第8章 航空活塞式发动机的性能

飞机发动机
第一节 发动机的主要性能
一般说来，增压器功率约为指示功率的(10-20)%，摩擦功率约为指示功 率的(10-15)%。在摩擦功率中，上述摩擦损失约占(60-90 )%，其中大部 分消耗于活塞和活塞环与气缸壁之间的摩擦损失。 如果曲轴和螺旋桨轴 之间有减速器，则摩擦损失中还应将减速器齿轮系的摩擦损失考虑进去 ，该损失约为摩擦损失的(10-15)%。
4.有效功率：发动机输送给螺旋桨的功率（如无特别说明，通常所谓 的发动机功率指的就是有效功率） 。
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第一节 发动机的主要性能
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3.单位燃料消耗率：每产生单位功率每小时所消耗的燃料质量。
影响单位油耗的主要因素
余气系数：a=1.05-1.10时，单位油耗最低，a偏离此范围时，单位 油耗将增大。
机械损失：机械损失越小，燃料的利用率越高，单位油耗越低。 吸气式发动机的单位油耗一般为0.21-0.23k(HP.h)，即0.280.31kg/(kW.h);增压式发动机的单位油耗一般为0.26一0.32 kg/(HP.h)，即0.35-0.43 kg/(kW.h)。
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第一节 发动机的主要性能
影响发动机有效功率的因素 发动机转速：在使用转速范围内，有效功率随发动机转速增加而增加: 进气压力和温度：进气压力增加或进气温度降低有效功率增加，进气压力降 低或进气温度升高有效功率减少; 大气压力和温度：大气压力和温度的影响表现在随飞行高度的增加，发动机 的有效功率逐渐减小，增压式发动机的有效功率随高度增加而减小的速度要 比吸气式发动机的大;
余气系数：a=0.8-0.9时有效功率最大，偏离此范围时有效功率减小:
滑油温度：保持在要求的温度范围内，有效功率高，否则有效功率降低; 飞行速度：速度高，气缸充填量大，有效功率大，否则有效功率小。 除上述各因素影响有效功率外，提前点火角、气门机构、电嘴工作的好坏也 对有效功率有影响。
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第二节 发动机的主要工作状态
额定工作状态： 是在发动机设计时所规定的基准工作状态，该状态下的物理参数称为 额定参数，例如此状态下的功率和转速称为额定功率和额定转速等。 起飞工作状态 发动机使用全油门(蝶阀全开)和最大转速(比额定转速大100 -200 r/min时的工作状态称为起飞工作状态，该工作状态下发出最大功率 ，是发动机的最大工作状态。飞机在紧急起飞、短跑道起飞、高温或 高原机场起飞时，为尽可能缩短滑跑距离，可使用起飞工作状态 ;当 飞机复飞或快速爬升时，为提高上升率，也可使用起飞工作状态。 在起飞工作状态下，发动机承受的热负荷和机械负荷最大，其持续工 作时间不得超过5min.尤其对于增压式发动机，应严格遵守最大进气 压力和最大转速的限制，在冬季和高气压机场起飞时尤其要提高警惕 。
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第一节 发动机的主要性能
经济性 1.机械效率：发动机的有效功率与指示功率之比。
2.有效效率：发动机在每一个工作循环中所作的有效功和该循环中所 加燃料的理论发热量之比。
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第四节 飞行高度对发动机性能的影响
有效升限 密度高度
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第八章 航空活塞式发动机的性能
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第一节 发动机的主要性能
做功能力 1.功率：单位时间内的作功量。1马力=0.746千瓦
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第三节 油气比对发动机性能的影响
油气比对燃烧的影响 油气比对发动机性能的影响
最佳功率油气比
最佳经济油气比 最高温度油气比
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第二节 发动机的主要工作状态
慢车工作状态 慢车工作状态指的是发动机稳定连续工作的最小转速工作状态，这时 发动机的功率约为额定功率的7%。慢车工作状态适用于飞机着陆、快 速下降、地面滑行等。在慢车工作状态下，油气混合物较为富油，发 动机的温度又低，电嘴易积炭，发动机工作稳定性差，慢车工作状态 的时间不宜长。
2.指示功率：单位时间内整个发动机所作的指示功。
3.机械损失与摩擦功率
摩擦损失 进、排气损失 摩擦功率 =机械损失（吸气式发动机）
附件耗功
增压器耗功+摩擦功率=机械损失（增压式发动机）
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第一节 发动机的主要性能
加速性 燃油量ຫໍສະໝຸດ Baidu加的快慢
大气压力和进气温度
发动机转子的转动惯量 汽缸头温度 大气湿度
螺旋桨桨叶角
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第二节 发动机的主要工作状态
最大连续工作状态 发动机长时间连续工作能够输出最大功率时的工作状态，称为最大连 续工作状态。该工作状态下的功率称为最大连续功率(MCP)，大约为 额定功率的900%;该工作状态下的转速叫最大连续转速，约为额定转 速的96.6%. 最大连续工作状态多用于飞机爬升和高速度平飞。 巡航工作状态 飞机巡航飞行时发动机的工作状态叫巡航工作状态。此工作状态下的 发动机功率和转速分别称做巡航功率和巡航转速。发动机在巡航工作 状态下工作的时间最长，单位油耗最小。巡航功率约为额定功率的 (60-75 )%，或最大连续功率的(55-65)%。增压式发动机的巡航功率 为额定功率的(30-75)%。在实际飞行时，驾驶员应根据飞行任务的需 要，通过混合比操纵杆设置最佳功率工作状态或最经济工作状态。