航空活塞动力装置的工作系统

航空活塞动力装置（考试知识点）绪论发动机是一种将某种能量转换成机械功的动力装置。

热力发动机是将燃料的热能转换成机械功的动力装置。

航空发动机分为两大类型：航空活塞发动机和航空喷气发动机。

航空活塞发动机具有低速经济性好，工作稳定性好的优点；但也存在着重量功率比大，高空性能速度性能差的缺点。

喷气发动机具有重量轻，推力大，高空性能、速度性能好的优点；但也存在着经济性较差的缺点。

航空活塞发动机应满足下列基本性能要求：1. 发动机重量功率比小2. 发动机燃油消耗率低3. 发动机尺寸要小4. 发动机可靠性要好5. 发动机的使用寿命要长6. 发动机要便于维护第一章 航空动力装置的基础知识第一节 气体、气流的基础知识分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引的气体叫理想气体。

气体的比容的定义是：单位质量的气体所占有的容积，以符号ν表示。

m V =ν 华氏温度与摄氏温度的换算关系为)32(95,3259F -=+=F t t热力学温度与摄氏温度的换算关系为：T=t+273按一定的过程将气流阻滞到速度为零时的气流的参数叫做滞止参数。

对于亚音速气流（M<1），当流过收敛型管道时，随着截面积A 的减小，流速C 升高，同时伴随压力、温度降低；当流过扩散型管道时，截面积A 增大，流速C 减小，同时伴随压力、温度升高。

对于亚音速气流（M>1），当流过收敛型管道时，随着截面积A 的减小，流速C 也减小，同时伴随压力、温度升高；当流过扩散型管道时，截面积A 增大，流速C 升高，同时伴随压力、温度降低。

第二节 燃烧的基础知识航空发动机目前都采用航空汽油和航空煤油作为燃料，用空气作为氧化剂。

余气系数就是混合气中实际空气量与理论空气量的比值，用α表示，即理实L L =α 油气比是混合气中燃料的质量与空气质量的比值，用C 表示，即：空气燃油m m =C1kg燃料完全燃烧后，将燃烧产物冷却到起始温度，所放出的热量，叫做燃料的热值，单位为千焦耳/千克燃料。

Internal Combustion Engine&Parts1航空活塞发动机结构特点航空活塞发动机是一种四行程（或二行程）、电咀点火、往复式、汽油内燃机。

航空活塞发动机工作时，气缸内燃料释放出的热能通过曲轴输出扭矩，带动螺旋桨转动，使螺旋桨产生推进力。

所以，航空活塞发动机必须依赖螺旋桨作为推进器。

1.1航空发动机基本性能要求飞机性能、飞行安全以及效益跟发动机的工作状况有着直接的关系，同时初教机大多数为单发飞机，操纵者主要是飞行学生，操纵手法的不熟练难免对发动机造成一些损伤。

所以航空活塞发动机应满足下列基本性能要求：①足够的功率；②发动机燃油消耗率低；③发动机尺寸要小；④发动机可靠性要好；⑤发动机平衡性要好；⑥发动机的使用寿命要长；⑦发动机要便于维护。

1.2航空发动机类型1.2.1按混合气形成的方式划分根据混合气形成的方式不同，航空活塞发动机可分为汽化器式发动机和直接喷射式发动机。

汽化器式发动机装有汽化器，燃料与空气在汽化器内混合好，再进入发动机气缸中燃烧。

直接喷射式发动机中装有直接喷射装置，燃料由直接喷射装置直接喷入气缸，混合器在气缸内形成。

功率较小的航空活塞发动机多为汽化器式。

1.2.2按发动机的冷却方式划分航空活塞发动机根据其冷却方式，可分为气冷式和液冷式两种。

气冷式发动机冷却气缸的方式是通过飞行中的迎面气流来冷却，而液冷式发动机则是通过利用循环流动的冷却液来实现，将气缸所吸收的热量散发到大气中。

功率较小的航空活塞发动机多为气冷式发动机。

1.2.3按空气进入起缸前是否增压划分航空活塞发动机根据空气进入气缸前是否被增加，可分为增压式和吸气式两种。

吸气式发动机工作时，外界空气直接被吸入气缸。

增压式发动机装有增压器，空气先经过增压器提高压力，然后再进入气缸。

增压式发动机常用在飞行高度较高的飞机上，而吸气式发动机则常用在飞行高度较低的飞机上。

1.3航空发动机的基本组成装有活塞式发动机的飞机，它向前的拉力是由发动机带动的螺旋桨产生的，所以飞机的推进器是螺旋桨。

航空活塞式发动机组成及工作原理在活塞式发动机中，气缸是一个长形的金属筒体，通常由铝合金制成。

它是发动机内部燃烧室的一部分。

活塞是气缸内上下运动的金属筒体，通常由铝合金制成。

活塞通过一个连接杆与曲轴相连，当活塞上下运动时，连杆将运动转化为旋转运动。

工作原理：1.进气冲程：活塞向下运动，气缸内空气通过气门进入燃烧室。

通常情况下，每个活塞在工作周期内都会进行两个进气冲程。

2.压缩冲程：活塞向上运动，将气缸内的空气压缩。

同时，气门关闭，防止气体逆流。

3.点火和燃烧：当活塞达到最高点时，点火系统将火花引燃压缩的混合气体燃烧。

燃烧过程中，高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动。

4.排气冲程：活塞再次向上运动，将排出的废气通过排气门排出气缸。

上述四个冲程构成了活塞式发动机的工作周期，也被称为“四冲程循环”。

每个活塞每转一圈执行一次工作周期，将内燃能量转化为机械能。

这种工作原理使得活塞式发动机具有高效率和高功率输出的特点。

航空活塞式发动机的燃料供应系统通常采用喷射式供油系统，以确保燃料均匀喷入燃烧室。

点火系统负责在燃烧室内引燃燃料混合物，产生爆炸压力。

排气系统用于排出燃烧后的废气。

为了保持发动机的稳定性和高效性，活塞式发动机通常还配备有冷却系统和润滑系统。

总的来说，航空活塞式发动机通过将燃料燃烧产生的气体膨胀驱动活塞运动，将化学能转化为机械能。

它是航空领域中常见的发动机类型之一，具有重量轻、功率大、可靠性高的优点，被广泛应用于小型飞机、直升机和无人机等航空器上。

航空活塞动力装置知识点整理资料全是所需知道的内容，不分重点绪论发动机定义：发动机是一种将某种能量转化成机械功的动力装置。

（属于热机）航空发动机分为航空活塞发动机和航空喷气发动机航空活塞发动机是由气缸内燃料放出的热能通过曲轴输出扭矩，带动螺旋桨转动，产生推力。

优点：低速经济性好，工作稳定性好。

缺点：重量功率比大，高空性能、速度性能差。

航空喷气发动机是将燃料在燃烧室内连续燃烧释放出的热能转换成气体动能，从发动机高速喷出，产生推进力的动力装置。

优点：重量轻，推力大，高空性能、速度性能好。

缺点：经济性较差。

飞机对航空活塞发动机的基本性能要求：1.发动机重量功率比小2.发动机燃油消耗率低3.发动机尺寸要小4.发动机可靠性要好（空中停车率小于0.01/1000h）5.发动机使用寿命要长6.发动机要便于维护第一章航空动力装置的基础知识热机定义：将热能转化为机械能的机器。

工质：热机工作时，必须以某种物质为媒介，才能将热能转换成机械能，完成这种能量转换的媒介物叫工质。

理想气体：分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引力的气体叫理想气体。

气体的比容的定义：单位质量的气体所占有的容积。

气体比容是描述气体分子疏密程度的物理量。

温度：确定一个系统与其他系统是否处于热平衡的共同特性定义。

气体温度描述了气体的冷热程度，是分子热运动平均移动动能的度量。

气体的压力是垂直作用在壁面单位面积上的力。

百帕（hPa):1hPa=100Pa=1mbar(1bar=10^5Pa)千帕(kPa)：1kPa=1000Pa工程大气压（at):1at=1kgf/cm^2=98066.5Pa 工程大气压广泛用在液体压力的测量仪表中，发动机滑油、燃油压力常用此单位。

标准大气压（atm):温度为15摄氏度时，海平面上空气的平均压力，1atm=1.033atPSI:1PSI=11bf/in^2=0.07kgf/cm^2=6894.8Pa;1kgf/cm^2=14.3PSIPSI用于美、英制发动机中毫米（或英寸）汞柱：1标准大气压=760毫米汞柱（29.92英寸汞柱）=1013hPa气体的热力过程：等容过程、等压过程、等温过程和绝热过程（P9图1.5）气体状态方程：pv=RT在绝热条件下：气体压力和比容满足pv^k=常数K是气体绝热指数。

1·4 航空器系统和动力装置航空器系统与动力装置是飞行签派员的一门技术基础课。

内容涉及飞机机体结构、飞行载荷与飞机过载，飞机各机械系统：起落架、操纵系统、液压系统、燃油系统、座舱空调系统、应急设备，飞机电气系统，直升机基本结构与操纵系统，航空活塞动力装置，航空燃气涡轮动力装置等内容。

飞行签派员理解民用飞机机体结构特点、各系统的基本工作原理、飞机动力装置的型式、工作性能特点、以及熟悉有关故障的基本处置方法，将为保证签派员安全、准确、正常、高效地实施飞行运营计划打下良好的理论基础。

基本要求如下：1、了解民用飞机机体结构特点，结构破坏形式与强度概念；理解飞行载荷及其变化；熟悉飞机过载及影响因素。

2、了解民用飞机起落架的型式特点，减震装置、收放机构、刹车装置等的基本工作原理；理解飞机着陆减震原理，轮胎过热与防止，起落架收放动力及应急放下起落架方式，飞机滑跑刹车减速原理；基本掌握飞机重着陆与结构检查，起落架收放信号及显示，刹车方式与安全高效。

3、了解民用飞机飞行操纵面及主操纵型式；理解无助力机械式主操纵特点，液压助力式主操纵原理与大型客机主操纵方式；熟悉无助力机械式主操纵失效的处置，调整片的工作原理及操纵，襟翼、缝翼与扰流板的操纵。

4、了解民用飞机液压传动系统基本组成及工作；理解液压传动原理，单液压源与多液压源系统的供压特点；熟悉液压传动在飞机上的应用与供压安全保证。

5、了解飞机燃油系统的功能及基本组成；理解民用飞机燃油系统的型式特点；熟悉供油方式及油泵失效的处置，飞机压力加油与空中放油控制，燃油系统的工作显示。

6、了解民用飞机空调系统的要求及功能；理解空调气源及控制，调压与调温基本方法与方式，熟悉客机座舱空调参数，调温控制原理，客机座舱压力制度及调压控制压力，空调空中失效的处置。

7、了解飞机氧气系统的基本组成及工作；基本掌握机组及乘客供氧使用方法。

8、了解直升机的应用、分类与基本结构；理解直升机结构特点的分类，旋翼的型式特点，飞行操纵原理及型式；基本掌握直升机飞行姿态操纵特点及方法。

第10章航空活塞动力装置（Aero Piston engine）10,1航空发动机概述10.1.1航空发动机的类型航空活塞动力装置功率小；经济性好；主要用于：低空低速的通用机航空燃气涡轮动力装置重量轻、推力（功率）大；sfc高；燃烧稳定性差；使用成本高10.1.2对航空发动机的一般要求一般衡量发动机品质的主要指标有：性能参数；可靠性；维修性；总寿命性能参数的定义及其对飞行的影响：推重比：发动机的推力与自身重量的比值重功比：发动机的重量与发动机产生的功率的比值燃油消耗率：发动机在单位时间产生单位推力（功率）的燃油量。

意义：表示发动机经济性的好坏，直接影响飞机的有效载重，航程和续航时间1、性能参数发动机的加速性：发动机转速上升的快慢程度影响飞机的起飞越障能力和复飞性能活塞发动机的加速性好于喷气发动机发动机高空性：指发动机性能随飞行高度增加的下降程度高空性主要限制飞机的实用升限喷气发动机的高空性好于活塞发动机2、发动机的可靠性衡量发动机可靠性的指标空中停车率：发动机在每飞行1000小时因发动机本身故障引起的空中停车次数提前换发率：3、发动机的维修性提高发动机的维修性：可以确保飞行安全和飞行任务的完成；可以节省大量的人力、物力、财力4、发动机的寿命早期：翻修寿命和总寿命现在：部件寿命、视情维护10.2航空活塞式发动机的分类，基本组成及工作情形10.2.1航空活塞式发动机的分类1. 按混合气形成的方式划分2. 按发动机的冷却方式划分3. 按气缸的排列方式划分4. 按空气进入气缸前是否增压划分5. 按发动机转子是否带有减速器划分活塞五型发动机（国产运五飞机）九缸、星型、气冷式、汽化器式、增压式、非直接驱动式活塞发动机IO540-C4D5D （法国TB-20 飞机）六缸、水平对置式、气冷式、直接喷射式、吸气式、直接驱动式活塞发动机10.2.2航空活塞式动力装置的基本组成活塞动力装置=发动机+螺旋桨发动机的主要器件（图见教材232页）1、气缸：混合气进行燃烧，并将燃烧后的热能转化为机械功的地方，同时，气缸还引导活塞运动。

活塞航空发动机原理
活塞航空发动机是一种内燃机，采用往复运动的活塞来产生动力。

其基本原理是通过燃料的燃烧来产生高压气体，然后利用这些气体的压力推动活塞运动，从而驱动飞机的推进系统。

活塞航空发动机包括气缸、活塞、连杆、曲轴和燃料供应系统。

当燃料进入气缸后，通过火花塞的点火将燃料点燃，产生爆炸性燃烧。

燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，然后通过连杆和曲轴将往复运动转换为旋转运动。

曲轴的旋转驱动飞机的推进系统，使飞机获得推力，从而向前推进。

活塞航空发动机还需配备燃油供给系统，以确保燃料的准确供给和正常燃烧。

燃料供给系统包括燃料泵、喷油嘴和调节装置。

燃料泵将燃料从燃料箱中抽取，并提供适当的压力送入喷油嘴。

喷油嘴将燃油雾化喷入气缸，在点火后进行燃烧。

活塞航空发动机的工作过程是循环进行的，包括进气、压缩、爆燃和排气。

进气过程中，活塞向上移动，气缸内的空气通过进气阀进入气缸。

压缩过程中，活塞向下移动，将进气的空气压缩成高压。

然后，燃料喷入燃烧室，通过点火产生爆燃，推动活塞向下运动。

最后，排气门打开，将燃烧产生的废气排出气缸，完成一个工作循环。

总之，活塞航空发动机通过燃料的燃烧产生高压气体，利用活塞的往复运动转换为旋转运动，以驱动飞机的推进系统。

燃料供给系统确保燃料的供给和燃烧过程的正常进行。

活塞航空发
动机通过循环进行的进气、压缩、爆燃和排气过程来产生连续的动力，从而使飞机获得持续的推力和驱动力。

常用航空发动机的结构与原理展开全文一、活塞式航空发动机为航空器提供飞行动力的往复式内燃机称为活塞式发动机。

发动机带动空气螺旋桨等推进器旋转产生推进力。

活塞式发动机由汽缸、活塞以及把活塞的往复运动转变为曲轴旋转运动的曲柄连杆机构等主要部分组成。

曲柄连接着螺旋桨，螺旋桨随着曲柄转动而转动，曲轴则支承在轴承上。

汽缸上装有进气门和排气门" 进气门是控制空气和汽油的混合气进入的零件，汽油燃烧完以后有排气门排出。

活塞式航空发动机是一种四冲程、电嘴点火的汽油发动机。

曲轴转动两圈，每个活塞在汽缸内往复运动4次，每次称1个冲程。

4个冲程依次为吸气、压缩、膨胀（作功）和排气，合起来形成1 个定容加热循环。

从1903年第一架飞机升空到第二次世界大战末期，所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。

20 世纪40年代中期，在军用飞机和大型民用机上，燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机，但小功率活塞式航空发动机比燃气涡轮发动机经济，在轻型低速飞机上仍得到应用。

二、燃气涡轮发动机由压气机、燃烧室和燃气涡轮组成的发动机称为燃气涡轮发动机。

它的优点是重量轻、体积小和运行平稳，广泛用作飞机和直升机的动力装置。

核心机：在燃气涡轮发动机中，由压气机、燃烧室和驱动压气机的燃气涡轮组成发动机的核心机。

空气在压气机中被压缩后，在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧，生成高温高压燃气驱动燃气涡轮作高速旋转，将燃气的部分能量转变为涡轮功。

涡轮带动压气机不断吸进空气并进行压缩，使核心机连续工作。

从燃气涡轮排出的燃气仍具有很高的压力和温度，经膨胀后释放出能量（称为可用能量）用于推进。

核心机不断输出具有一定可用能量的燃气，因此又称燃气发生器。

现代燃气涡轮发动机压气机的增压比（压气机出口空气总压与进口总压之比）范围为4-28，消耗功率可高达数十兆瓦（几万马力）。

燃气涡轮前的温度可达1200-1700K。

压气机分为离心式和轴流式两类，前者增压比低、直径大，仅用于小功率发动机；后者流量大、增压比高，应用广泛。

飞机是一种重要的飞行工具，而飞机的发动机则是其动力来源。

在飞机发动机中，活塞式发动机是一种常见的类型。

本文将介绍飞机活塞式发动机的工作原理。

一、飞机活塞式发动机的概述飞机活塞式发动机，又称为内燃机，是一种热机，利用燃料在活塞缸内燃烧产生高温高压气体，推动活塞做往复运动，从而带动曲轴旋转，将热能转化为机械能。

这种发动机包括气缸、活塞、连杆、曲轴和缸盖等组成部分。

二、飞机活塞式发动机的工作原理1. 进气过程飞机活塞式发动机的工作原理首先是进气过程。

在每个活塞缸内，有一个进气门和一个排气门。

在进气行程中，进气门打开，活塞向下运动，气缸内的压力降低，大气压力将空气通过进气管道进入到气缸内。

2. 压缩过程接着是压缩过程。

当活塞到达底部时，进气门关闭，活塞开始向上运动，将进气压缩成高压气体，此时进气门关闭。

3. 点火爆炸压缩完成后，喷油嘴喷出燃料，燃料与空气混合形成可燃混合气体，点火系统产生火花点燃混合气体，使之爆炸，然后高温高压气体推动活塞快速向下运动，从而产生动力。

4. 排气过程最后是排气过程。

爆炸后的剩余废气，活塞再次向上运动，打开排气门，废气排出气缸，为下一个循环做好准备。

三、飞机活塞式发动机的特点飞机活塞式发动机的工作原理决定了它有一系列的特点。

活塞式发动机结构简单，维修容易，成本低，但是效率相对较低，输出动力不够强劲。

为了克服这些缺点，现在的飞机活塞式发动机在设计方面进行了改进，如提高进气效率、增加气缸数量、采用涡轮增压等方式，使活塞式发动机的性能有了很大提升。

飞机活塞式发动机的工作原理是其能够正常运行的基础。

了解其工作原理，有助于我们更好地理解飞机活塞式发动机的工作过程，也有利于我们对其进行日常维护和保养。

随着科技的不断进步，相信活塞式发动机在未来会有更多的发展和创新。

四、飞机活塞式发动机的发展飞机活塞式发动机作为飞机的动力来源，在飞行领域发挥着重要作用。

随着科学技术的不断进步，飞机活塞式发动机也在不断发展和改进中。