活塞發(fā)動機(jī)第三章

ChapterMixtureandOperation 第三章混合氣及其工作原理MixtureandOperationBasicCarburetorOperationMixtureCarburetorFuelinjectionAbnormalBasicAirExcessCoefficientandfuelair余氣系數(shù)和油氣theoreticalair理論空氣量：1kg燃油完全燃燒所需的空氣AirExcessCoefficientisratioofActualairtyandtheoreticalairrequirement實(shí)際空氣量與理論空氣量之fuelairratioisratioofFuelqualityandtheairqualityinmixture混合氣中燃油量與空氣量之Basic余氣系數(shù)和油氣AirExcessCoefficientandfuelair要使油氣混合物完全燃燒，理論上1kg質(zhì)量(汽油)完全燃燒所需的最小空氣量為14.9kg在實(shí)際發(fā) 不同工況時，不一定都是按此理論比值充分燃燒。通常使用余氣系數(shù)α表示實(shí)際空氣量和理論空氣量之比，即：α＝實(shí)際空氣量/理論空氣BasicAirExcessCoefficient（過量空氣系數(shù)）當(dāng)α>1時，實(shí)際空氣量大于理論所需空氣量，叫作貧油混合氣（lean）。當(dāng)α<1時，實(shí)際空氣量小于理論所需空氣量，叫作富油混合氣（rich）。當(dāng)α＝1時，實(shí)際空氣量等于理論所需空氣量，叫作化學(xué)恰當(dāng)混合氣。Basicfuelairratio描述貧油或富油混合物的另一種參數(shù)為油氣比γ表示，即：γ＝當(dāng)γ＝1:15γ＝0.067油氣比影響 工作性能Basic增壓目的提高飛行高度，恢復(fù)地面性能 隨著飛機(jī)飛行高度增加，大氣壓力逐漸降低。飛行高度達(dá)到1萬英尺時，比海平面的大氣密度減少約23%～25%，達(dá)到2萬英尺時，減少50%有兩種增壓方式：機(jī)械增壓和廢氣增壓Basic傳動式增GearedBasic英國 公司Eagle發(fā) ,270kW；裝配DH4輕型轟炸機(jī)和Vickers-Vimy重型轟炸機(jī)。用改進(jìn)的雙翼機(jī)并于1919年首次完成跨 飛行16.45小時。航程3000多公里BasicTurbocharge 到發(fā)的氣缸里。使發(fā)動BasicExhaustGas-DrivenSupercha一個創(chuàng) 的故事Basic BasicMixtureandOperationBasicCarburetorOperationMixtureCarburetorFuelinjectionAbnormal第三章混合氣及其工作原CarburettorOperationCarburettorOperationCompositionoffuelsystem-汽油汽油濾清fuel輸油fuel化油啟動油fuelpumpto油壓節(jié)氣ThrottleCarburettorOperation針閥needlevalve子主量孔main喉管venturi加速accelerating怠速量孔Idle-fuelCarburettorOperation（1）Fuel/airratioiskeptreasonablycorrect,thatis1:15名詞：throttlebutterflyvalvethrottlelever,mixturecontrol.CarburettorOperationCarburettorOperation幾 浮子室（float主測量噴油孔（mainmetering針閥（needle文特里喉管（venturi節(jié)氣門（蝴蝶閥Throttle（butterflyvalve化學(xué)當(dāng)量理想恰當(dāng)混合3.2CarburettorOperation富油Rich混合貧油lean混合節(jié)氣門（油門）控制桿（throttle3.2CarburettorOperation（2）油器的各工作系主供油裝mainmetering怠速裝idling加濃裝richer加速裝acceleration起動裝置starter后4個為輔助裝CarburettorOperation主供油裝置—主要供油系作用：保證發(fā)由小負(fù)荷到中負(fù)荷時，化油器供給的混合氣成分由濃逐漸變稀，直至經(jīng)濟(jì)混合氣成分。工作原理：采用空氣流量調(diào)節(jié)，即降低主量孔出口處的真空度，抑制汽油流量隨節(jié)氣門開大的增長速率。CarburettorOperation作用：保證發(fā)在怠速混合氣，保證發(fā)怠速CarburettorOperation CarburettorOperation氣，防止 失速甚至熄火的現(xiàn)象CarburettorOperation起動裝置—冷啟動濃混合氣供油系作用：是保證冷起動時化油器供給極濃的混合氣成工作原理采用阻風(fēng)門機(jī)構(gòu)控制供油量，即通過阻風(fēng)門加大供油壓差。MixtureandOperationBasicCarburetorOperationMixtureCarburetorFuelinjectionAbnormalMixtureMixture不同飛行姿態(tài)下的油氣比調(diào)爬升---隨高度增加，進(jìn)氣量減少，應(yīng)減小供下降---隨高度下降，進(jìn)氣量增加，應(yīng)加大供巡航---為滿足經(jīng)濟(jì)巡航要求，需要偏稀混合起飛---大功率急加速，需極濃混合著陸---復(fù)飛要求，需要極富油混合思考：在飛行全過程如何調(diào)整混合氣濃度慢車關(guān)閉---慢車思考：在飛行全過程如何調(diào)整混合氣濃度Mixture事故統(tǒng)還有維修、飛機(jī)本身、天氣、 等而飛行機(jī)組事故中進(jìn)近、著陸占飛行事故約50MixtureForclimbs爬升：隨著進(jìn)一步爬升，由于空氣密度降低，使空氣重量減少，過富油γ>1:15；導(dǎo)致：不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、增加油耗、功率損失。MixtureForclimbs爬升：使用完全油門，不帶襟翼角度(0度)，完全富油混合，在3000英尺以下高度飛機(jī)將以75-80節(jié)速度爬升。最大轉(zhuǎn)速M(fèi)ixtureFordescents下降：空氣密度增加，混合比變得較貧向著富油調(diào)節(jié)，RICH塞斯納172飛機(jī)降低功率設(shè)置到2100rpm，設(shè)置飛機(jī)的下降速度為大約450英尺/分鐘。Mixture起飛take-offFULLRICH，但有Mixture著陸landingFULLRICH需要 最大功率，油氣比全富油圣馬丁島機(jī)場 安娜公主國際機(jī)Mixturecruisealtitude，貧油位Lean。由于空氣重量 172SP的理想巡航設(shè)置使用45%-75%的功率，當(dāng)超過英尺后，請使用貧油控制來優(yōu)化性能Mixture慢車關(guān)閉IDLECUT MixtureEGT--ExhaustGasCHT—CylinderHeadMixtureandOperationBasicCarburetorOperationMixtureCarburetorFuelinjectionAbnormalCarburettorCarburettorIce油器結(jié)化油器表面結(jié)冰，降低化油器的功能，影響發(fā) 的性能，甚至使發(fā) 空中停車。ImpactFuelThrottleCarburettor三種Impactice，F(xiàn)ueliceThrottleCarburettorCarburettorIce油器結(jié)ImpactCarburettorCarburettorIce油器結(jié)燃油結(jié)冰Fuel當(dāng)燃油從化油器噴油嘴噴出后，與空氣混合并蒸發(fā)過程中吸收了大量熱量，空氣降溫，從而使空氣中水分子凝結(jié)成冰。這種現(xiàn)象稱作燃油結(jié)冰。冰點(diǎn)以上濕度大，甚至溫度可高達(dá)CarburettorCarburettorIce節(jié)氣門結(jié)冰ThrottleCarburettor三種結(jié)冰都是濕度越大，越容易結(jié)冰結(jié)冰使化油器通道發(fā)生畸變，氣流受到干擾，油氣比發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)功率下降，不平穩(wěn)運(yùn)行，甚至空中停車。駕駛員可以根據(jù)發(fā)功率損失情況判斷化油器結(jié)冰情況。對于定距螺旋槳發(fā)是轉(zhuǎn)速下降，對于恒速螺旋槳發(fā)是通過進(jìn)氣壓力下降判斷。注意：功率下降原因是多方面的，造成判斷CarburettorCarburettorIce油器結(jié)治愈和防止化油器結(jié)冰的辦法是化油器加CarburettorCarburettorIce油器結(jié)功率變化（結(jié)冰而加熱引起采取化油器加熱之初，結(jié)冰溶解后，溶解后的水會隨混合氣流進(jìn)汽缸引起發(fā)不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。CarburettorCarburettorIce油器結(jié)除冰加熱的使在飛機(jī)低功率下降且空氣濕度大時，容易結(jié)冰，要加熱除冰。但溫度升高，功率下降，伴隨不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)著陸復(fù)飛時，需要大功率，必須停止化油器加熱 MixtureandOperationBasicCarburetorOperationMixtureCarburetorFuelinjectionAbnormalFuelInjection 啟動性能較好FuelInjection化油器供油方式的缺 油氣混合濃度控制精度低、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。容易發(fā)生化油器結(jié)冰現(xiàn)象怠速油量調(diào)節(jié)在使用中不能改變在冷啟動過程中，阻風(fēng)門的 在很大程度上依靠FuelInjection電控低壓汽油噴射系統(tǒng)組電子控制燃油噴射（ElectronicFuelInfection,EFI）系統(tǒng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）ECU 電子控制單元（大腦傳感器系統(tǒng)（感知 狀態(tài)FuelInjection燃油供給系統(tǒng)組成供油系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)兩噴射系統(tǒng)---高壓泵到噴油FuelInjectionHighpressurepump FueldistributorIgnitioncoilAirflowmeasurementwithtemperaturesensor

Intakepressure Control

Sensor(LSU)

control Fuelsupplyincl.FuelfeedFuelInjectionFuelInjection燃油噴射式優(yōu)點(diǎn)增大 功率FuelInjection缺點(diǎn) 易受污染影響多余的燃油將返回到油易受電磁干FuelInjection噴射分類—單點(diǎn)、多點(diǎn)、直3.5FuelInjection多點(diǎn)噴油——三種時序——同時噴12343.5FuelInjection多點(diǎn)噴油——三種時序——分組噴1噴噴2噴噴噴34噴噴3.5FuelInjection多點(diǎn)噴油——三種時序——順序噴123MixtureandOperationBasicCarburetorOperationMixtureCarburetorFuelinjectionAbnormalAbnormal燃燒與危3.6Abnormal分為：混合氣濃度對著火燃燒的影Abnormal（1）過貧油時， 容易出現(xiàn)現(xiàn)象Abnormal（1）過貧油過貧油使 出 功率輸出減經(jīng)濟(jì)性變化油器回火，火 速度大于進(jìn)氣管內(nèi)的氣速度，火焰將竄入進(jìn)氣道，造成火災(zāi)嚴(yán)重的爆燃能快速損傷 Abnormal（2）過富油過富油時， 容易出現(xiàn)現(xiàn)象 功率減少。燃油燒不盡，發(fā)熱量少汽缸內(nèi)積炭。積炭在活塞頂面、氣缸壁（散熱差）、火花塞（難點(diǎn)火）和氣門（關(guān)閉不嚴(yán)）等處。排氣管冒煙混合氣不均勻，燃燒壓力差大， 運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)3.6Abnormal富油燃3.6Abnormal爆 （爆燃）合氣的自燃現(xiàn)象原因：超溫、過期油、過貧油混合氣且大功率、過大的進(jìn)氣壓力、過熱發(fā) 等都會導(dǎo)致爆燃。AbnormalDetonation（爆燃原因分析：當(dāng)火焰以正常速率終燃混合氣最適宜著火部位已出率火焰，迅速將終燃混合氣燃燒Abnormal AbnormalAbnormal防止爆燃的方法 不可過熱，大功率狀態(tài)工作