活塞式航空发动机飞动一班作品PPT课件

第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动21 机
压气机
轴流式压气机
叶轮
整流环
2020/2/19
涡轮喷气发动机
叶轮旋转方向
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动22 机
燃烧室
燃料与高压空气混合燃烧的地方
2020/2/19
涡轮喷气发动机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动23 机
燃烧室
ef 2000
空气喷气发动16 机
Saab35
两侧进气（机身、翼根）
鹞
2020/2/19
涡轮喷气发动机
歼八II
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动17 机
背部进气
X-45
F-117
2020/2/19
涡轮喷气发动机
B-2
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动18 机
短舱正面进气
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
2020/2/19
1
3.1 发动机的分类及特点
冲压 喷气发 燃动气机
涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
活塞式
涡轮发
涡轮桨扇发动机
发动机
航发空动航机天 动机
涡轮轴发动机 垂直起落发动机
火箭
航空航天
冲压发 动机
组合
涡轮
发动机
火箭 发动机
化学 液体火箭发动机 火箭发 固体火箭发动机 动机 固-液混合火箭发动机
驱动喷管沿立轴旋转
2020/2/19
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
起 花 点 火 燃 烧 后 向 上 飞 升

第50页/共82页
第51页/共82页
第52页/共82页
第53页/共82页
第54页/共82页
第55页/共82页
第56页/共82页
第57页/共82页
带有外涵道的桨扇发动机
第58页/共82页
第59页/共82页
新型的HK-93涵道浆扇发动机(俄罗斯)
优点：涵道比大,省油; 增加10%推力; 减少噪音。 缺点：造价提高。
第60页/共82页
第61页/共82页
第62页/共82页
第63页/共82页
9.真空能发动机
现代物理学认为：真空不是一无所有,“真空 是物质的凝聚态”(李政道语),真空是能量海,蕴藏 着极大的能量。有人说1立方厘米真空里面含有 1095克的能量,通过质能互换定理(E=mc2),可以 把真空中的能量看成无穷大。
第40页/共82页
第41页/共82页
第42页/共82页
6.涡轮轴发动机(功率大,直升机用)
动力输出
高压压气机
回流燃烧系统
低压压气机
普通涡轮
自由动力涡轮
进气道 双轴涡轮轴发动机(带自由动力涡轮的)
燃烧室
第43页/共82页
第44页/共82页
第45页/共82页
7.涡轮螺旋桨发动机(噪音小,寿命长,中低速飞机用)
小平同志亲自批示,太行发动机正式立项。 2009年,吴大观在北京去世。
第35页/共82页
5.涡轮风扇发动机(油耗低,难度高,大型民用客机用)
靠涡轮驱动
冷却引擎,降 低引擎噪音
靠涡轮驱动
中心轴
第36页/共82页
非加力式涡扇发动机
第37页/共82页
第38页/共82页
加力式涡扇发动机

ppt课件
14
ppt课件
4.喷气式发动机
（3）燃烧室
功能：将喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放热量，供给涡轮所需的均匀 加热的平稳高温高压燃气流。
15
ppt课件
4.喷气式发动机
（4）涡轮
功能：高温高压燃气膨胀，将热能转换成涡轮的机械能，同时驱动压气机和附件提供功 率。在涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机它还为螺旋桨和旋翼提供轴功率。
6
ppt课件
3.螺旋桨
2.螺旋桨的工作原理
螺旋桨由叶片组成。叶片的横断面相当于机翼的翼型，它相对于空气运动时， 把空气向后排开，空气的反作用力给它一个向前的拉力，从而推动飞机运动。
7
ppt课件
3.螺旋桨
3.螺旋桨的变距
变距螺旋桨，就是桨叶角可以改变的螺旋桨。 飞行速度高时，桨叶角变大，增加拉力，飞行速度低时桨叶角变小。
4.螺旋桨的顺桨和逆桨
顺桨:当双发（或多发）飞机一发失效后，为减小螺旋桨的飞行阻力，使桨 叶角增加到90度左右。
反桨（逆桨）：使桨叶角减小到出现负桨叶迎角，产生负拉力，缩短着陆滑 跑距离。
8
3.螺旋桨
4. 螺旋桨飞机的特点
（1）耗油低，经济性好 （2）结构简单，维护简单，可靠性好 （3）适于低速小型飞机（800公里/小时以下）
4.喷气式发动机
23
ppt课件
发 动 机 适 用 范 围
24
ppt课件
主要部件
航空燃气 涡轮发动机
附件系统
进气道 压气机
燃烧室 涡轮
尾喷管
燃油系统 启动系统 附件传动系统 润滑系统 控制仪表系统 冷却系统
25
ppt课件

压缩机的额定容积流量，即在压缩机铭牌上标注的容 积流量是指在特定的进口状态下（进口压力0.1MPa，温度 20℃）时的容积流量。
对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换 算时要考虑到气体可压缩性的影响。
14
3.4 供气量
往复压缩机排气量随压缩机的进口状态而变，它不反 映压缩机所排气体的物质数量。化工工艺中使用的压缩机， 由于工艺计算的需要，需将容积流量则算到标准状态 （1.013x105MPa，0℃）时的干气容积值，此值称为供气量 或者标准容积流量。
10
3. 性能参数
往复式压缩机的性能参数主要包括：
排气压力 排气温度 排气量 功率和效率
11
3.1 吸气/排气压力
往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道 处和末级排出接管处的气体压力，因为压缩机采用的是自 动阀，气缸内的压力取决于进、排气系统中的压力，即由 “背压”决定。所以吸、排气压力是可以改变的。
23
目前，活塞式压缩机所应用的气阀，都是随着气缸内气体 压力的变化而自行开闭的自动阀，由阀座、运动密封元件（阀 片或阀芯）、弹簧、升程限制器等组成。
常用的压缩机气阀按照阀片结构分为：环状阀 网状阀。
24
气阀的要求
气阀是活塞式压缩机的重要部件之一，它的工作直接关系 到压缩机运转的经济性和可靠性，对于气阀的基本要求如下： 使用期限长（指阀片和弹簧的寿命长），不能由于阀片或弹簧 的损坏而引起压缩机非计划停车。 气体通过气阀时的能量损失小，以减少压缩机的动力消耗。 气阀关闭时具有良好的密封性，以减少气体的泄漏量。 阀片启、闭动作及时、迅速，而且要完全开闭，以提高机器效 率和延长试用期。 气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 结构简单，制造方便，便于维修。

航空活塞式发动机概述气冷式发动机液冷式发动机航空活塞式发动机概述初教六甲飞机活塞六甲发动机航空活塞式发动机概述航空活塞式发动机的组成航空活塞式发动机的组成航空活塞式发动机的组成航空活塞式发动机的工作原理理想工作过程压容图理想工作循环
.
1
发动机的组成和工作原理
1
航空活塞式发动机概述
2
航空活塞式发动机的组成
发
动 机
20世纪30年代 活塞式发动机+螺旋桨的组合成为飞机固定的推进模式。
发
展
史
第一台
重75kg，功率12hP 。
.
3
航空活塞式发动机概述
航空活塞式发动机发展现状
国外
美国的“辉光”无人机 的动力装置就采用了莱康 明公司生产的 0-235-C型 四缸对置活塞式发动机。
俄罗斯苏霍伊设计局设 计的苏-49初级教练机安 装有一台M-9F型9缸气冷 活塞式发动机，功率 420hp。
.
13
国内
我国现役运5、运5B、 初教6飞机上的动力装置均 为活塞式发动机。
西北工业大学研制的轻 型近距无人战术侦察机 ASN-206。
.
4
航空活塞式发动机概述
可用于昼夜空中侦察、战场侦察、目标定位、炮火定位、边 境巡逻、核辐射取样、空中摄影和探矿以及电子战等。
该型无人机动力装置为一台水平对置、气冷、四缸、二行程、 功率为51hp的HS700型活塞式发动机。
.
5
气冷式发动机
航空活塞式发动机概述
液冷式发动机
.
6
航空活塞式发动机概述 初教六甲飞机——活塞六甲发动机
.ห้องสมุดไป่ตู้
7
航空活塞式发动机的组成
.

4、涡轮轴发动机
➢ 涡轮轴发动机用于直升机，与涡桨发动机相类似， 将燃气发生器产生的可用功几乎全部从动力涡轮 轴上输出，带动直升机的旋翼和尾桨。
➢ 涡轮轴发动机简图
发动机在飞机上的位置
机身内后部
发动机在飞机上的位置
机翼根部
发动机在飞机上的位置
机翼下（多用于旅客机）
发动机在飞机上的位置
机身后部平尾根部
冲压空气喷气发动机
脉动式空气喷气发动机
（2）燃气涡轮喷气发动机
发动机工作时，空气的压缩除了利用冲压 的作用外，主要依靠专门的压气机来完成。
燃气涡轮喷气发动机的分类
用于飞机的航空燃气轮机： 涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
用于直升飞机的航空燃气轮机： 涡轮轴发动机
1、涡轮喷气发动机
一、航空活塞式发动机
按混合气着火的方法区分 点燃式发动机
电嘴产生电火花点燃混合气 压燃式发动机
不装电嘴
一、航空活塞式发动机
按冷却发动机的方法区分 气冷式发动机
直接利用飞行中的迎面气流来冷却气缸 液冷式发动机
利用循环流动的冷却液来冷却气缸
一、航空活塞式发动机
按气缸排列的方式区分 直列型发动机
二、喷气发动机
火箭发动机
固体火箭发动机
液体火箭发动机
无压气机式空 气喷气发动机
冲压式喷气发动机 脉动式喷气发动机
空气喷气发动机
涡轮喷气发动机
有压气机式空气喷 气发动机
涡轮风扇发动机 涡轮螺旋桨发动机
涡轮轴发动机
1、火箭发动机
火箭发动机自身带有氧化剂，燃料燃烧时 不需要外界输入空气来助燃，可以在真空 中飞行，飞行高度不受限制。
根据采用的燃料不同，分为固体燃料火箭 发动机和液体燃料火箭发动机两种。

2
2.活塞式发动机
①.活塞式发动机的工作原理
基本构件：汽缸和活塞曲 轴和连杆。
工作原理：汽缸中的混合 气体膨胀做功推动活塞运 动，通过连杆与曲轴相连， 将活塞的直线运动转化为 曲轴的转动，将热能转化 为机械能。
2020/2/11 3
2.活塞式发动机
2020/2/11
②活塞式发动机的结构 和系统
飞机的动力装置
—————机电1401黄宇、王小强、况林锋
1
1.航空发动机的种类
2020/2/11
活塞式发动机
航
空
发
动
机
喷气式发动机
带压气机和涡轮的
涡轮喷气发动机 涡轮螺浆发动机 涡轮风扇发动机 涡轮轴发动机
不带压气机的 火箭发动机
脉动式喷气发动机 冲压式喷气发动机
惠普、通用和罗罗（Roll-Royce）是专门的发动机厂
济性较好。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
19
4.喷气式发动机
2020/2/11
（3）涡轮风扇发动机
由进气道、风扇、压气机、燃烧室、涡轮、和喷管组成。
20
4.喷气式发动机
2020/2/11
涡扇发动机的特点
涡扇发动机组合了涡喷和涡桨发动机的优点
1. 效率高，适合高亚音速（M=0.8-0.9）飞行 2. 喷气噪音低，风扇噪音大 3. 推力由内涵和外涵共同产生，风扇是产生正推力的主要部件，约占80左右。
燃料系统、冷却系统、启动系统
③活塞发动机的性能
性能指标：1.燃油消耗率2.重量功率 比
特点:1.随着飞行高度提高，大气稀 薄，发动机功率减小2.低速飞行时， 经济性能较好
4
3.螺旋桨
2020/2/11

32
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
33
15
第三节、空气喷气发动机 一、涡轮喷气发动机
16
1、主要部件和工作原理 1）主要部件：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室、喷管 2）工作原理： 压缩 等压加热 膨胀 等压放热
2、发动机性能参数 1）推力： 作用于发动机内外表面压力的合力
F ( q m ,i n q m ,o) v u e tq m ,iv n 0 A (P e P 0 )
高速喷出，产生反作用力（推力）的发动机
1
2
3
4
5
6
7
8
二、发动机的分类
气冷式
活塞发动机
液冷式
离心压气机式
涡轮喷气
涡轮螺桨
轴流压气机式
空气喷气 涡轮风扇
飞
行
涡轮轴
器
发
喷气式发动机
动
机
脉冲喷气 冲压式
火箭喷气
固体 液体
组合
火箭冲压 涡喷—冲压
特种发动机
电磁 核能 太阳能
…
带压气机 不带压气机
由滑油泵将滑油送到滑动面之间和轴承中 以减轻磨损 用于冷却内燃和摩擦所产生的热量 气冷 液冷
用于将发动机发动起来
压缩空气 电动机
用于定时开关进气门和排气门
由曲轴带动凸轮盘推动推杆和摇臂控制阀门
12
13
14
三、主要性能参数 1、有效功率：可用于驱动螺旋桨的功率 2、燃油消耗率：简称耗油率，指每千瓦功率1小时所耗燃油质量 3、加速性：指发动机从最小转速加速到最大转速所需时间 良好的维修性、高可靠性、长寿命、重量小、 迎风面积小 重量马力比

同开角： 同开角越大，充填量也越大。这是因为同开角大，气缸中废气 的吹除量大，进入气缸的新鲜混合气多。
第18页/共94页
进气过程的压容图 和进气功 (1)吸气式发动机进气过程压容图
上死点： Pe =（1.05～1.1）Po Te = 1000 ～1100K
下死点： Pe =（0.9～0.95）Po Te = 340 ～360K
m =L实/L理
m f L0
m：每秒流经文氏管的空气量 Mf: 燃油量 Lo：理论空气量
•
物理意义：表征混合气的贫、富油程度。
α＞１为贫油;
α＜１为富油。
油气比：混合气中燃料质量与空气质量的比值
第28页/共94页
（2）余气系数对燃烧完全程度的影响
α ≥1 燃料燃烧比较完全 α < 1 燃料燃烧不完全
第16页/共94页
• 影响实际充填量的因素：气缸工作容积；进气 温度；进气压力；充填系数，同开角等。
m msv
v
pVw RT
充填系数：充填系数越大，充填量越大。
气缸工作容积：在其它条件保持不变的情况下，气缸工作容积越 大，充填量就越大。对定型的发动机而言，气缸工作容积为定值， 故它对充填量的影响就不会发生变化。
•
燃烧过程第三阶段（后燃期）
– 第三阶段从气体压力达到最 大时开始,到混合气全部烧完 时结束。这个阶段的燃烧是 在膨胀过程中进行的。
第27页/共94页
燃烧完全程度分析
1. 混合气的余气系数
（1）混合气中油气比的表示方法
余气系数
•
定义：混合气中空气和燃油完全燃烧所需的空气质量之比叫
余气系数。（实际空气量和理论空气量的比值）
第15页/共94页
– 发动机转速：设计转速时，充填系数最大，转速偏 离设计转速，充填系数都会减小。

维护成本
虽然旋转活塞式发动机的制造成本可能较高，但其维护成本 相对较低，因为其结构简单且耐用。
排放性能
污染物排放
与传统发动机相比，旋转活塞式发动机产生的污染物较少，对环境更为友好。
噪音污染
由于其工作原理，旋转活塞式发动机的噪音水平相对较低，提高了驾驶的舒适性 。
PART 04
旋转活塞式发动机的应用 与前景
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
《旋转活塞式发动机 》PPT课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 旋转活塞式发动机概述 • 旋转活塞式发动机的结构与设计 • 旋转活塞式发动机的性能分析 • 旋转活塞式发动机的应用与前景 • 旋转活塞式发动机的维护与保养
PART 01
旋转活塞式发动机概述
KEEP VIEW
REPORTING
材料选择与制造工艺
材料选择
应选择具有高强度、耐热 性、耐磨性和抗腐蚀性的 材料，如合金钢和钛合金 等。
制造工艺
采用先进的加工和制造工 艺，如精密铸造、数控加 工等，以确保部件的精度 和可靠性。
质量控制
建立严格的质量控制体系 ，确保每个部件的性能和 质量符合设计要求。
PART 03
旋转活塞式发动机的性能 分析
旋转活塞式发动机的维护 与保养
日常保养
每日检查
检查发动机外部是否有油渍、灰 尘或杂物，保持清洁。
油位检查
检查机油、燃油油位，确保油量 充足。
冷却液检查
检查冷却液液位，确保冷却系统 正常工作。
定期维护
更换机油
按照制造商推荐的周期更换机油，以保证发动机 正常运转。
更换空气滤清器