发动机的进化（关于螺杆式发动机的研发设想）

随水而行 · 发表于 2010-8-9 10:01

我认为发动机在本质上仍属于压缩机范畴，其核心技术无外乎压缩机技术和燃烧技术，但是到今天为止，发动机技术固执地仍停留在活塞式的模式中，而压缩机技术已经发展到了全新的螺杆时代，从这个意义上讲，我认为发动机应该和压缩机一起做一次同步的进化！
另外，在压缩机的视角来看，现有的发动机有着很多不可避免的缺点。比如，高转速时能量消耗很大，所有活塞式压缩机的额定转速基本都不会超过2500转，否则不经济！发动机也一样，三四千转后扭矩就已经开始下降。往复运动的能量传动效率受其特点所限理论上也不会太高。其活塞式的结构决定了其排气的不完全性和气门的复杂性及不完善性！
所以，我提出采用目前已经很成熟的双螺杆的形式来制造发动机，其可能的优点有很多：1、全部为转动部件构成，传动效率会很高；2、零件数量大大减少；3、无气门机构并且是完全进排气；4、可以实现压缩和膨胀的不同压缩比提高热效率；5、工作转速可能大大提高（可以降低排量）；6、整机动平衡可能会非常优良。
以上为我提出的设想，欢迎板砖，更欢迎评判！！

200719911124 · 发表于 2010-8-9 16:33

我一直觉得靠活塞推动的发动机是很落后的技术，特别在能量利用率方面更无语，那么在下一个革命性的驱动技术是怎样的呢?

随水而行 · 发表于 2010-8-10 11:11

我认为到目前为止，容积式的发动机恐怕还是要统治相当长的一段时间；尤其是在以热量转换成动能的发动机上，但是驱动的方式需要变革，起码要改进！！

随水而行 · 发表于 2010-8-11 09:14

润滑系统和散热系统基本可以从借鉴压缩机的原设计并强化，需要改革的恐怕就是燃烧系统，我个人的看法就是借鉴喷气发动机的形式，采用连续型燃烧室结构！总之我认为整体上看基本不存在颠覆性的技术难题，实验成功的可能性极大！

PROTON · 发表于 2010-8-13 00:21

回复 4# 随水而行
在飞机使用的喷气式发动机的效率很低的.....记得客机的发动机效率能达到1%左右，超音速战斗机效率会更低.....

随水而行 · 发表于 2010-8-13 09:21

回复 5# PROTON
其实我认为现有喷气式发动机为了追求高的功率重量比，采用直接后喷的方式，效率确实很低，但是我设想的螺杆式发动机作为容积式发动机效率起码不会低于现有的活塞机，之所以借鉴喷气发动机的燃烧方式是因为螺杆发动机如果按照活塞机的火花点火方式，其空间有限另外点火频次太高，现有材料原件很可能达不到要求，另外由于点火总会有点滞后也可能满足不了高转速的要求，所以我希望能借鉴喷气机的连续燃烧的方式！！

达芬奇的晚餐 · 发表于 2010-8-13 15:42

其实结构越简单的发动机效率越高，目前处于科学前沿的是冲压式发动机，具有结构简单，高推力的特点。航空领域上已经有一定的实验，前景很不错，但最大问题是在它需要达到很高速的时候才起作用。

随水而行 · 发表于 2010-8-16 08:53

现在国外在发展三角转子航空发动机，其实这种发动机已经出现很多年了，现在又被重新认识，我看这起码说明现在已经有不少人已经意识到了活塞机不可避免的缺点！转而研究新型的转子发动机，这方面的改革估计已经开始了！！

特务小强 · 发表于 2010-8-18 22:55

一种新概念发明之所以不能推广,无外乎两种缘因.一种是本身技术不成熟,或者有某种缺陷.第二就是无法产业化,生产成本过高或者是生产效率太低.
一切新技术都会被航空航天,军工部门率先应用.比如电磁炮,激光炮的概念已提出多年,但还是无法大规模装备

特务小强 · 发表于 2010-8-18 23:11

部队,比如激光在大气中会迅速衰减,电磁炮需要一个发电厂来供电.
上述两种武器虽偶有实用,但离批量生产,性能达到实用要求还有很远的路要走.
核潜艇从提出概念到实用化只用了很短时间,这就是技术成熟.
而喷气固定翼垂直起降飞机看似技术难度小

特务小强 · 发表于 2010-8-18 23:32

于核潜艇,其实它的技术难度大于核潜艇,美军的F35才刚刚服役.
喷气式飞机发动机一出现就迅速淘汰了活塞式

楼主说的新概念发动机性能如此优越却无人问津肯定是哪个环节还不完善.

特务小强 · 发表于 2010-8-18 23:32

于核潜艇,其实它的技术难度大于核潜艇,美军的F35才刚刚服役.
喷气式飞机发动机一出现就迅速淘汰了活塞式

楼主说的新概念发动机性能如此优越却无人问津肯定是哪个环节还不完善.

特务小强 · 发表于 2010-8-18 23:33

于核潜艇,其实它的技术难度大于核潜艇,美军的F35才刚刚服役.
喷气式飞机发动机一出现就迅速淘汰了活塞式

楼主说的新概念发动机性能如此优越却无人问津肯定是哪个环节还不完善.

随水而行 · 发表于 2010-8-19 12:18

不完善的地方肯定是有的，如果能提出一二就太好了，不过无人问津倒是不一定是由于缺陷造成的；目前为止，还只是个设想而已，希望有兴趣的朋友一起讨论，也希望能给大家点启发作用！！

随水而行 · 发表于 2010-8-19 12:24

喷气式发动机取代活塞式发动机的根本原因是活塞式螺旋桨飞机有着一个速度的极限（大约是750公里/小时），这是由于螺旋桨的空化现象造成的，而喷气式驱动就可以避开这一极限到达更高的速度，实际上喷气式发动机的效率是没有活塞发动机高的！！
另外，现代的很多高速舰船也受到了螺旋桨空化的限制，有很多已经把推进装置改进为喷水式了！！

达芬奇的晚餐 · 发表于 2010-8-19 14:21

现在国外在发展三角转子航空发动机，其实这种发动机已经出现很多年了，现在又被重新认识，我看这起码说明现 ...
随水而行发表于 2010-8-16 08:53

这种发动机我也有所听闻，比较适合用在飞行汽车上。目前来说还是不能替代喷气，涡扇，涡轮发动机。

随水而行 · 发表于 2010-8-20 12:05

回复 16# 达芬奇的晚餐

这种发动机仍属于是容积式发动机范畴，所以作为航空发动机仍需要用螺旋桨推进，也就是说在技术上无法摆脱螺旋桨空化造成的极限数率，所以代替不了喷气式发动机，不过我倒是认为如果应用在汽车上的话应该是很不错的！！

中华龙 · 发表于 2010-8-22 14:19

磨损呢？我觉得应该开发应用新能源的发动机，而不是停留在机械水平。

随水而行 · 发表于 2010-8-23 10:32

你说的很有道理，磨损问题是客观存在的，但转子部件由于其良好的力学平衡性可以大大减轻磨损（和活塞机比较），关于新能源发动机方面，我认为，目前为止还是以电动为主要方式，但是我认为热机在相当长的时间里还会主导发动机领域，还有，所谓新能源也应该包括新型的燃料，所以，容积式发动机应该还有很长的路可走！！

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