关于飞机的动力装置,你了解多少?

飞机动力装置是指飞机发动机以及保证飞机发动机正常工作所必需的系统和附件的总称。
其组成取决于所用飞机发动机的类型,主要有以下的系统或装置:飞机发动机及其起动、操纵系统;飞机燃油系统;飞机滑油系统(亦称“外滑油系统”,仅活塞式航空发动机和涡轮螺旋桨发动机装用)防火和灭火系统;飞机发动机散热装置;飞机发动机固定装置;进气和排气装置。
1、动力装置
飞机的发动机和螺旋桨通常称为一个发动装置,它们配合起来产生推力。动力装置推动飞机,还驱动各种支持飞机运行的系统。
2、往复式发动机
大多数小飞机设计有往复式发动机。名字是来源于活塞的前后往复运动。就是这个运动才产生了有效的机械能量。往复式发动机的两种常用分类方法是:
(1)根据气缸排列和曲轴的位置关系:
辐射式,直排式,V型,或者对置式
(2)根据制冷方法:液冷或者气冷
辐射式发动机在二次世界大战期间被广泛应用,很多在今天还发挥作用。对于这些引擎,一排或者多排气缸围绕曲轴布置。辐射式引擎的主要优势是其良好的推重比(power-to-weight)。
直排式发动机有相对较小的最大截面,但是它们的推重比相对较低。另外,气冷式直排发动机的最后面的气缸受到很少的制冷气流,因此这些发动机受限于4个或者6个气缸。
V型发动机比直排式发动机提供了更多的马力,仍然保留了小的最大截面。发动机设计的进一步改进导致开发出水平对置发动机。
对置式发动机是用于小型飞机上的最流行的往复式发动机。这些发动机总是有偶数个气缸,因为曲轴箱一边的气缸和另一侧的气缸对立。这些发动机大多数是气冷式的,当安装于固定翼飞机时,通常安装在水平位置。对置式发动机的推重比高,因为它们有相对小的轻型的曲轴箱。其次,紧凑的气缸排列降低了发动机的最大截面,流线型安装使气动阻力降到最低。
往复式发动机的原理是燃油的化学能转化为机械能。这通过一个称为四冲程的循环发生在气缸中。这些冲程称为进气、压缩、燃烧、排气。
1、进气冲程从活塞向下行程开始。开始时,进气阀门打开,燃油空气混合物被吸入气缸。
2、压缩冲程从进气阀门关闭,活塞往回朝气缸顶部移动开始。在循环的这个阶段,用于从点燃的油气混合气体获得大得多的动力输出。
3、燃烧冲程从油气混合气体被点燃开始。这导致气缸压力极大地增加,迫使活塞离开气缸头向下运动,产生了旋转曲轴的动力。
即使当发动机运行在相对低的速度时,四冲程循环也要每分钟发生几百次。在一个四缸发动机中,每个气缸运行在不同的冲程。曲轴的连续旋转是由每个气缸的燃烧冲程的精确定时来维持的。发动机的连续运行依赖于辅助系统的同时作用,包含进气系统,点火系统,燃油,润滑,制冷和排气系统。
4、排气冲程是用于清除气缸中燃烧过的气体。这个冲程发生在排气阀门打开,活塞再次开始朝气缸顶部移动开始。
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