第四章 航空活塞动力装置的工作系统

航空活塞动力装置第四章航空活塞动力装置的工作系统航空活塞动力装置工作系统主要包括：燃油系统、滑油系统、散热系统、点火系统、转速调节系统和启动系统。第四章航空活塞动力装置的工作系统第一节燃油系统燃油系统的功用就是储油、供油和系统工作显示。供油有两种方式：一是重力供油；二是压力供油。一、燃油系统的组成和工作燃油系统有两种类型：汽化器燃油系统和直接喷射式燃油系统。组织部件：油箱、燃油滤、燃油选择开关、油泵、燃油计量装置、系统显示仪等。直接喷射式燃油系统还包括燃油流量分配器和喷油嘴。第四章航空活塞动力装置的工作系统油箱主燃油泵燃油流量分配器油滤汽化器汽缸燃油调节器喷油嘴汽缸1、油箱放油口、通气管、油箱盖滤网、竖管（死油）第四章航空活塞动力装置的工作系统2、燃油选择开关选择油箱供油时不能将一边油箱油全部用完后才转换到另一油箱，这样会带来飞行操作上的不便、同时易进入空气引起气塞。3、油泵一个是主油泵，一个是辅助油泵（电动油泵）二、直接喷射式燃油调节器的工作优点：进气系统中结冰可能性小，各汽缸的燃油分配比较均匀；有较精确的油气比控制，因而发动机的燃油经济性好；便于寒冷天气启动；油门响应快，特别是改善了加速性能。缺点：热发动机启动比较困难，在炎热天气地面运转时容易形成气塞，采用电动增压泵来解决。1、主燃油调节器的工作功用：根据进气量的多少调节计量燃油。第四章航空活塞动力装置的工作系统空气经文氏管时，喉部流速增加，压力下降，则A室压力大于B室压力，压力差使得球形活门开度增加，供油量相应增加。2、混合比调节装置前推混合比杆时，活门开度增加，流到主燃油调节器D室的燃油流量增加，混合气变富油，反之变贫油；当混合比杆收到最后慢车关断位时，燃油流量很小，致使油压降低，不能打开燃油流量分配器上的分油活门，从而使发动机停车。第四章航空活塞动力装置的工作系统三、汽化器的工作优点：结构比较简单，价格便宜，使用中不易出现气塞，热发动机启动性能较好。缺点：燃油分配不太好，混合比不能精确控制，容易出现汽化器结冰现象。功用：根据外界条件和发动机的工作状态计量燃油，并将计量后的燃油喷入进气道中，使燃油与空气形成混合比适当的混合气。1、简单浮子式汽化器的工作喷油嘴喷出燃油的多少了，取决于文氏管喉部与浮子室之间压力差和定油孔直经的大小。开大节气门，文氏管喉部流速增加，压力减少，文氏管喉部与浮子室的压力差增加，喷油量增加；反之关小节气门，喷油量减小。由于节气门与油门杆相连，因此，操纵油门杆就可以同时改变进入汽缸的空气量和燃油量。第四章航空活塞动力装置的工作系统2、浮子室汽化器的辅助装置当发动机转速增加或飞行高度增加时，混合气将变得越来越富油。渗气装置可使汽化器在发动机中转速形成相对贫油的混合气；慢车装置可保证在发动机慢车工作和启动时供给富油混合气；经济装置可保证发动机在大速工作时，额外增加供油量，并向发动机提供所需的富油混合气，同时又不影响发动机的经济性。加速装置，可用来改善发动机的加速性；高空调节装置可用来补偿大气温度和压力变化造成的油气比不适应等。第四章航空活塞动力装置的工作系统3、汽化器结冰和进气滤结冰燃油喷入文氏管喉部汽化时，要吸收热量，温度降低；空气流经文氏管喉部时，由于流速增加，温度也要降低。这样，燃油与空气混合后的温度可能降到摄氏零度以下。如果空气湿度较大，空气中的水分会在节气门或文氏管壁面上凝结成冰，这种现象叫做“汽化器结冰”，结冰后，会使文氏管截面积减小，进气量减少，发动机功率降低。严重时，冰层会把节气门卡住，以致无法操作；或者冰层脱落下来打坏进气通道内的机件。第四章航空活塞动力装置的工作系统汽化器加温后，空气温度升高，进气量减少，发动机功率减小，工作温度升高，混合气偏富油。温度太高，可能引起早燃、瀑震等不正常现象。一般在飞机起飞或发动机正常运转后，不用汽化器加温装置。进气滤结冰，一般会造成发动机功率损失，严重时会使发动机失效。如发动机装有备用空气源，可用备用空气源，但进入发动机是热空气，会使发动机的功率损失。第四章航空活塞动力装置的工作系统4、汽化器回火在低温天气条件下启动发动机时，由于发动机低温，燃油不易蒸发，混合气易形成过贫油；同时，启动时进气速度小，故易产生汽化器回火现象。当出现汽化器回火时，立即前推油门，将火焰吸入汽缸。四、燃油管理1、燃油的基本知识2、燃油管理一是加油二是飞行前检查三是转换油箱供油四是混合比设置起飞阶段富油混合气可防止发动机过热和爆震；爬升一定高度后应适当调贫油防止过富油燃料；巡航阶段调整混合比获得最佳经济性和功率。第四章航空活塞动力装置的工作系统第二节滑油系统功用：润滑和冷却发动机机件，减少磨损，延长发动机使用寿命；防止机件锈蚀；提高涨圈与汽缸壁间的气密性，进行螺旋将变矩。一、发动机机件润滑方式1、泼溅润滑特点系统比较简单，但对机匣外部的机件和附件无法润滑，而且由于无法使滑油过滤，滑油容易变赃，滑油温度受发动机工作温度的影响较大，冷却效果和润滑效果较差。在飞机突然加速、大坡度盘旋、上升飞行时，采用这种方法无法保证有效润滑。第四章航空活塞动力装置的工作系统2、压力润滑润滑油经滑油泵抽回，冷却、过滤后再送到各摩擦面。效果好，能保持滑油温度和清洁，但压力润滑系统比较复朵。3、喷射润滑滑油经油泵加压后，沿一定方向从特殊的油孔喷射到机件摩擦面上的润滑方法。目前，发动机滑油系统采用几种润滑方式相结合的方法进行机件的润滑和散热。二、滑油系统的基本组成和工作滑油系统组成：滑油箱或收油池，油泵、油滤、滑油散热器及系统仪表等。1、湿机匣滑油系统的工作多用于水平对置式活塞发动机。星型发动机和特技飞行用发动机不用湿机匣润滑系统。第四章航空活塞动力装置的工作系统2、干机匣滑油系统的工作机匣系统外有滑油箱，滑油完成润滑和冷却后由回油泵抽出送到散热器冷却后再回滑油箱。三、滑油系统的监控1、润滑消耗2、润滑温度一般40℃—120℃之间，绿区范围。温度升高原因：一是滑油量少；二是发动机温度长时间高；三是散热器工作不好。措施：调整滑油散热器风门开度降低发动机功率、加强发动机散热，或使混合气更富油的方法。第四章航空活塞动力装置的工作系统3、滑油压力应保持在绿区范围（一般在25—110PSI间），发动机启动30S后，必须要出现滑油压力指示，否则要立即停车。在相当寒冷的条件下，时间可延长60S。压力异常低原因：滑油量少，滑油泵失效或油路堵塞，调压活门失效，滑油压力表故障。若出现这些情况，先观察滑油温度有无异常，判断仪表是否故障，如故障可继续飞。压力低伴温度异常，应该就近着陆；当滑油压力降低至最低限制，发出警告，应立即着陆。第三节散热系统混合气产生的热量：转变为有效功率输出到螺旋浆，进、排气过程和压缩过程中消耗掉，相互运动的机件摩擦转变成热量，直接通过机件散热。散热分为气冷式和液冷式第四章航空活塞动力装置的工作系统一、发动机散热的必要性二、散热系统的组成和工作1、汽缸散热片2、导风板第四章航空活塞动力装置的工作系统3、鱼鳞板三、汽缸头温度的影响因素及调节1、影响因素一是进气压力二是混合气余气系数三是散热空气流量和温度第四章航空活塞动力装置的工作系统2、汽缸头温度的调节易升温的情况：发动机大功率而空速低，混合气处于比较贫油状态，滑油量太少。措施：调整发动机功率，调节混合气余气系数，调整散热空气量。第四节点火系统现在航空活塞发动机都是利用高压电产生电火花来点燃混合气。一、点火系统的组成和工作点火系统主要附件：磁电机及磁电机开关、电嘴和高压导线。现代航空活塞发动机通常装备两个磁电机，且两个磁电机相互独立工作，互不影响。第四章航空活塞动力装置的工作系统二、磁电机的工作组成部分：磁路，包括磁铁转子、软铁架和软铁心；低压电路，包括一级线圈、断电器、电容器和磁电机开关；高压电路，包括二级线圈和分电器。短暂地将磁电机放在“断开”位，若磁电机开关接地良好，发动机应停止工作，转速会下降。若不下降，说明磁电机的控制电门失效。当判明发动机转速下降后，应立即将磁电机电门转回“双磁电机”位，这样可以减少发动机“放炮”的可能性。第四章航空活塞动力装置的工作系统三、启动时高压电的产生一是启动线圈。直接从电瓶获得低压电。二是启动振动器第四章航空活塞动力装置的工作系统三是冲击联轴器四、电嘴的工作一是电嘴间隙1、电嘴的工作2、影响电嘴产生电火花的因素第四章航空活塞动力装置的工作系统二是电嘴挂油、积铅、积炭和受潮电嘴积炭主要是长期过富油燃烧或活塞涨圈磨损，以及过多的滑油进入汽缸燃烧后造成的，另外使用含铅量较高的汽油。措施：保证滑油压力正常，防止混合气过富油燃烧，发动机慢车工作时间不能过长。此处，每次停车前，按规定程序烧电嘴，用热冲击的方法使电嘴上的挂油、积炭和积铅脱落下来。三是电嘴温度温度适宜保持在500℃—800℃，发动机使用中，注意保持汽缸头的温度在合适的范围。第五节螺旋浆和调速器活塞式发动机的飞机，都使用螺旋浆来产生拉力使飞机前进。螺旋浆分定距螺旋桨和变距螺旋浆。一、螺旋浆的基本组成和工作1、螺旋浆的基本组成和工作第四章航空活塞动力装置的工作系统2、定距螺旋浆和变距螺旋浆定距螺旋浆无变距机构，结构简单，重量轻，一般用于小功率、轻型飞机上。油门杆直接控制发动机转速而不是进气压力。变距螺旋浆浆叶角可以自动或人工改变，一般由油门杆和变距杆控制，油门控制发动机功率输出，由进气压力表指示；变距杆调整螺旋浆的转速度，由转速表指示。飞行员可在发动机工作的范围和限制条件下操纵油门杆和变距杆，以此来设置发动机的工作状态。第四章航空活塞动力装置的工作系统二、螺旋浆变距1、螺旋浆变距的目的发动机巡航功率可以用不同的进气压力和不同的转速配合，而它们的燃油消耗率是不同的，通常只有在某一转速下配合某一个进气压力才能得到最低的燃油消耗率。变距的目的就是提高螺旋桨的效率和使发动机工最经济。现代变距螺旋桨首先保证发动机工作的经济性，同时兼顾发挥螺旋桨的效率。2、变距力距变距方式有气动机械式变距、液压式变距和电动式变距。第四章航空活塞动力装置的工作系统3、变距情形