商用飛行員教程

商用飛行員教程

——動力裝置LecturedbyProfessorChenZhiyingFlyingCollegeofBEIHANGUniversity航空活塞發(fā)動機商用飛行員教程——動力裝置內(nèi)容：活塞發(fā)動機一、活塞發(fā)動機基本知識二、混合比、汽化器、汽化器結(jié)冰、爆震與早燃、貧富油、增壓）三、性能指標(biāo)、功率與混合比、螺旋槳四、渦槳發(fā)動機五、冷卻系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)商用飛行員教程——動力裝置《商用駕駛員執(zhí)照理論考試大綱》5.18活塞發(fā)動機大綱5.18.1概要（設(shè)計類型、四沖程內(nèi)燃機原理、機械組件）5.18.2潤滑系統(tǒng)5.18.3空氣冷卻5.18.4點火5.18.5發(fā)動機的燃油供給5.18.6發(fā)動機性能5.18.7功率增加裝置構(gòu)造和對發(fā)動機性能的影響5.18.8燃油5.18.9混合比5.18.10A螺旋槳5.18.11發(fā)動機操縱和控制5.18.12運行標(biāo)準(zhǔn)和限制商用飛行員教程——動力裝置《商用駕駛員執(zhí)照理論考試大綱》

5.19渦輪發(fā)動機5.19.1工作原理5.19.2結(jié)構(gòu)類型5.20發(fā)動機的構(gòu)造5.20.1進氣口5.20.2壓氣機5.20.3擴壓器5.20.4燃燒室5.20.5渦輪5.20.6A尾噴管5.20.7渦輪發(fā)動機中的壓力、溫度和氣流5.20.8A反推5.20.9A性能和推力增加5.20.10引氣5.20.11附件傳動裝置5.21發(fā)動機系統(tǒng)5.21.1點火（功能、類型、組件、操作、安全）5.21.2發(fā)動機啟動（啟動器、啟動故障）5.21.3燃油系統(tǒng)5.21.4潤滑5.21.5燃油5.21.6A推力5.21.7動力裝置的操作和系統(tǒng)監(jiān)控5.21.8功率5.22輔助動力裝置（APU）5.22.1功能、類型、位置5.22.2操作和監(jiān)控5.22.3沖壓渦輪一、基本知識第九章商用飛機系統(tǒng)與動力裝置9.1燃油噴射系統(tǒng)9.2高性能動力裝置

一、基本知識基本概念Manifoldpressureismeasuredininchesofmercury(”Hg),withastandardpressureatsealevelof29.92”Hg,equivalentto1013.2hPa.(No.6001)(14.3帕斯卡）（No.6003）一、基本知識Thefourprocess:進氣（Intake）壓縮（Compression）作功（Power）（膨脹Expansion）排氣（Exhaust）（No.6005）一、基本知識工作容積－進氣量、功率（No.6061）一、基本知識Liquidcooled

Aircooled（No.6069）一、基本知識航空燃油航空汽油（AVGAS）用在活塞發(fā)動機；航空煤油（AVTUR,jet-fuel）用在燃氣渦輪發(fā)動機。（No.6080）

二、混合氣及混合氣比基本概念ThreefactorsaffectingengineperformanceMixture(fuel/airratio)Altitude;Densityheight.Performanceparameters:Power,Economy,throttle二、混合氣及混合氣比

MixfuelwithairinanengineFuel/airratioiskeptreasonablycorrect,thatis1:15byweight.(No.6007,6098)Operatingprinciple,throttlebutterfly,throttlelever,mixturecontrol.（Figurenextpage)二、混合氣及混合氣比

Carburettor

二、混合氣及混合氣比油門桿throttlelever用于調(diào)節(jié)節(jié)氣門Throttlevalve（進氣量）No.6032,No.6036操縱混合比主要目的是調(diào)節(jié)燃油量二、混合氣及混合氣比

TheAcceleratorPump

TheIdlingSystem：混合氣量少，但是過富油混合氣。No.6090二、混合氣及混合氣比TheFuel/AirMixtureControl操縱混合比主要目的是調(diào)節(jié)燃油量，以獲得合適的油/氣混合比。(No.6016,6047)二、混合氣及混合氣比

Forclimbs爬升：由于空氣密度降低，使空氣重量減少，使混合氣變富油（No.6014)。過富油，導(dǎo)致：不穩(wěn)定運轉(zhuǎn)、增加油耗、功率損失，電嘴積炭（No.6012,6040)。LEAN向著貧油輕微調(diào)節(jié)混合比。這時進入氣缸的燃油量減少。

(No.6015)二、混合氣及混合氣比

Fordescents下降：使空氣變密，混合比變得較貧油，移動混合比控制器到富油位置RICH。Fortake-off通常FULLRICH，但例外：在高原飛機場，或高溫地區(qū)。通常，爬升時混合比保持FULLRICH，除非飛行高度超過5000ft。二、混合氣及混合氣比富與貧的調(diào)節(jié)依據(jù)，最根本原則：為獲得更有效的燃燒，更有效的發(fā)動機運轉(zhuǎn)，更好的燃油經(jīng)濟性。Atcruisealtitude--Lean,根據(jù)排氣溫度EGT的變化來準(zhǔn)確而有效地設(shè)置混合比。(No.6017)最佳功率混合比（No.6039）Figurenextpage

二、混合氣及混合氣比三條曲線氣缸頭溫度CHT最大功率下的制動馬力單位油耗SFC二、混合氣及混合氣比輕微的富油有利之處：可防止爆震、早燃、汽缸過熱；No.6088Theconsequences(后果)ofrichmixtures：過富油混合比會引起功率損失、粗爆運轉(zhuǎn)、高的燃油消耗率、阻塞火花塞（電嘴積炭No.6012）、并在活塞頭部和閥門處形成鉛沉積物。二、混合氣及混合氣比IDLECUTOFF僅僅關(guān)閉點火開關(guān)，還會殘留混合氣，發(fā)動機可能不會停機。貧油/氣混合比的后果：過高的氣缸頭溫度；爆燃（爆震）（No.6041)；嚴(yán)重的爆震能快速損傷發(fā)動機。二、混合氣及混合氣比

CarburettorIce汽化器結(jié)冰Impactice,Fuelice,Throttleice二、混合氣及混合氣比

CarburettorIceImpactice:外界空氣溫度低于0或高于0度，且有水汽，最易結(jié)冰；(No.6023)

Fuelice：燃油蒸發(fā)，(No.6022)

條件：濕度大，可在溫度高；Throttleice：靜壓產(chǎn)生冰；燃油噴射式：不易積冰，但當(dāng)大氣中存在可見水汽，并且大氣溫度接近冰點時，在發(fā)動機進氣口容易引起積冰。(No.6019)二、混合氣及混合氣比外界溫度高，結(jié)冰的后果：Symptomsofformationcarburettorice：

Apowerloss,poorerperformance,roughrunning.Theremedyforcarburettoriceiscarburettorheat二、混合氣及混合氣比Theremedyforcarburettoriceiscarburettorheat加熱減少了進入汽化器空氣的密度，導(dǎo)致混合氣富油；(No.6046)導(dǎo)致功率下降；采取化油器加熱調(diào)節(jié)；清除冰時，會出現(xiàn)的現(xiàn)象：轉(zhuǎn)速下降。No.6067補償：修正功率狀態(tài)。No.6092二、混合氣及混合氣比

Theremedyforcarburettoriceiscarburettorheat低功率下降，限制持續(xù)使用化油器加熱。否則，溫度升高，功率下降，伴隨不穩(wěn)定。著陸：化油器加熱點放置COLD。地面避免使用化油器加熱。二、混合氣及混合氣比缺點：（1）穩(wěn)定工況：空然比控制精度低、偏濃，原因：供油特性變化規(guī)律不一致；量孔尺寸有制造公差。（2）燃料霧化差，混合氣分配不均勻，加速、減速不圓滑過渡。（3）在冷啟動過程中，阻風(fēng)門的操縱在很大程度上依靠駕駛員的經(jīng)驗，否則易熄火。二、混合氣及混合氣比燃油噴射系統(tǒng)特點：二、混合氣及混合氣比Advantages:Freedomfromvaporizationice(No.6019)Moreuniformdeliveryofthefuel/airmixturetoeachcylinder(No.6020)Improvedcontroloffuel/airratioFewermaintenanceproblemsInstantaccelerationIncreasedengineefficiency二、混合氣及混合氣比Disadvantages:Difficulttostarthotengine,duetovaporlocking.NeedElectricboost(輔助)pumps.Itismoresusceptible(易受影響）tocontamination.（污染）Surplusfuelwillreturntotanks.非正常燃燒爆震：出現(xiàn)不受控制的爆炸性燃燒現(xiàn)象。爆震在發(fā)動機內(nèi)產(chǎn)生過高的壓力和溫度，使發(fā)動機出現(xiàn)超溫、功率損失和工作不穩(wěn)定，縮短發(fā)動機使用壽命，甚至失效發(fā)生的條件：發(fā)動機大功率且超溫。引起超溫的因素：低標(biāo)號燃油；高的進氣壓力及很低的轉(zhuǎn)速(No.6018)；混合比貧油；起飛和初始爬升階段，大功率低空速。Abnormal

CombustionDetonation：主要原因：超溫。次要原因：過期油、過貧油混合氣且大功率（No.6041）、過大的進氣壓力、過熱發(fā)動機后果：嚴(yán)重損傷活塞、進排氣門、火花塞，功率損失，甚至發(fā)動機故障。避免措施：富油混合氣、降低氣缸壓力、增加空速以降低氣缸頭溫度。非正常燃燒早燃：混合氣在點火前出現(xiàn)的自行燃燒現(xiàn)象。Pre－Ignition：原因：電嘴上的積炭點或鉛的沉積物、高功率過貧油、過熱的火花塞，以及氣缸頭內(nèi)可能存在的過熱點。后果：不穩(wěn)定運行、回火、氣缸頭溫度突然升高、發(fā)動機損傷非正常燃燒回火：混合氣過貧油燃燒時，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p少，少部分混合氣在排氣沖程后期，進氣門已打開時，還在繼續(xù)燃燒。此時，新鮮混合氣會被殘余的火焰點燃，如果此時的火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥谶M氣管內(nèi)氣流流速，火焰就會竄入進氣管，沿管路一直燒到汽化器。叫回火。發(fā)動機在低溫下起動時，汽油不易汽化，過貧油，因轉(zhuǎn)速慢，進氣管內(nèi)氣流速小，易形成回火，為防止回火發(fā)生，發(fā)動機低溫起動注油時應(yīng)稍多些。非正常燃燒早燃和爆震：導(dǎo)致發(fā)動機性能變差和溫度升高。減少爆震：使用正確牌號的燃油；（No.6011）汽油的辛烷值高，則抗爆性越好。（No.6033）減功率；富油的混合比。發(fā)動機增壓增壓發(fā)動機－全油門高度（額定高度）No.6030增壓能力受發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度限制。發(fā)動機增壓增壓發(fā)動機－高空性能。No.6086發(fā)動機增壓GearedSuperchargerSystem發(fā)動機增壓ExhaustGas-DrivenSuperchargers

三、性能指標(biāo)Mainengineperformanceindex:☆Effectivehorsepower(有效功率）☆SFC-specificfuelconsumption☆A(yù)ccelerativity☆Engineeffectivity

三、性能指標(biāo)（1）Effectivehorsepower(有效功率）

——Powerindex☆Effectivetwistingmoment

Me=GasPressureXDistance

Ne=Horsepower

XRotationSpeed☆影響發(fā)動機有效功率的因素主要有：轉(zhuǎn)速、進氣壓力和進氣溫度、大氣條件、混合氣余氣系數(shù)、滑油溫度、飛行速度等

三、性能指標(biāo)

☆影響發(fā)動機有效功率的因素——轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加后，一方面循環(huán)次數(shù)增加，傳遞給曲軸更多的機械功。有效功率轉(zhuǎn)速

三、性能指標(biāo)

☆影響有效功率的因素——進氣壓力和進氣溫度進氣壓力增加或進氣溫度降低，都使發(fā)動機充填量增加，產(chǎn)生更多熱能，有效功率增加。相反則相反。No.6050進氣壓力有效功率

三、性