無人機系統結構與設計 課件 第十一課時 航空用活塞發(fā)動機的特性

第十一課時航空用活塞發(fā)動機的特性目錄/CONTENTS§2螺旋槳特性§4增壓特性§3高度特性§1負荷特性§1負荷特性老式活塞飛機發(fā)動機啟動合集負荷特性吸氣式發(fā)動機負荷特性：節(jié)氣門全開時，發(fā)動機的有效功率和有效燃油消耗率隨發(fā)動機轉速的變化規(guī)律由圖可以看出，當轉速由較小轉速增大時，有效功率增大，而后隨著轉速的增大而減小，且燃油消耗率隨轉速的一直增大負荷特性增壓式發(fā)動機負荷特性：進氣壓力保持為最大時，發(fā)動機的有效功率和有效燃油消耗率隨發(fā)動機轉速的變化規(guī)律§2螺旋槳特性螺旋槳特性發(fā)動機的螺旋槳特性：當發(fā)動機帶動定距螺旋漿工作時，發(fā)動機的有效功率和有效燃油消耗率隨發(fā)動機轉速的變化規(guī)律螺旋槳特性吸氣式發(fā)動機的螺旋漿特性有效功率隨轉速的增大而增大，燃油消耗率隨轉速的增大而先減小后增大負荷特性增壓式發(fā)動機轉速增大時，有效功率與轉速的立方成正比地增大，燃油消耗率隨轉速的增大，也是先減小再增大發(fā)動機在巡航狀態(tài)工作時經濟性最好負荷特性發(fā)動機的幾個工作狀態(tài)起飛工作狀態(tài)。定義：起飛時為了最大限度地縮短起飛滑跑距離，發(fā)動機所采用的工作狀態(tài)發(fā)動機在起飛工作狀態(tài)所輸出的功率和所使用的轉速分別稱為起飛功率（最大功率）和起飛轉速（最大轉速）發(fā)動機在起飛狀態(tài)下連續(xù)工作時間一般不得超過5min額定工作狀態(tài)。定義：設計時所規(guī)定的發(fā)動機的基準工作狀態(tài)額定轉速：設計發(fā)動機進行熱力計算時所依據的轉速額定功率：額定轉速和油門稍為關小的情況下發(fā)動機所輸岀的功率，比油門全開時發(fā)動機所輸出的功率小5%～15%螺旋槳特性發(fā)動機的幾個工作狀態(tài)巡航工作狀態(tài)定義：飛機作巡航飛行時，發(fā)動機所使用的工作狀態(tài)巡航功率一般為額定功率的50%～75%慢車工作狀態(tài)定義：發(fā)動機保持穩(wěn)定工作的最小轉速工作狀態(tài)發(fā)動機發(fā)出的功率最小，燃油消耗率最低§3高度特性高度特性吸氣式發(fā)動機高度特性：在節(jié)氣門全開、混合氣的余氣系數保持不變、提前點火角保持在最有利數值的條件下獲得裝有變距螺旋漿的吸氣式發(fā)動機，當高度變化時可利用螺旋槳變距來保持轉速不變高度特性吸氣式發(fā)動機裝有定距螺旋漿的吸氣式發(fā)動機的高度升高時，由于槳葉角不能改變，轉速減小，發(fā)動機有效功率與轉速不變時相比，降低得更快吸氣式發(fā)動機在高度升高時，不僅有效功率迅速減小，經濟性也變差，不適用于高空飛行高度特性增壓式發(fā)動機在額定高度以下，隨著高度的升高，有效功率一直增大，燃油消耗率則不斷減小在額定高度以上，隨著高度的升高，有效功率一直減小，燃油消耗率則不斷增大高度特性增壓式發(fā)動機帶廢氣渦輪的增壓式發(fā)動機，從地面到額定高度范圍，借關小節(jié)氣門來保持進氣壓力不變超過額定高度以后，廢氣渦輪增壓器的轉速保持不變，進氣壓力即隨高度的升高而減小高度特性增壓式發(fā)動機同時采用廢氣渦輪增壓器的發(fā)動機，額定高度可達10000～14000m采用二速傳動式增壓器的發(fā)動機，其額定高度不超過6000～7000m廢氣渦輪增壓式發(fā)動機的構造復雜、質量較大，在飛行高度不高的飛機上不宜采用高度特性飛行速度對高度特性的影響飛機飛行時，相對氣流以與飛行速度相等的速度流過飛機，相對氣流具有很大的動能，可用來提髙空氣的壓力，以增大發(fā)動機的功率沖壓：空氣流入進氣口以后，在通道內速度降低，壓力提高，飛行度越大，獲得的沖壓也越大高度特性飛行速度對高度特性的影響對于吸氣式發(fā)動機，由于飛行時有了沖壓，充填量增大，引起發(fā)動機的指示功率增大，而阻力功率基本沒有改變，故與不計人沖壓相比有效功率增大，同時機械效率提高，燃油消耗率減小高度特性飛行速度對高度特性的影響對于增壓式發(fā)動機，由于有了沖壓，增壓葉輪進口處空氣的壓力提高，為了使進氣壓力不超過額定值，就要相應地關小節(jié)氣門有沖壓時，發(fā)動機的額定高度將會提髙飛行速度越大，額定高度提高得越多§4增壓特性增壓特性增壓式發(fā)動機增壓特性：保持轉速不變的條件下，有效功率和燃油消耗率隨進氣壓力變化的規(guī)律當轉速保持不變時，有效功率隨著進氣壓力的增大而一直增大，燃油消耗率則隨著進氣壓力的增大先減小后增大步云登月

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