活塞式的航空发动机的组成(航空活塞发动机的分类形式有哪些)

海潮机械 2023-02-01 22:36 编辑:admin 152阅读

1. 航空活塞发动机的分类形式有哪些

 有3种类型:   

①活塞式航空发动机。早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。   

②燃气涡轮发动机。应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机;涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。   

③冲压发动机。特点是无压气机和燃气涡轮,进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲压作用增压。它构造简单、推力大,特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。   上述发动机均由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂,故又称吸空气发动机。其他还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机燃料消耗太大,不适于长时间工作,仅用于短时间飞机加速(如起动加速器)。脉冲发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机,尚处在试验阶段。

2. 航空活塞发动机的主要特点

小型活塞发动机功率大、重量轻,因为飞机的高度不同空气密度不同,小型活塞式发动机的燃油控制系统可以根据不同高度调节进入发动机的油量,防止熄火。

因此普通发动机装在自制小飞机上重量太大,也有随时熄火的危险。不建议安装普通汽车发动机。如果自制飞机的话,建议制作即使无动力也能滑翔的动力三角翼,使用摩托车发动机。

3. 活塞式航空发动机的类型有哪些

第一种,活塞式航空发动机。

早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。小功率的活塞式航空发动机广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。

第二种,燃气涡轮发动机。

应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。

第三种,冲压发动机。

特点是无压气机和燃气涡轮。它构造简单、推力大,特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。

老式多用活塞式航空发动机

现在一般是涡扇、涡喷,火箭式发动机。多用在航天飞机、运载火箭、导弹等。

4. 航空活塞发动机和普通发动机的区别

发动机优点

1)燃油消耗率低,飞行器续航能力强。压燃式活塞发动机最大的特点是燃油消耗率低,比点燃式低10%~30%;在飞行器和燃油质量保持不变的情况下,飞行器的航程与有效燃油消耗率成反比。此外,在相同的续航能力前提下,由于燃油消耗率低,加之重油比汽油密度大,压燃式发动机可减小飞行器油箱体积和迎风面积;在相同的油箱体积前提下,压燃式发动机可以增大飞行器的航程。此外,因压燃式活塞发动机的热效率高,与功率相同的点燃式发动机相比,散失的热量可以减少10%一15%,因此可以减小发动机冷却系统的负荷,机体散热少、排气温度低,红外隐身性好。

造型由来已久

2)可靠性高。压燃式活塞发动机没有点火系统,电磁噪声水平低,零件数量少:超载能力强

过量空气系数大,对油气混合比例的变化不敏感;压燃式点火可靠性高,发生空中停车的概率极小。

3)高度特性好。进气增压可以弥补活塞发动机随海拔高度升高而产生的功率损失,在增压器和发动机允许的条件下,增压器増压比越高,发动机保持100%额定功率不损失可以达到的海拔高度就越高。点燃式发动机由于爆震和热负荷的限制,进增压比一般不大于2:而压燃式发动机的进气增压比可达4,故高度特性好。

4)转速低、扭矩大,减速器质量轻。压燃式重油航空活塞发动机的额定转速较低,一般在2000~4000r/min之间。在相同的飞行器平台上选用压燃式发动机时,减速器的减速比可以大幅度降低,减速器的体积和质量可以显著减小。在某些飞行器中,压燃式发动机具备不用减速器而直接驱动螺旋桨的能力,不但消除了减速器的冗余质量,而且发动机可以利用螺旋桨的惯性取代部分发动机飞轮的惯性,从而使发动机自身的飞轮也能大幅度减轻质量。

缺点:

1)功重比低。功重比低始终是制约压燃式航空活塞发动机广泛应用的首要问题。1928年9月19日,装配美国底特律 Packard公司DR-980型柴油机的 Stinson SM-1 DX Detroiter号飞机试飞成功,这是世界上首次以柴油机为动力的飞行,其功重比仅有0.73kW/kg,燃油消耗率达243g/(kW・h)。二战后柴油机在航空领域消声匿迹,主因就是柴油机较笨重,功重比低。

2)振动噪声问题。点燃式发动机燃烧柔和,振动噪声较小;压燃式发动机由于压缩比和最高爆发压力高,振动噪声水平高于点燃式发动机,尤其是在低转速段

3)冷起动问题。燃用重油时,压燃式方案与点燃式方案同样面临冷起动问题。但是,简单的电热塞技术已经很好地解决了现代车用柴油机的冷起动问题。

5. 航空活塞发动机的分类形式有哪些种类

第一种,活塞式航空发动机。

早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。小功率的活塞式航空发动机广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。

第二种,燃气涡轮发动机。

应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。

第三种,冲压发动机。

特点是无压气机和燃气涡轮。它构造简单、推力大,特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。

老式多用活塞式航空发动机

现在一般是涡扇、涡喷,火箭式发动机。多用在航天飞机、运载火箭、导弹等。