(整理)DIY航模脈沖式噴氣發(fā)動機

DIY航模脈沖式噴氣發(fā)動機脈沖式噴氣發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，并比普通內(nèi)燃機發(fā)動機高的燃燒效，因此適用于各種航空，海模，車輛模中。你也可以自己設計做成噴氣助動車輛。本手冊將從原理開始，教你如何打造出自己的噴氣發(fā)動機。原理結(jié)構(gòu)介紹脈動噴氣發(fā)動機脈動噴氣發(fā)動機工作時，首先把壓縮空氣打入單向閥門，或使發(fā)動機在空中運動，這時便有氣流進入燃燒室，然后油咀噴油，火花塞點火燃燒。這時長尾噴管在燃氣噴出后，由于燃氣流的慣性作用，雖然燃燒室內(nèi)的壓強同外面大氣的壓強相等，仍會繼續(xù)向外噴，所以在燃燒室內(nèi)造成空氣稀薄的現(xiàn)象，使壓強顯著降低到小于大氣壓，于是空氣再次打開單向活門流入燃燒室，噴油點火燃燒，開始第二個循環(huán)。這樣周而復始，發(fā)動機便可不斷地工作了。這種發(fā)動機由進氣到燃燒、排氣的循環(huán)過程進行得很快，一秒鐘大約可達40?50次。脈動式發(fā)動機在原地可以起動，構(gòu)造簡單，重量輕，造價便宜。這些都是它的優(yōu)點。但它只適于低速飛行（速度極限約為每小時640?800公里），飛行高度也有限，單向閥門的工作壽命短，加上振動劇烈，燃油消耗率大等缺點，使得它的應用受到限制。第一章如何設計自己的發(fā)動機設計參數(shù)：.油氣比噴氣發(fā)動機依靠油氣燃燒產(chǎn)生反作用力，根據(jù)油品的爆炸極限，燃油與空氣重量比，一般在15-20%。即一升空氣約需一克的油。.噴氣頻率,

噴氣發(fā)動機噴氣頻率與機身長度有關(guān)， 同一直徑下，機身越長頻率越低。2.機身直徑與長度比L/D發(fā)動機長度與直徑是發(fā)動機設計的重要步聚， 長度與比直徑一般在10-17。4.計算公式發(fā)動機的推力是由許多因素決定的，如下公式可說明：m*va=F*tV=發(fā)動機體積(dmA3.)f=噴氣頻率.(Hz)va=噴氣速度.(m/s)F=推力(N,Newton)fc=油耗(gram/second)m=空氣質(zhì)量kgt=時間s秒.以時間一秒，m=實際進入發(fā)動機的油氣量X換算得出m*v=F*t.m=mass=X%實際推力：F(Newton)=(X*口八2*3.1415*L*丫A2)/(L*8)

由以上公式可以得出尾噴管直徑越大，發(fā)動機的推力越大，同時進入的油氣X越多就能產(chǎn)生更大的推力。5.尾噴管長度根據(jù)國外愛好者的實際經(jīng)驗，尾噴長度與對推力的影響較小，而對發(fā)動機工作的可靠性有較大影響。發(fā)動機的尾噴管較長，閥片的工作頻率f較低，但每次吸入油氣較多，使每次做功增大。長的噴管可以使發(fā)動機接近最大理論推力。同時空氣吸入性能較好，使發(fā)動機容易發(fā)動。短的尾噴會使發(fā)動機噴氣頻率f加大，，同時間吸入的油氣較少，因此，推力并沒增加。并會使發(fā)動機不易發(fā)動，工作不穩(wěn)定。(提示：為了調(diào)節(jié)發(fā)動機方便起見，實際制作長度要比理論設計長些，因為長一些可以鋸短。當短了要加長可就麻煩些，但不要太長，太長了結(jié)果會一樣不工作)■計算公式是：Y=0.152*X+470(mm),公制單位(或Y=3.88*X+18,66(inc) —英制單位

參考數(shù)據(jù):發(fā)動機名Y=^總長X二尾噴管截面積Brauner490907Alpha485531B-12600531Aerojet6101075PAM810907Sovfaa6701195同6.噴氣速度由于高溫高壓下噴氣發(fā)動機噴氣速度計算是一個復雜的過程， 對于愛好者來說可用一個簡化公式計算va=2*L*fp90的計算為例：噴氣速度為：150*2*0.86=258m/s..單向閥通風孔面積單向閥通風孔面積是發(fā)動設計最關(guān)鍵部，因為它關(guān)系到進入發(fā)動機的油與空氣比.

計算公式Y(jié)=0.4922*X-37（平方mm）在這里叱二尾噴管截面積，Y=單向閥通風孔面積，如果是大的發(fā)動機可不減37）.另在設計中要考慮到閥片安裝后會使通風孔面積減小10-20%,因此要留一定的余量。計算結(jié)果大約是尾噴管截面積的50-60%,一般設計可取55%（提示，稍大的通風面積可以讓發(fā)動機更易點火 ）。外國發(fā)動機設計參考：發(fā)動機名閥通風面積Y尾噴截面積XBrauner452907Alpha381531B-12221531Aerojet6031075PAM506907Sovfaa6611195也可以已手冊加工圖自己驗算一下，一般誤差 5%之間.進氣口面積

位于發(fā)動機前端的進氣孔最小面積不能小于單向閥通風孔面積。為了霧化燃料，空氣在縮小部速度加大，因此進氣通道被設計為喇叭狀，也稱為空氣節(jié)流閥。.如何設計自己的發(fā)動機一、首先確定發(fā)動機的推力，根據(jù)上述公式，以實際油氣進入系數(shù)X=0.75計算簡化得到發(fā)動機推力與尾噴截面積的關(guān)系，設計公式為F（磅）=4.2磅*平方英寸（噴管面積）或者是：F（牛頓）=2.65牛*平方厘米（一*千克力=9.8牛頓）根據(jù)外國的設計為列：如果要制作產(chǎn)生25磅推力的發(fā)動機，25/4.2=5.95s平方英寸得到尾噴管直徑約2.75英寸。閥孔的面積為5.95*0.6552=3.9平方英寸。（這里系數(shù)0.6552設計者計算是取經(jīng)驗值）

由于閥加工形狀的限制，那么單向閥的截面積可用 3.9/0.55=7.1sq門nc,,以閥上開十個孔計算每個孔的面積為 0.39sqrinc,燃燒室截面積與單向閥的面積大致相同，能裝進單向閥。噴管長度可簡化計算 L=5.95*3.88+18.66=41.8用,留余量，可取50英寸如果噴管尾部采用擴張部分，長度為0.2*41=8，總長50的情況下，那么實際尾噴管長為50-8=42英寸.最小空氣入口面積為閥孔面積，即 3.9平方英寸國外P-90發(fā)動機實驗數(shù)據(jù)（供參考）各參數(shù)如下V=2.9litrefc=6.7gram/sec

f=150Hzva=258m/sF=85Newton第二章噴氣發(fā)動機制作1.材料選擇由于發(fā)動機在高溫下工作，所以不能用鋁，等低熔點金屬

一般對于愛好者來說，可使用碳鋼，鋁合金。不銹鋼管是最佳的材料，你可以在五金店找到，各種規(guī)格都有，還可以用的材料是摩托車或汽車的排氣管，是由碳鋼組成，外表鍍鋁，不易生銹，但由于管比較厚顯得稍重一些。價錢也不貴，40元一個左右，在摩托修理部能找到，用過的舊的更便宜10元一個都有得賣。你也可以按圖加工錐形部分。鋁合金只可以用來做發(fā)動機最前部的進氣節(jié)流罩，。

3.S如何制作進氣單向閥發(fā)動的關(guān)鍵在于單向閥的加工，閥的加工需要有車床作整體加工才行，如果沒車床也可以采用另一種設計，如從藍圖可以看到，在一塊厚3-10mm圓鐵板上自己鉆出需要的孔了可用來代替，然后裝上閥片。

梅花型的閥片是發(fā)動機的關(guān)鍵，必須用彈性強，耐高溫的，厚0.1-0.3mm左右薄鋼片來作，否則將使發(fā)動機無法工作下去。閥片的加工可以剪出需要的形狀，也可用電解法，像做印刷電路板那樣，先在板上涂油漆，干后畫出所要的樣式，用鋼針沿線條刻掉油漆，放入食鹽水中，用6-12v的直流電電解。

4.發(fā)動機的裝配噴氣發(fā)動機的安裝較簡單，按圖加工好部件，裝上就可。在裝單向閥片時，要注意將梅花閥片內(nèi)彎10度到30度。使閥通氣孔打開。另外注意發(fā)動機接點要不透氣。第三章如何啟動發(fā)動機

概述脈沖式發(fā)動機啟動起比較困難嗎？其實不然。從發(fā)動機原理可知要發(fā)動機燃燒發(fā)動需要滿足以下條件：.燃油.空氣.點火源燃料脈沖式發(fā)動機可以使用多種日常燃料，家用的液化氣，汽油，柴油，煤油，甲醇（工業(yè)酒精）等，一般選擇為汽油做為燃料，對普通的愛好者來說可用任何牌號車用汽油即可。如果氣溫較低而可能會使燃料難以揮發(fā)，也可以向油中加入不超過25%的乙醍組分，使點火更容易。最好的燃料是甲醇，因為燃燒生成的是水，且易揮發(fā)，爆炸點范圍寬?？諝庠趪姎獍l(fā)動機沒發(fā)動起來前，空氣無法自動吸入燃燒室，這時，需要用一個小風箱或打氣筒在發(fā)動機入口處輸入空氣來幫助發(fā)動機輸入油氣混合物，注意，空氣需要有一定的壓力與流速，才能使燃料充分霧化成油氣。

點火方法最好的辦法是在機身燃燒室上裝一個火花塞，如果沒有也沒關(guān)系，可以鐵絲頭纏棉球浸汽油點著后伸尾噴管同樣也可點火。 多種點火方式如圖所示自然供油泵油-E.ZUKiaUN口P-二二一 鎂條,二1

電火花高壓包El=□舊電子點火■■高壓包El=□舊電子點火■■ji-L%磁電機點火點火步驟:

.接好油管，注意油箱液面與發(fā)動機噴油出口之間的高度不能大于20mm..打開電火花塞或點燃料小火把從尾噴管口伸入。.手壓風箱，或打氣筒朝發(fā)動機入口吹風，注意觀察看，要使單向閥片被吹開，油被吸入并霧化才行。調(diào)節(jié)油閥針控制好油門大小，尋找最佳吹風角度使油能完全霧化。如果發(fā)動機還是不能點火，可以拆開機身，調(diào)節(jié)閥片的角度，與固定螺絲的松緊度。然后再試，直到找到最佳工作點，噴氣發(fā)動機就會發(fā)動起來，撤走風箱及點火源也能持續(xù)運行了。另外也可先用罐裝火機用氣體，從入口吹入，點火，步驟同上述一樣，只是要調(diào)節(jié)好氣體量。第四章制作問題解答一.為何發(fā)動機不工作由于設計，加工中選材的問題，許多發(fā)動機不能正常工作，其實可以從燃燒條件來看主要原因是如下幾點：.空氣不足與過量由于閥片制作中材料不一樣，閥片太硬了，會使外面空氣無法吸入，因此要事先將閥片的間隙調(diào)好，要選適合的材料來做。另外實際由于閥片的阻力，使空氣實際進入量減小約20%以上。

.空氣過量是由于進氣口設計太大，導致燃燒室火星被吹走，吸入的油氣混合物無法被點然。.噴管太短，太短的噴管使發(fā)動極不穩(wěn)定。因為頻率太高，吸入的油氣來不及完全混合，會導致發(fā)動機熄火。.油霧化不好，過重的油不易氣化，因此不建議用比汽油重的油如柴油做燃料，最好是甲醇，因為易氣化，