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認(rèn)證主體：雷**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2021-12-21 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：8 大?。?30.63KB 積分：30 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、第一章 四種運(yùn)輸方式的驅(qū)動(dòng)及制約因素分析1.1 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)方式所謂驅(qū)動(dòng)方式，是指發(fā)動(dòng)機(jī)的布置方式以及驅(qū)動(dòng)輪的數(shù)量、位置的形式。一般的車(chē)輛都有前、后兩排輪子，其中直接由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而推動(dòng)(或拉動(dòng))汽車(chē)前進(jìn)的輪子就是驅(qū)動(dòng)輪。最基本的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是按照驅(qū)動(dòng)輪的數(shù)量，可分為兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)兩大類(lèi)。1.1.1 兩輪驅(qū)動(dòng)在兩輪驅(qū)動(dòng)形式中，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在車(chē)輛的位置以及驅(qū)動(dòng)輪的位置進(jìn)而細(xì)分為前置后驅(qū)(FR)、前置前驅(qū)(FF)、后置后驅(qū)(RR)、中置后驅(qū)(MR)等形式。目前，兩驅(qū)越野車(chē)和轎車(chē)最常用的是前置后驅(qū)形式。前置后驅(qū)(FR)的全稱(chēng)叫做前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)，是一種比較傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)形式。其中前排車(chē)輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向，

2、由后排車(chē)輪來(lái)承擔(dān)整個(gè)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)工作。在這種驅(qū)動(dòng)形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力全部輸送到后驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)后輪使汽車(chē)前進(jìn)。也就是說(shuō)，實(shí)際的行進(jìn)中是后輪“推動(dòng)”前輪，帶動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。與兩輪驅(qū)動(dòng)類(lèi)的其他驅(qū)動(dòng)形式相比，前置后驅(qū)有比較大的優(yōu)越性。當(dāng)車(chē)輛在良好的路面上啟動(dòng)、加速或爬坡時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪的附著壓力增大，牽引性明顯優(yōu)于前驅(qū)形式。同時(shí)，采用前置后驅(qū)的車(chē)輛還具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，并有利于延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。除此之外，前置后驅(qū)的安排使車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡(jiǎn)化了操縱機(jī)構(gòu)的布置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，這樣更加便于車(chē)輛的保養(yǎng)和維修?；谝陨系闹T多優(yōu)點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)寶馬325i、530i以及檔次更高的

3、進(jìn)口寶馬轎車(chē)，賓利、奔馳、捷豹等很多豪華轎車(chē)多采用前置后驅(qū)這種形式。不過(guò)，如果你買(mǎi)一輛越野車(chē)的動(dòng)機(jī)是想要在真正的山野叢林中縱橫馳騁的話(huà)，就一定別心疼差價(jià)，要再狠一狠心，把四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置整齊。因?yàn)椋瑑奢嗱?qū)動(dòng)的車(chē)輛即使在良好的路面上，碰到雪地或易滑路面等情況也可能打滑，啟動(dòng)加速時(shí)也比較容易發(fā)生擺尾現(xiàn)象。四輪驅(qū)動(dòng)就可以防止這種現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有比兩輪驅(qū)動(dòng)更優(yōu)異的引擎驅(qū)動(dòng)力應(yīng)用效率，能達(dá)到更好的輪胎牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮。就安全性來(lái)說(shuō)，也可以形成更好的行車(chē)穩(wěn)定性。1.1.2 四輪驅(qū)動(dòng)所謂四輪驅(qū)動(dòng)，是指汽車(chē)前后輪都有動(dòng)力，可按行駛路面狀態(tài)不同而將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩按不同比例分布在前后所有的輪

4、子上，以提高汽車(chē)的行駛能力。一般用4X4或4WD來(lái)表示，如果你看見(jiàn)一輛車(chē)上標(biāo)有上述字樣，那就表示該車(chē)輛擁有四輪驅(qū)動(dòng)的功能。在過(guò)去，四輪驅(qū)動(dòng)可是越野車(chē)獨(dú)有的，近年來(lái)，一些高檔轎車(chē)和豪華跑車(chē)才逐漸添置了這項(xiàng)配置。四輪驅(qū)動(dòng)的分類(lèi)：四輪驅(qū)動(dòng)又有以下的分類(lèi)：分時(shí)四驅(qū)(Parttime 4WD)這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動(dòng)選擇的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過(guò)接通或斷開(kāi)分動(dòng)器來(lái)變化兩輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)模式，這也是一般越野車(chē)或四驅(qū)SUV最常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)模式。最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選取驅(qū)動(dòng)模式，比較經(jīng)濟(jì)。在公路上行駛使用兩輪驅(qū)動(dòng)檔；當(dāng)遇到雨雪路況時(shí)，選擇四掄驅(qū)動(dòng)，增強(qiáng)了車(chē)輛的附著力和操控性

5、。全時(shí)四驅(qū)(Fulltime 4WD) 這種傳動(dòng)系統(tǒng)不需要駕駛?cè)诉x擇操作，前后車(chē)輪永遠(yuǎn)維持四輪驅(qū)動(dòng)模式，行駛時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩按50：50設(shè)定在前后輪上，使前后排車(chē)輪保持等量的扭矩。全時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，有了全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點(diǎn)也很明顯，那就是比較廢油，經(jīng)濟(jì)性不夠好。而且，車(chē)輛沒(méi)有任何裝置來(lái)控制輪胎轉(zhuǎn)速的差異，一旦一個(gè)輪胎離開(kāi)地面，往往會(huì)使你停滯在那里，不能前進(jìn)。但是，現(xiàn)在的一些智能化的全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，比如奧迪的quattro，遇到特殊路面時(shí)，他可以重新分配扭矩，把更多的扭矩分配在不打滑的驅(qū)動(dòng)輪上，從而解決了老式全時(shí)四驅(qū)的弊端。適時(shí)驅(qū)動(dòng)(Re

6、altime 4WD) 采用適時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛可以通過(guò)電腦來(lái)控制選擇適合當(dāng)下情況的驅(qū)動(dòng)模式。在正常的路面，車(chē)輛一般會(huì)采用后輪驅(qū)動(dòng)的方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動(dòng)輪打滑的情況，電腦會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并立即將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩分配給前排的兩個(gè)車(chē)輪，自然切換到四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，免除了駕駛?cè)说呐袛嗪褪謩?dòng)操作，應(yīng)用更加簡(jiǎn)單。1.2 火車(chē)的驅(qū)動(dòng)方式火車(chē)按機(jī)車(chē)類(lèi)型分為內(nèi)燃機(jī)車(chē)和電力機(jī)車(chē)。內(nèi)燃機(jī)車(chē)（diesel locomotive）以?xún)?nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)力，通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的機(jī)車(chē)。一般指的是柴油機(jī)。接走行部形式分為車(chē)架式和轉(zhuǎn)向架式內(nèi)燃車(chē)。按傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)?，F(xiàn)代機(jī)車(chē)多采用電力和液力傳動(dòng)。電力傳

7、動(dòng)又可分為直流電力傳動(dòng)和交直流電力傳動(dòng)和交直交電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)。內(nèi)燃機(jī)車(chē)的工作原理是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的高溫高壓氣體在汽缸內(nèi)膨脹，推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功，燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。柴油機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳輸給傳動(dòng)裝置，通過(guò)對(duì)柴油機(jī)、傳動(dòng)裝置的控制和調(diào)節(jié)，將適應(yīng)機(jī)車(chē)運(yùn)行工況的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩送到每個(gè)車(chē)軸齒輪箱驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪，動(dòng)輪產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞到車(chē)架，由車(chē)架端部的車(chē)鉤變?yōu)橥煦^牽引力來(lái)拖動(dòng)或推送車(chē)輛。電力機(jī)車(chē)是通過(guò)車(chē)頂?shù)氖茈姽瓘念^上的接觸網(wǎng)取得電流，通過(guò)整流和劈相等一些技術(shù)措施轉(zhuǎn)化為牽引電機(jī)所需要的電流形式，帶動(dòng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，使列車(chē)運(yùn)動(dòng)。而液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)是通過(guò)柴油機(jī)帶動(dòng)油泵，以高壓油推動(dòng)葉

8、輪來(lái)推動(dòng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)。1.3 船舶的驅(qū)動(dòng)方式目前，船舶推進(jìn)已進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代，從所用能量角度來(lái)說(shuō)，依次出現(xiàn)了如下推進(jìn)形式：蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、核動(dòng)力裝置、電力傳動(dòng)、噴水、噴氣等動(dòng)力裝置。（1）蒸汽機(jī)裝置蒸汽機(jī)是將蒸汽中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為功的熱機(jī)，目前幾乎被淘汰，不過(guò)中國(guó)少數(shù)沿海和內(nèi)河船舶仍有使用。它主要由氣缸、底座、活塞、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、滑閥配汽機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)和飛輪等部分組成。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，管理使用方便，制造工藝要求不高等。缺點(diǎn)是熱效率低、本身重量大，部分運(yùn)動(dòng)部件慣性大，難于平衡，且低壓缸尺寸過(guò)大，不能獲得有效的真空度。（2）汽輪機(jī)動(dòng)力裝置某些大型客船、超級(jí)油船和高速集裝箱船等仍采

9、用汽輪機(jī)動(dòng)力裝置。優(yōu)點(diǎn)是單機(jī)功率大，使用可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)和噪聲，檢修工作量小，鍋爐可燃用劣質(zhì)油等。缺點(diǎn)是汽輪機(jī)油耗比柴油機(jī)高，即使采用再熱循環(huán)的汽輪機(jī)裝置，沒(méi)馬力小時(shí)的油耗仍達(dá)180190克，比低速柴油機(jī)高40%左右。（3）柴油機(jī)動(dòng)力裝置柴油機(jī)動(dòng)力裝置是目前應(yīng)用最廣泛的船舶的動(dòng)力裝置。（4）燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置在50年代開(kāi)始用于船舶。目前主要用于軍用艦艇。燃?xì)廨啓C(jī)同柴油機(jī)和汽輪機(jī)比較，單機(jī)功率大。體積小。重量輕、加速性能好，能好隨時(shí)啟動(dòng)。燃?xì)廨啓C(jī)在高溫。高壓下工作。對(duì)油的質(zhì)量要求高。（5）核動(dòng)力裝置核動(dòng)力裝置是以核燃料代替普通燃料，利用核反應(yīng)堆內(nèi)核燃料的裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱能并轉(zhuǎn)變

10、為動(dòng)力的裝置。其功率大，可以作為船舶的一種主動(dòng)力裝置。核動(dòng)力裝置主要包括核反應(yīng)堆、產(chǎn)生動(dòng)力的系統(tǒng)和設(shè)備，如核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)和核電站汽輪機(jī)等，以及為保證設(shè)備正常運(yùn)行、人員健康和安全所需要的系統(tǒng)和設(shè)備等。核燃料在核動(dòng)力裝置的反應(yīng)堆中產(chǎn)生裂變反應(yīng)，釋放巨大能量，被不斷循環(huán)的冷卻水吸收，后者又通過(guò)蒸汽發(fā)生器將熱量傳給第二個(gè)回路中的水，使之變?yōu)檎羝蟮狡啓C(jī)中作功。（6）電動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)傳動(dòng)-原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，將發(fā)出的電送到配電板。再由配電板直接或者經(jīng)過(guò)變流器或變頻器配送推動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的一種傳動(dòng)方式。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)艙布置靈活；可選用中、高速不可逆轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)；可均勻、大范圍調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；船舶操縱性好，倒車(chē)功

11、率大；推進(jìn)電動(dòng)機(jī)對(duì)外界負(fù)荷的變化適應(yīng)性好。（7）噴水推進(jìn)噴水推進(jìn)主要是通過(guò)推進(jìn)水泵噴出的水流的反作用力來(lái)獲得的，并通過(guò)操縱舵及倒舵設(shè)備分配和改變噴流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)船舶的操縱，主要由原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置、推進(jìn)水泵、管道系統(tǒng)、舵及倒舵組合操縱設(shè)備等組成。優(yōu)點(diǎn)：高速，機(jī)動(dòng)性好，噪聲小，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：更換推進(jìn)泵的葉輪復(fù)雜；水草較多水域，進(jìn)口容易堵塞；航速低于20kn時(shí)，噴水推進(jìn)的效率比螺旋槳低。1.4 飛機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式1.4.1 升力原理飛機(jī)是比空氣重的飛行器，因此需要消耗自身動(dòng)力來(lái)獲得升力。而升力的來(lái)源是飛行中空氣對(duì)機(jī)翼的作用。在下面這幅圖里，有一個(gè)機(jī)翼的剖面示意圖。機(jī)翼的上表面是彎曲的，下表面是平坦的，

12、因此在機(jī)翼與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)上表面的空氣在同一時(shí)間(T)內(nèi)走過(guò)的路程(S1)比流過(guò)下表面的空氣的路程(S2)遠(yuǎn)，所以在上表面的空氣的相對(duì)速度比下表面的空氣快(V1=S1/T>V2=S2/T1)。根據(jù)帕奴利定理“流體對(duì)周?chē)奈镔|(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對(duì)速度成反比”，因此上表面的空氣施加給機(jī)翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，這就產(chǎn)生了升力。1.4.2 動(dòng)力原理（1）渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，通常由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)，做功原則同樣為：高壓下輸入能

13、量，低壓下釋放能量。工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)首先從進(jìn)氣道吸入空氣。這一過(guò)程并不是簡(jiǎn)單的開(kāi)個(gè)進(jìn)氣道即可，由于飛行速度是變化的，而壓氣機(jī)對(duì)進(jìn)氣速度有嚴(yán)格要求，因而進(jìn)氣道必需可以將進(jìn)氣速度控制在合適的范圍。壓氣機(jī)顧名思義，用于提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機(jī)主要為扇葉形式，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)氣流做功，使氣流的壓力、溫度升高。隨后高壓氣流進(jìn)入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料，與空氣混合后點(diǎn)火，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓蚝笈懦?。高溫高壓燃?xì)庀蚝罅鬟^(guò)高溫渦輪，部分內(nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。由于高溫渦輪同壓氣機(jī)裝在同一條軸上，因此也驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而反復(fù)的壓縮吸入的空氣。從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃?xì)?，在尾噴管?/p>

14、繼續(xù)膨脹，以高速?gòu)奈膊繃娍谙蚝笈懦觥＿@一速度比氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的速度大得多，從而產(chǎn)生了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的反作用推力，驅(qū)使飛機(jī)向前飛行。國(guó)產(chǎn)渦噴-7渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)這類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)具有加速快、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，是較早實(shí)用化的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。但如果要讓渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)提高推力，則必須增加燃?xì)庠跍u輪前的溫度和增壓比，這將會(huì)使排氣速度增加而損失更多動(dòng)能，于是產(chǎn)生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)油耗大，對(duì)于商業(yè)民航機(jī)來(lái)說(shuō)是個(gè)致命弱點(diǎn)。（2）渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的推力有限，同時(shí)影響飛機(jī)提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率包括熱效率和推進(jìn)效率兩個(gè)部分。提

15、高燃?xì)庠跍u輪前的溫度和壓氣機(jī)的增壓比，就可以提高熱效率。因?yàn)楦邷?、高密度的氣體包含的能量要大。但是，在飛行速度不變的條件下，提高渦輪前溫度，自然會(huì)使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時(shí)動(dòng)能損失大。因此，片面的加大熱功率，即加大渦輪前溫度，會(huì)導(dǎo)致推進(jìn)效率的下降。要全面提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，必需解決熱效率和推進(jìn)效率這一對(duì)矛盾。渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)如前所述，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)效率高，油耗低，飛機(jī)的航程就遠(yuǎn)。但渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)復(fù)雜，尤其是如何將風(fēng)扇吸入的氣流正確的分配給外涵道和內(nèi)涵道，是極大的技術(shù)難題。因此只有少數(shù)國(guó)家能研制出渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，中國(guó)至今未有批量實(shí)用化的國(guó)產(chǎn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)格相對(duì)高昂，不適于

16、要求價(jià)格低廉的航空器使用。（3）沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道（也稱(chēng)擴(kuò)壓器）、燃燒室、推進(jìn)噴管三部組成，比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單得多。沖壓是利用迎面氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后減速、提高靜壓的過(guò)程。這一過(guò)程不需要高速旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜的壓氣機(jī)，是沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)所在。進(jìn)氣速度為3倍音速時(shí)，理論上可使空氣壓力提高37倍，效率很高。高速氣流經(jīng)擴(kuò)張減速，氣壓和溫度升高后，進(jìn)入燃燒室與燃油混合燃燒。燃燒后溫度為2000一2200，甚至更高，經(jīng)膨脹加速，由噴口高速排出，產(chǎn)生推力。因此，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推力與進(jìn)氣速度有關(guān)。以3倍音速進(jìn)氣時(shí)，在地面產(chǎn)生的靜推力可高達(dá)200千牛。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)沖壓發(fā)

17、動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、推重比大、成本低。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一個(gè)帶燃油噴嘴和和點(diǎn)火裝置的筒子。因此常用于無(wú)人機(jī)、靶機(jī)、導(dǎo)彈等低成本或一次性的飛行器。同時(shí)由于推重比遠(yuǎn)大于其他類(lèi)型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，非常適合驅(qū)動(dòng)高超音速飛行器，如空天飛機(jī)、先進(jìn)反艦導(dǎo)彈等。但沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有壓氣機(jī)，就不能在地面靜止情況下啟動(dòng)，所以不適合作為普通飛機(jī)的動(dòng)力裝置。（4）渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 通常帶有自由渦輪，而其他形式的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一般沒(méi)有自由渦輪。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)具有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分特點(diǎn)，也有著進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室和尾噴管等基本組件。其特有的自由渦輪位于燃燒室后方，高能燃?xì)鈱?duì)自由渦輪作功，通過(guò)傳動(dòng)軸、減速器等帶動(dòng)直升

18、機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)，從而升空飛行。自由渦輪并不像其他渦輪那樣要帶動(dòng)壓氣機(jī)，它專(zhuān)門(mén)用于輸出功率，類(lèi)似于汽輪機(jī)。做功后排出的燃?xì)?，?jīng)尾噴管?chē)姵觯芰恳呀?jīng)不大，產(chǎn)生的推力很小，包含的推力大約僅占總推力的十分之一左右。因此，為了適應(yīng)直升機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的需要，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)噴口可靈活安排，可以向上，向下或向兩側(cè)，而不一定要向后。盡管渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，帶動(dòng)壓氣機(jī)的燃?xì)獍l(fā)生器渦輪與自由渦輪并不機(jī)械互聯(lián)，但氣動(dòng)上有著密切聯(lián)系。對(duì)這兩種渦輪，在氣體熱能分配上，需要隨飛行條件的改變而適當(dāng)調(diào)整，從而取得發(fā)動(dòng)機(jī)性能與直升機(jī)旋翼性能的最優(yōu)組合。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)直升機(jī)最初使用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在仍有大量采用。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)與之相比，由

19、于具有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，其功率大，重量輕，功率重量比一般在2.5以上。目前渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生高達(dá)6000甚至10000馬力的功率，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎不能做到。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率雖然略高于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，但其使用的航空煤油要比活塞發(fā)動(dòng)機(jī)用的汽油便宜。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)主要在于，制造相對(duì)困難，初始成本也較高。此外，直升機(jī)旋翼的轉(zhuǎn)速較低，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)需要很重很大的減速齒輪系統(tǒng)進(jìn)行傳動(dòng)，有時(shí)其重量竟占動(dòng)力系統(tǒng)總重量一半以上。而活塞發(fā)動(dòng)機(jī)本身轉(zhuǎn)速較低，傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)于一些普及型或超小型的直升機(jī)來(lái)說(shuō)，使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是較好的選擇。（5）活塞發(fā)動(dòng)機(jī)早期飛機(jī)通常使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，又以四沖程活塞發(fā)

20、動(dòng)機(jī)為主。這類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的原理如圖，主要為吸入空氣，與燃油混合后點(diǎn)燃膨脹，驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)輸出。單單一個(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率非常有限，因此人們將多個(gè)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)在一起，組成星型或V型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。下圖為典型的星型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。第二章 四種運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)向及制約因素分析2.1 汽車(chē)轉(zhuǎn)向汽車(chē)在行駛中方向的改變，是通過(guò)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，使轉(zhuǎn)向輪（通常是前輪）偏轉(zhuǎn)一定角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員施加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的操縱力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向軸傳遞輸入轉(zhuǎn)向器，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后輸出來(lái)推動(dòng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使左右轉(zhuǎn)向輪向同一方向偏轉(zhuǎn)。汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，只有當(dāng)所有車(chē)輪均繞同一個(gè)轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，才能使各車(chē)輪在轉(zhuǎn)向過(guò)程中均保持

21、純滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順利轉(zhuǎn)向。這一特性稱(chēng)為汽車(chē)轉(zhuǎn)向基本特性。轉(zhuǎn)向中心O到外轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點(diǎn)的距離稱(chēng)為汽車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑R。 汽車(chē)上，是通過(guò)梯形轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向基本特性的，如圖所示，在同一轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角時(shí)，梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可使內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向車(chē)輪的偏角大于外側(cè)轉(zhuǎn)向車(chē)輪的偏轉(zhuǎn)角，從而保證各車(chē)輪均繞同一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于兩軸汽車(chē)，設(shè)轉(zhuǎn)向車(chē)輪轉(zhuǎn)軸距離為B，軸距為L(zhǎng)，則與的理想關(guān)系為：=cot+總而言之，汽車(chē)的轉(zhuǎn)向就是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)改變前輪的方向，靠差速器的作用改變左右驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)向。2.2 火車(chē)轉(zhuǎn)向列車(chē)是依靠鋼軌導(dǎo)向的，不需人工控制，機(jī)車(chē)駕駛室內(nèi)，沒(méi)有轉(zhuǎn)向控制裝置。列車(chē)在曲線上行進(jìn)時(shí)，離心力的作用使曲線外軌受到較大

22、的壓力，造成外軌比內(nèi)軌磨耗大，兩根鋼軌磨耗不均勻。為消除這些不良影響，通常將曲線上的外軌抬高，使機(jī)車(chē)、車(chē)輛向內(nèi)傾斜，以抵消離心力的作用。線路彎道外側(cè)的鋼軌長(zhǎng)度大于內(nèi)側(cè)鋼軌的長(zhǎng)度，會(huì)造成外側(cè)車(chē)輪打滑，使車(chē)輪和鋼軌受到損傷。為解決這個(gè)問(wèn)題，列車(chē)車(chē)輪的踏面被設(shè)計(jì)成傾斜的，外圈直徑小，內(nèi)圈直徑大。當(dāng)列車(chē)在直線上運(yùn)行時(shí)，左右車(chē)輪都是以踏面中部接觸鋼軌。當(dāng)進(jìn)入彎道后，兩側(cè)車(chē)輪分別用踏面的內(nèi)、外側(cè)不同的部分接觸鋼軌，軌道較短的內(nèi)側(cè)車(chē)輪以較小的圓周運(yùn)行，軌道較長(zhǎng)的外側(cè)車(chē)輪以較大的圓周運(yùn)行。2.3 飛機(jī)轉(zhuǎn)向飛機(jī)的轉(zhuǎn)向必須通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)控制三個(gè)氣動(dòng)操縱面（升降舵、方向舵和副翼）的偏轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)空氣動(dòng)力作用原理，三

23、個(gè)氣動(dòng)操縱面基本一樣，都是改變舵面上的空氣動(dòng)力，產(chǎn)生附加力和相對(duì)于飛機(jī)重心的操縱力矩，達(dá)到改變飛機(jī)飛行狀態(tài)的目的。飛機(jī)轉(zhuǎn)彎主要是通過(guò)方向舵和副翼來(lái)實(shí)現(xiàn)。方向舵位是位于垂直尾翼后緣的可動(dòng)翼面，一般可左右偏轉(zhuǎn)30°。飛行員踩左腳蹬時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可使方向舵向左偏轉(zhuǎn)。這時(shí)正面吹來(lái)的氣流使方向舵產(chǎn)生一個(gè)附加力，方向向右，這個(gè)力與重心共同作用產(chǎn)生使飛機(jī)向左偏航的力矩，飛機(jī)飛行方向向左偏轉(zhuǎn)。操縱飛機(jī)向右偏航則相反，但原理一樣。不過(guò)僅操縱方向舵會(huì)引起側(cè)向滑行，不能使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎，還必須同時(shí)操縱副翼。轉(zhuǎn)彎時(shí)，飛機(jī)必須傾斜，也就是左右主翼一高一低。如果飛行員向左壓駕駛桿，左邊副翼向上偏，右邊副翼向下偏。左副翼上偏使迎角減小，左翼升力降低；右副翼下偏使迎角增大，右翼升力增大。左右機(jī)翼產(chǎn)生的升力差相對(duì)于飛機(jī)縱軸產(chǎn)生一個(gè)橫滾力矩，進(jìn)而使飛機(jī)向左方傾斜，飛機(jī)實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎。2.4 船舶轉(zhuǎn)向船舶轉(zhuǎn)向一般有兩種模式，反作用力轉(zhuǎn)向與動(dòng)力轉(zhuǎn)向。一種是往反方向噴水流，常見(jiàn)于快艇類(lèi)的小型船只和一些小漁船，還有就是普通的動(dòng)力轉(zhuǎn)向，那就是用舵，舵機(jī)就是一種有輸