第四章 航空活塞动力装置的工作系统

航空活塞式发动机组成及工作原理航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。

活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。

所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。

(一)活塞式发动机的主要组成主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。

气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方。

气缸内容纳活塞作往复运动。

气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。

发动机时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积。

气缸在发动机壳体(机匣)上的罗列形式多为星形或者V形。

常见的星形发动机有5个、7个、9个、14个、18个或者24个气缸不等。

在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。

活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。

连杆用来连接活塞和曲轴。

曲轴是发动机输出功率的部件。

曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。

除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发机电等)。

气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。

(二)活塞式发动机的原理活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、最近的位置叫下死点、从上死点到下死点的距离叫活塞冲程。

活塞式航空发动机大多是四冲程发动机,即一个气缸完成一个循环,活塞在气缸内要经过四个冲程,挨次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。

发动机开始时,首先进入“进气冲程”,气缸头上的进气门打开,排气门关闭,活塞从上死点向下滑动到下死点为止,气缸内的容积逐渐增大,气压降低——低于外面的大气压。

于是新鲜的汽油和空气的混合气体,通过打开的进气门被吸入气缸内。

混合气体中汽油和空气的比例,普通是1比15即燃烧一公斤的汽油需要15公斤的空气。

进气冲程完毕后,开始了第二冲程,即“压缩冲程”。

这时曲轴靠惯性作用继续旋转,把活塞由下死点向上推动。

这时进气门也同排气门一样严密关闭。

飞机活塞发动机工作原理
飞机活塞发动机是一种内燃机，由多个活塞运动往复产生动力。

其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 进气：在活塞下行过程中，活塞拔出气缸，形成缸内的低压区域。

气缸上方装有进气门，当活塞下行时，进气门打开，将空气进入气缸内。

2. 压缩：在活塞上行过程中，活塞推入气缸，将空气压缩。

在达到一定压力后，进气门关闭，防止压缩空气被排出。

3. 燃烧：当活塞到达上行的最高点时，喷油嘴会向气缸内喷射燃油，与已压缩的空气混合。

在活塞下行的过程中，压缩空气与燃油混合被点燃，产生能量。

这个过程称为燃烧。

4. 排气：在燃烧过程中，燃气的能量将活塞向下推动。

当活塞到达下行的最低点时，排气门打开，将燃烧产生的废气排出气缸。

5. 再次进气：完成排气后，活塞开始上行，进气门再次打开，循环重新开始。

通过以上的循环，活塞发动机可以持续不断地产生动力，驱动飞机前进。

值得注意的是，活塞发动机一般使用汽油或柴油作为燃料，并通过点火系统来点燃燃料。

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。

航空活塞发动机是一种常用的航空发动机，它采用往复式循环工作原理。

而这种发动机在工作时，有着明显的四个冲程，即进气、压缩、点火和排气。

下面将对航空活塞发动机工作时的四个冲程进行详细介绍。

一、进气冲程进气冲程是指活塞向下运动，以吸入空气和燃料混合物的过程。

在活塞下行的过程中，气门打开，使得气缸内的压力与外界相等，同时燃油喷射系统将燃油喷入气缸内，与空气混合。

活塞在达到最低点后开始向上运动，气门关闭，将混合气压缩。

二、压缩冲程压缩冲程是指活塞向上运动，将进气冲程中吸入的混合气压缩。

在这一过程中，活塞向上运动，气缸内的气体被压缩，使得燃料与空气更加紧密地结合。

压缩冲程的目的是提高混合气的压缩比，以便在点火冲程中产生更大的爆炸力。

三、点火冲程点火冲程是指在混合气压缩到最高点时，火花塞放电，引燃混合气，产生爆炸并推动活塞向下运动的过程。

在点火冲程中，点火塞产生火花，使得压缩的混合气体燃烧，释放能量。

这一过程是发动机工作的关键，火花的强弱和点火时机的精准会直接影响到发动机的性能和效率。

四、排气冲程排气冲程是指活塞向上运动，将点火冲程中燃烧后的废气排出气缸外的过程。

在排气冲程中，排气门打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸外，同时使新鲜空气进入气缸，为下一个循环做准备。

通过排气冲程，燃烧后的废气被有效地清除，为发动机的循环工作提供了必要的条件。

总结：航空活塞发动机工作时的四个冲程在循环中不断重复，形成连续的动力输出。

进气、压缩、点火和排气各自担负着不同的作用，相互配合，使得发动机可以高效地转化燃料的能量为机械动力。

了解和掌握这四个冲程的工作原理，对于理解和维护航空活塞发动机具有重要意义。

在航空活塞发动机的工作过程中，进气、压缩、点火和排气四个冲程的协调配合是至关重要的。

这些冲程的精准执行直接影响着发动机的性能和效率，因此航空活塞发动机的设计以及维护都需要对这些冲程有着深入的认识。

进气冲程是活塞向下运动，使气缸内形成负压，打开进气门允许混合气进入。

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。

航空活塞发动机的工作过程嘿，朋友们！今天咱来聊聊航空活塞发动机那神奇的工作过程呀！
你想想看，这航空活塞发动机就像是一个超级大力士，不断地发力，让飞机能在天空中翱翔。

它的工作过程，那可真是精彩绝伦呢！
首先呢，空气和燃料就像一对好伙伴，被吸进了发动机的气缸里。

这就好比我们人吸气一样，把需要的东西都吸进来啦。

然后呀，活塞开始往下运动，就像一个大力士在用力往下压。

这个时候，燃料和空气被压缩得紧紧的，就像我们把一团棉花使劲压小一样。

接着，“噗”的一下，火花塞点火啦！这一下可不得了，燃料迅速燃烧起来，产生巨大的能量，就像放了一个超级大鞭炮似的。

这股能量推动着活塞往上冲，那劲头可足啦！活塞就这么上上下下地运动着，带动着曲轴也跟着转起来。

这曲轴就像是一个勤劳的工人，不停地转动，把能量传递出去。

你说这神奇不神奇？就这么一个小小的发动机，能让那么重的飞机飞起来！这要是没有它，飞机不就只能在地上趴着啦？这航空活塞发动机啊，真的是航空领域的大功臣呢！
而且啊，这发动机工作起来可不能马虎。

就像我们人跑步一样，得有节奏，不能一会儿快一会儿慢。

它得稳定地吸气、压缩、燃烧、排气，一个步骤都不能出错。

要是出了错，那飞机可就危险啦！
再想想看，我们能坐着飞机在天上飞来飞去，看到那么美的风景，这航空活塞发动机功不可没呀！它就默默地在那里工作着，为我们的飞行之旅提供着动力。

所以说呀，这航空活塞发动机虽然看起来不大起眼，但它的作用那可是大大的呀！我们可得好好感谢它呢！它让我们能像鸟儿一样在天空中自由翱翔，这是多么了不起的事情啊！你说是不是呢？。

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。