) 能承受短时超载及带载荷启动；2) 可以通过换相接线实现逆转，不需要安装换向机构；3) 质量轻、体积小、结构简单、价格低廉、易操作。4) 噪音低、无废气污染等公害；5) 能源不独立，工
7、作中移动时要拖着电缆。三、液压马达液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。 液压马达亦称为油马达，主要应用于注塑机械、船舶、起扬机等。 齿轮马达具有体积小、重量轻、结构简单、工艺性好、对油液的污染不敏感、耐冲击和惯性小等优点。缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小（仅为额定扭矩的60%70%）和低速稳定性差等。液压马达一般是用在高容量低速运转以及无法获得电力的地方，比如搅拌车。液压马达可以利用很小的扭力，类似千斤顶一样，一个人就可以利用很小的力支撑起几千甚至上万吨都没问题，只要设计的比例足够 。这样，就方便了带动高载荷，低转速的设备，比如混凝土搅拌
8、设备，通常都是用在搅拌设备上的。 同时比如履带挖掘机这些履带的驱动也是利用液压马达的。 液压马达还有一个好处就是，利用泵站的液体的压力，由于是用管道，这样可以输送到很多地方，比如挖掘机上，从上半部分的泵站输出的液压油可以泵送到下面的行走机构上驱动前进 。四、气动马达气动马达也称为风动马达，是指将压缩空气的压力能转换为旋转的机械能的装置。一般作为更复杂装置或机器的旋转动力源。（1）气动马达的特点：1) 可以无级调速。只要控制进气阀或排气阀的开度，即控制压缩空气的流量，就能调节马达的输出功率和转速。便可达到调节转速和功率的目的。 2) 能够正转也能反转。大多数气马达只要简单地用操纵阀来改变马达进、
9、排气方向，即能实现气马达输出轴的正转和反转，并且可以瞬时换向。在正反向转换时，冲击很小。气马达换向工作的一个主要优点是它具有几乎在瞬时可升到全速的能力。叶片式气马达可在一转半的时间内升至全速；活塞式气马达可以在不到一秒的时间内升至全速。利用操纵阀改变进气方向，便可实现正反转。实现正反转的时间短，速度快，冲击性小，而且不需卸负荷。 3) 工作安全，不受振动、高温、电磁、辐射等影响，适用于恶劣的工作环境，在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等不利条件下均能正常工作。 4) 有过载保护作用，不会因过载而发生故障。过载时，马达只是转速降低或停止，当过载解除，立即可以重新正常运转，并不产生机件损坏等故障
10、。可以长时间满载连续运转，温升较小。 5) 具有较高的起动力矩，可以直接带载荷起动。起动、停止均迅速。可以带负荷启动。启动、停止迅速。 6) 功率范围及转速范围较宽。功率小至几百瓦，大至几万瓦；转速可从零一直到每分钟万转。 7) 操纵方便，维护检修较容易 气马达具有结构简单，体积小，重量轻，马力大，操纵容易，维修方便。 8) 使用空气作为介质，无供应上的困难，用过的空气不需处理，放到大气中无污染 压缩空气可以集中供应，远距离输送 由于气马达具有以上诸多特点，故它可在潮湿、高温、高粉尘等恶劣的环境下工作。除被用于矿山机械中的凿岩、钻采、装载等设备中作动力外，船舶、冶金、化工、造纸等行业也广泛地采
11、用。（2）气动马达与电动机优劣分析气动马达与和它起同样作用的电动机相比，其特点是壳体轻，输送方便；又因为其工作介质是空气，就不必担心引起火灾；气动马达过载时能自动停转，而与供给压力保持平衡状态。由于上述特点，因而气动马达广泛应用于矿山机械及气动工具等场合。 （3）气动马达与液压马达优劣分析： 优点1) 工作安全，具有防爆性能，同时不受高温及振动的影响； 2) 可长期满载工作，而温升较小； 3) 功率范围及转速范围均较宽，功率小至几百瓦，大至几万瓦；转速可从每分钟几转到几万转。 4) 具有较高的起动转矩能带载启动； 5) 结构简单，操纵方便，维修容易，成本低。缺点1) 速度稳定性差； 2) 输出功率小，效率低，耗气量大； 3) 噪声大，容易产生振动。五、概述电动机是将电能转化为机械能，结构简单易于简单控制，功率体积比较大，适应环境能力较低，安全系数低，维护成本高；内燃机都是将热能转化为机械能，噪音大、传动控制复杂，功率体积比较大，适应环境能力较低，维护成本高；液压马达是将液压能转化为机械能，噪音小、容易实现无极调速，功率体积比小，可以低速运转、动作平稳，安全系数高，但需要配置相应的液压系统。风马达是将风能转化为机械能，噪音小，易控制，输出扭矩小，不易实现低速控制。
