一、斯特林发动机原理

斯特林发动机(Stirling engine)是英国伦敦的牧师罗巴特·斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的,并以此命名。

斯特林发动机是一种独特的热机,因为它理论上的效率几乎等于理论最大效率,称为“卡诺循环效率”。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。

它是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀后的气体又在冷气室里被冷却,反复地进行这样的循环过程。

 斯特林发动机原理动画

二、下面这个也是斯特林发动机,左面在加热,右面在冷却
  

斯特林发动机原理动画

三、下面的动画也是斯特林发动机原理
     

斯特林发动机原理动画

四、下面这个是二冲程内燃发动机

二冲程内燃发动机原理动画

五、这个也是二冲程内燃发动机

二冲程内燃发动机原理动画

六、这台大家伙还是二冲程内燃发动机

二冲程内燃发动机原理动画

七、下面的内燃机就是四冲程内燃发动机了,看看它与二冲程内燃机有什么不同

四冲程内燃发动机原理动画

八、又是一台四冲程内燃发动机,数字显示四个冲程:1吸气,2压缩,3作功,4排气

四冲程内燃发动机原理动画

九、下面也是四冲程内燃发动机,清晰显示了控制气门的凸轮结构

四冲程内燃发动机原理动画

十、活塞汽缸水平对置式的内燃发动机结构,动画里是四个汽缸,俗称四缸发动机

四冲程内燃发动机原理动画

十一、活塞汽缸直列形式的内燃发动机结构,也是四缸

四冲程内燃发动机原理动画

十二、下面这台就是所谓“V型排列”活塞汽缸的六缸内燃发动机

六缸内燃发动机原理动画

十三、螺旋桨飞机的活塞式星形发动机,这里是五个汽缸(汽缸最多可达15-24个),迎风冷却效果很好

活塞式星形发动机原理动画

十四、上面的十三张图都是“活塞往复式发动机”,运行中有比教大的震动,因此人们发明了一种取消活塞的发动机,直接驱动发动机转子,下面是“奎西发动机”的单缸示意图

奎西发动机原理动画

十五、已经很常见的“三角转子发动机”,在小型汽车中有的采用这种类型的动力装置

三角转子发动机原理动画

十六、下面也是三角转子发动机,细节看得更清楚

三角转子发动机原理动画

十七、双涵道涡轮风扇航空发动机,推力非常大,民航飞机和运输机都采用这种动力

双涵道涡轮风扇航空发动机原理动画

十八、普通的涡轮喷气发动机,早期的二代作战飞机上几乎都用它
  
涡轮喷气发动机原理动画
  
十九、下面是所谓“马耳他十字机芯”,它不是发动机,但属于经典的机械传动结构
  
马耳他十字机芯原理动画

二十、下面画的是工业革命的鼻祖——瓦特的蒸气机,蒸汽机属于“外燃式”发动机,这张动画是典型的蒸汽机车偏心连杆传动结构

“外燃式”发动机原理动画

二十一、下面是蒸气活塞泵(直线运动)的工作原理

蒸气活塞泵原理动画

二十二、下面是蒸汽活塞泵(旋转运动)的工作原理,二冲程内燃机的汽缸就是模仿它而发明出来的

蒸汽活塞泵(旋转运动)原理动画

二十三、汽车手动变档器,标准的一停四进一倒

汽车手动变档器原理动画

二十四、汽车万向节传动结构,可以按照一定的斜角度改变传动轴所传递动力的方向

汽车万向节传动结构原理动画

二十五、1835年美国人缪尔•柯尔特发明的左轮手枪,每击发一弹,转鼓要转动一次,获得英国专利

左轮手枪原理动画

二十六、奥地利发明的“枪管短后坐式”格洛克手枪

“枪管短后坐式”格洛克手枪原理动画

二十七、下面一张是枪机撞针击发子弹的原理

枪机撞针击发子弹原理动画

二十八、这个也是枪机撞针击发子弹的原理

枪机撞针击发子弹原理动画

二十九、下面这个动画里的马克沁重机枪子弹穿过飞机螺旋桨的发明,叫做“射击协调器”,它的发明有一段很好玩的故事。

早期战斗机的机头前方同时安装着螺旋桨发动机和机枪,驾驶员要靠机头瞄准具对准目标,所以子弹必须穿越螺旋桨的空裆射击,否则就会打坏自己的木制螺旋桨。

首先是瑞士人开始在螺旋桨上直接包裹装甲,但是这种做法十分危险,一些子弹会被桨叶打得四处乱蹦。1914年12月,法国飞行员罗兰德·加洛斯(Roland Garros)在此基础上进行了改进,在包裹装甲的螺旋桨叶上加装了钢制的楔形导板,称为“偏转片系统”。在一部分机枪子弹击中桨叶时,导板可以挡开子弹使其偏转方向,不至于损坏桨叶,也不会危及驾驶员安全;而另一部分子弹就穿过螺旋桨打出去了。不过这样有近一半的子弹被自己的螺旋桨打偏而浪费掉。

对手德国人最初摸不着头脑,他们无法想象法国人如何让子弹穿过高速旋转的桨叶。可巧1915年4月18日,加洛斯自己的莫拉纳·索尔尼埃L型战斗机不幸被地面火力击中,迫降在德国占领区。为德国工作的荷兰著名飞机设计师安东尼·福克(Anthony Fokker),根据俘获的偏转片系统,从而获得灵感,把机枪与发动机联动起来,发明了在桨叶与机枪之间使用凸轮连杆机构的“射击协调器”。它的原理很简单,就是确保在螺旋桨转到空裆的一瞬间把机枪子弹射出去,“见缝插针”,子弹有足够的速度和精准度穿过飞快旋转的螺旋桨,这真是个天才的发明!

射击协调器被安装在德军的“福克E型”战斗机上,给协约国制造了一场在一战空战期间著名的“福克灾难”。曾经有一篇文章《穿过螺旋桨的火焰》专门介绍过这玩意儿。

射击协调器原理动画

三十、海军大口径舰炮弹药装填系统,这可是目前没有弹壳的“弹头与药包分离”式大型火炮的通常原理哦

海军大口径舰炮弹药装填系统原理动画

三十一、缝纫机双面缝合的原理,可以清晰地看到缝纫针与梭床是如何配合运动的

缝纫机双面缝合原理动画

三十二、这张也是缝纫机的缝合过程,知道两层布是怎么被机器缝到一起了吧

缝纫机双面缝合原理动画

三十三、电动机三相定子绕组的励磁、绕组、旋转磁场是这样对应的

电动机三相定子绕组原理动画

三十四、椭圆规,这是画椭圆的专用工具,它通过两个滑块的水平运动形成了一条椭圆形的轨迹

椭圆规原理动画

三十五、下面是几例绳扣的结法,其实在起重搬运以及航海(海军)中应用的各种绳扣有几百种呢

绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画
绳扣的结法原理动画

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