第10章 航空活塞动力装置(Aero Piston engine)
10,1航空发动机概述
10.1.1航空发动机的类型 航空活塞动力装置
功率小 ；经济性好； 主要用于：低空低速的通用机 航空燃气涡轮动力装置
重量轻、推力（功率）大；sfc高；燃烧稳定性差；使用成本高 10.1.2对航空发动机的一般要求
一般衡量发动机品质的主要指标有：性能参数；可靠性；维修性；总寿命 性能参数的定义及其对飞行的影响：
推重比：发动机的推力与自身重量的比值 重功比：发动机的重量与发动机产生的功率的比值 燃油消耗率：发动机在单位时间产生单位推力（功率）的燃油量。 意义：表示发动机经济性的好坏，直接影响飞机的有效载重，航程和续航时间 1、性能参数
发动机的加速性：
发动机转速上升的快慢程度
影响飞机的起飞越障能力和复飞性能 活塞发动机的加速性好于喷气发动机 发动机高空性：
指发动机性能随飞行高度增加的下降程度 高空性主要限制飞机的实用升限 喷气发动机的高空性好于活塞发动机 2、发动机的可靠性 衡量发动机可靠性的指标 空中停车率：发动机在每飞行1000小时因发动机本身故障引起的空中停车次数 提前换发率： 3、发动机的维修性
提高发动机的维修性：可以确保飞行安全和飞行任务的完成； 可以节省大量的人力、物力、财力 4、发动机的寿命
早期：翻修寿命和总寿命 现在：部件寿命、视情维护
10.2航空活塞式发动机的分类，基本组成及工作情形 10.2.1航空活塞式发动机的分类
1.按混合气形成的方式划分 2.按发动机的冷却方式划分 3.按气缸的排列方式划分 4.按空气进入气缸前是否增压划分 5.按发动机转子是否带有减速器划分 活塞五型发动机 （国产运五飞机） 九缸、星型、气冷式、汽化器式、增压式、非直接驱动式活塞发动机 IO540-C4D5D (法国TB-20飞机) 六缸、水平对置式、气冷式、直接喷射式、吸气式、直接驱动式活塞发动机
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10.2.2航空活塞式动力装置的基本组成 活塞动力装置=发动机+螺旋桨
发动机的主要器件（图见教材232页）
1、气缸：混合气进行燃烧，并将燃烧后的热能转化为机械功的地方，同时，气缸还引 导活塞运动。
2、活塞：在气缸内作往复直线运动，实现气体能量与曲轴机械功的相互转换。 3、连杆：连接活塞和曲轴，传递机械功。
4、曲轴：通过连杆将活塞直线往复运动转变为曲轴旋转运动，用来带动螺旋桨和其它 附件。
曲拐机构：活塞+连杆+曲轴 将活塞直线往复运动转变为曲轴旋转运动。
5、气门机构：控制进、排气门的开启与关闭，保证适时地将混合气送入汽缸和将汽缸 内的废气排出。
6、机匣：发动机的壳体，用来安装气缸及有关附件、支撑曲轴和传递螺旋桨拉力，并 将发动机上的所有机件连接起来，构成一个整体。
7、减速器：降低螺旋桨转速，防止桨尖运动速度超过音速，出现激波阻力。 8、发动机的工作系统
燃油系统：连续供给适量的燃油，将燃油变成雾状，便于与空气混合。 点火系统：适时地产生电火花，点燃气缸内的混合气。 润滑系统：减小摩擦阻力，减轻机件磨损，将摩擦产生的热量带走。 起动系统：利用外部动力将曲轴转起来，使发动机从静止进入工作状态。 冷却系统：将气缸的部分热量散发到大气，确保气缸温度正常。 10.2.3 奥托循环与四行程发动机的工作 1、奥托循环：1-2 绝热压缩 2-3 等容加热 3-4 绝热膨胀 4-1 等容放热 2、四行程发动机的工作 进气行程 压缩行程 膨胀行程 排气行程
四行程活塞发动机完成一个工作循环，曲轴共转两圈，进、排气门各开关一次， 气体膨胀做功一次，点火一次
10.2.4 航空活塞式发动机气缸的点火次序 点火原则（教材235页）：
星型发动机点火次序：1—3—5—2—4—1 水平对置发动机点火次序：1—4—5—2—3—6 10.3航空活塞式发动机的主要性能指标和常见性能状态
10.3.1有效功率
1.有效功率的意义 2.有效功率的影响因素 10.3.2 燃油消耗率
1.燃油消耗率的意义 2.影响燃油消耗率的因素 10.3.3航空发动机的加速性
1.场强，场压 2.混合气的余气系数 3.螺旋桨的桨叶角
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10.3.4航空活塞式发动机常见的工作状态及应用
1.最大工作状态 2.额定工作状态 3.巡航工作状态 4.慢车工作状态 10.3.5航空活塞式发动机的不正常燃烧 1.混合气过贫油和过富油燃烧 2.早燃 3.爆震
10.4航空活塞动力装置的附件系统 10.4.1 燃油系统
1、燃油系统的作用：向发动机供给适量的燃油，促进燃油的雾化、汽化，以便与 空气均匀地混合，组成混合比例适当的混合气，满足发动机在各种工作情况下的需要。
2、燃油系统的分类、组成和工作情形 汽化器式燃油系统 直接喷射式燃油系统
3、两种燃油调节系统的燃油调节器 汽化器燃油系统的燃油调节器
直接喷射式燃油系统的燃油调节器 4、燃油系统的使用注意事项
1、加油时应防止加错油。飞行后应加满油 2．发动机工作时，燃油选择开关应打开，停车后应关闭。 3．油门杆、混合比调节杆使用时应严格按飞行手册的规定，操纵动作应柔和。 4．飞行中，应密切注意汽油压力表(或然油流量表)以及排气温度表(或气缸头温度 表）的指示，了解发动机燃油系统的使用情况。 10.4.2 点火系统
1、点火系统的作用:按规定的气缸点火次序，适时地产生高强度的电火花，点燃混合气
2、点火系统的组成:为缩短燃烧时间以提高发动机的功率和经济性，保证发动机 工作可靠，目前航空活塞发动机普遍采用双点火制，即发动 机安装两个磁电机，每个气缸两个电嘴，各自独立工作。 3、磁电机的工作原理 4、电嘴
电嘴间隙:电嘴间隙不能太大或太小否则影响电嘴跳火。
电嘴挂油，积碳和受潮:在烧电嘴就是在起飞前、停车前和发动机长期处于小
转速状态工作后，利用热冲击的方法，烧掉电嘴上的 积炭、水蒸汽和漏入气缸内的滑油。方法就是利用油 门杆将发动机调节在中转速下连续工作7—8秒钟即可。
电嘴温度:电嘴温度不能太高或太低否则影响电嘴跳火。 5、磁电机开关
开:电路断开，能产生高压电； 关:电路闭合接地，不能产生高压电 正常工作时BOTH位 注意：— 人工扳动螺旋桨时必须保证磁电机关闭，否则易伤人 — 正常停车失效时，可以通过关磁电机或燃油选择开关停车
10.4.3 润滑系统
1、滑油系统的作用
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