燃?xì)廨啓C(jī)工作的原理，燃?xì)廨啓C(jī)工作視頻
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燃?xì)廨啓C(jī)是目前最流行的電力設(shè)備。它們用在哪里并不重要：飛機(jī)（航空燃?xì)廨啓C(jī)）、船舶（船用燃?xì)廨啓C(jī)）、發(fā)電廠（工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)）或車輛（車用燃?xì)廨啓C(jī)）。燃?xì)廨啓C(jī)是該領(lǐng)域電力設(shè)備的佼佼者。那么問題來了：這么高的燃?xì)廨啓C(jī)如何啟動(dòng)？其他內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)、汽油機(jī)等）也是這樣嗎？
目前，燃?xì)廨啓C(jī)是大型水面作戰(zhàn)艦艇的主流動(dòng)力源。
燃?xì)廨啓C(jī)和很多內(nèi)燃機(jī)一樣，不能獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)（自行啟動(dòng)），需要借助外力（能量），只有通過人為設(shè)定的啟動(dòng)過程，燃?xì)廨啓C(jī)才能達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)（運(yùn)行狀態(tài)） 。情況）。通常，提供能量驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器稱為起動(dòng)機(jī)，將燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)并加速其從靜止?fàn)顟B(tài)加速到怠速運(yùn)行狀態(tài)的過程稱為起動(dòng)過程，而啟動(dòng)過程中所進(jìn)行的各種操作。整個(gè)裝置/系統(tǒng)稱為燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)裝置，包括啟動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)燃料供給裝置、點(diǎn)火裝置、自動(dòng)控制裝置等啟動(dòng)過程部分。
艦船燃?xì)廨啓C(jī)（主機(jī)）
燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程首先，啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn)，加速到一定速度后，點(diǎn)火系統(tǒng)開始工作，即點(diǎn)火噴嘴點(diǎn)火，燃油系統(tǒng)的噴射霧化開始.被啟動(dòng)，并且在燃燒室內(nèi)形成啟動(dòng)火焰，產(chǎn)生火焰。當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子加速到n1轉(zhuǎn)速時(shí)，主燃料噴嘴開始供給燃料，燃料被啟動(dòng)火焰點(diǎn)燃，形成穩(wěn)定的燃燒火焰，渦輪也開始輸出。然后，燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子由起動(dòng)機(jī)和渦輪加速。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加，流入燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量增加，空氣被壓縮機(jī)壓縮后的壓力不斷增加，因此燃?xì)馊紵蟮哪芰坎粩嘣黾�，燃燒時(shí)的能量不斷增加。渦輪機(jī)發(fā)電量增加。將會(huì)增加。動(dòng)力和轉(zhuǎn)子繼續(xù)加速。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到n2時(shí)，渦輪產(chǎn)生的扭矩大大超過轉(zhuǎn)子阻扭矩。此時(shí)，起動(dòng)機(jī)斷開，燃料供給和點(diǎn)火系統(tǒng)被切斷，燃?xì)廨啓C(jī)僅靠渦輪加速。最后，當(dāng)渦輪機(jī)產(chǎn)生的扭矩等于轉(zhuǎn)子阻扭矩時(shí)，達(dá)到怠速。啟動(dòng)過程已完成。 （注：n1n2為燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程中設(shè)定的轉(zhuǎn)速點(diǎn)）
燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理
燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)裝置的類型在整個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程中，我們可以看到，燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)依賴于轉(zhuǎn)子因外力作用在轉(zhuǎn)子上而旋轉(zhuǎn)。因此，燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)類型的選擇顯得很重要。一般來說，燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)的類型有：
電啟動(dòng)器：
通常，直流電機(jī)用作電啟動(dòng)器，并通過減速器和棘輪離合器連接到燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子。在啟動(dòng)過程中，電池向啟動(dòng)電機(jī)提供直流電，使燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。一旦啟動(dòng)過程完成，電源就會(huì)斷開，并且啟動(dòng)器通過棘輪離合器自動(dòng)與燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子斷開。
電起動(dòng)機(jī)具有使用和維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于實(shí)現(xiàn)起動(dòng)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是一種應(yīng)用廣泛的起動(dòng)機(jī)。然而，這是因?yàn)閱?dòng)扭矩不足（最大扭矩為400N·m）。不適合啟動(dòng)大中型燃?xì)廨啓C(jī)。
照片中的紅圈是燃?xì)廨啓C(jī)（渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)）的啟動(dòng)電機(jī)。
燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)：
燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)機(jī)實(shí)際上是利用一個(gè)完整的小型渦輪軸燃?xì)廨啓C(jī)（渦輪軸）通過減速器和離合器來旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子。啟動(dòng)機(jī)本身也是燃?xì)廨啓C(jī)，所以啟動(dòng)前必須使用電啟動(dòng)機(jī)來啟動(dòng)渦輪啟動(dòng)機(jī)。如此復(fù)雜設(shè)置的目的只是為了提高啟動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)功率（燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)功率達(dá)到74.5kW至149Kw）。但由于啟動(dòng)能量是多級(jí)傳輸?shù)模嬖谛实�、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高等問題。
燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)
空氣渦輪起動(dòng)機(jī)
空氣渦輪機(jī)由0.20.4MPa的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，通過減速器和離合器使燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)的空氣輪機(jī)啟動(dòng)方式本質(zhì)上是利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)，由氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的方式，這與大型船舶采用的壓縮空氣啟動(dòng)方式有本質(zhì)的區(qū)別。二沖程低速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（大多數(shù)船用低速發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮空氣啟動(dòng)使用直接作用在活塞上的壓縮空氣）。
氣動(dòng)馬達(dá)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域
火藥起子
火藥起動(dòng)機(jī)采用固體裝藥，用電雷管點(diǎn)燃，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓氣體，驅(qū)動(dòng)脈沖渦輪發(fā)電，使燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。減速器和離合器。由于火藥燃燒時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)釋放大量能量，因此這種起動(dòng)機(jī)的功率輸出非常高，可達(dá)745kW，一般在224kW至298kW之間。事實(shí)上，火藥起動(dòng)機(jī)與空氣渦輪起動(dòng)機(jī)的原理類似，只不過省略了壓縮空氣裝置，利用火藥的爆炸能量代替壓縮空氣。
爆炸時(shí)蘊(yùn)藏著巨大的能量
雖然火藥起爆器具有結(jié)構(gòu)重量輕、啟動(dòng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，但其所含的固體裝藥相對(duì)昂貴，如果裝藥儲(chǔ)存不當(dāng)，很容易破裂，請(qǐng)注意這可能會(huì)導(dǎo)致缺陷。由于會(huì)引起燃燒或故障，且連續(xù)啟動(dòng)次數(shù)受到充電次數(shù)等限制，因此一般不用于船用燃?xì)廨啓C(jī)，而主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的緊急啟動(dòng)。
當(dāng)我看到它用外力啟動(dòng)時(shí)，我想嘗試一下我的“特大啟動(dòng)鍵”。你認(rèn)為你能完成這項(xiàng)工作嗎？
你想嘗試的“超大啟動(dòng)鍵”
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作者：船夫之夢2019年4月19日