無人機系統(tǒng)結構與設計 課件 第十課時 活塞式發(fā)動機

第十課時活塞式發(fā)動機目錄/CONTENTS§2航空活塞式發(fā)動機的構造§3航空活塞式發(fā)動機的工作原理§1活塞式發(fā)動機的分類§1活塞式發(fā)動機的分類活塞式發(fā)動機的分類根據(jù)工作原理分類：二沖程發(fā)動機、四沖程發(fā)動機按混合氣形成的方式分類：汽化器式發(fā)動機、直接噴射式發(fā)動機汽化器式發(fā)動機裝有汽化器，燃料和空氣預先在汽化器內(nèi)混合好，然后再進入發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒直接噴射式發(fā)動機裝有直接噴射裝置，燃料由直接噴射裝置直接噴入氣缸，然后同空氣在氣缸內(nèi)混合形成混合氣活塞式發(fā)動機的分類按發(fā)動機冷卻方式分類：氣冷式發(fā)動機、液冷式發(fā)動機氣冷式發(fā)動機：直接利用迎面氣流冷卻氣缸，氣缸暴露并設計散熱片的液冷式發(fā)動機：利用循環(huán)流動的冷卻液冷卻氣缸,由冷卻液把吸收的熱量耗散到周圍的大氣中活塞式發(fā)動機的分類按照汽缸的排列形式分類：星形、直列式直列式發(fā)動機：汽缸呈列隊式前后排列，汽缸在機匣的左右兩側各排成一行星形發(fā)動機：汽缸排列呈輻射狀，分為單排星形和雙排星形活塞式發(fā)動機活塞式發(fā)動機的分類按空氣進入氣缸前是否增壓分類：吸氣式發(fā)動機、增壓式發(fā)動機吸氣式發(fā)動機：工作時外界空氣被直接吸入氣缸，多用于飛行高度較低的飛機增壓式發(fā)動機：裝有增壓器，外界空氣經(jīng)過增壓器提高壓力，然后進入缸，多用于飛行高度較高的飛機航空活塞式發(fā)動機§2航空活塞式發(fā)動機的構造航空活塞式發(fā)動機的構造無人機向前飛行的拉力由發(fā)動機帶動的螺旋漿產(chǎn)生航空活塞發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的構造主要機件包括汽缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機構和機匣汽缸：呈圓筒形，固定在機匣上活塞：裝在汽缸里面，并通過連桿和曲軸相連，曲軸由機匣支承曲軸：與螺旋漿軸相連航空活塞式發(fā)動機的構造氣門機構：由進氣門、排氣門以及凸輪盤（或凸輪軸）、挺桿、推桿、搖臂等傳動機件組成汽缸：混合氣進行燃燒并將燃料燃燒釋放出來的熱能轉換為機械能的場地主要機件航空活塞式發(fā)動機的構造活塞在汽缸內(nèi)作往復運動，燃氣的壓力作用在活塞的頂面上，活塞被推做功，最終用來帶動螺旋漿旋轉，產(chǎn)生拉力,使飛機前進活塞在汽缸內(nèi)只能作直線運動，必須把活塞的直線運動轉變?yōu)槁菪龢男D運動，由連桿和曲軸完成活塞、連桿和曲軸這三個在運動中密切關聯(lián)的機件，通常又合稱為曲拐機構主要機件航空活塞式發(fā)動機的構造氣門：1.控制氣門的開啟和關閉，以保證新鮮混合氣（或空氣）在適當?shù)臅r機進入汽缸2.保證燃燒做功后的廢氣適時地從汽缸排出。機匣是發(fā)動機的殼體，機匣：安裝汽缸和支撐曲軸、連接發(fā)動機的機件主要機件航空活塞式發(fā)動機的構造附件工作系統(tǒng)燃油系統(tǒng)不斷供給發(fā)動機適當數(shù)量的燃油，并將燃油霧化，同空氣均勻混合形成可燃混合氣點火系統(tǒng)在適當?shù)臅r刻產(chǎn)生電火花，點燃汽缸內(nèi)的混合氣滑油系統(tǒng)不斷地將滑油送到各機件的摩擦面進行潤滑，以減小摩擦阻力，減輕機件的磨損航空活塞式發(fā)動機的構造冷卻系統(tǒng)把汽缸的一部分熱量散發(fā)到大氣中去，保證汽缸的溫度正常啟動系統(tǒng)發(fā)動機啟動時，將曲軸轉動起來，使發(fā)動機從靜止狀態(tài)轉人正常工作附件工作系統(tǒng)§3航空活塞式發(fā)動機的工作原理航空活塞式發(fā)動機的工作原理航空活塞發(fā)動機將熱能轉變?yōu)闄C械能，由活塞運動的幾個行程完成四行程發(fā)動機：活塞運動四個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機二行程發(fā)動機：活塞運動兩個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的工作原理上死點：活塞頂距曲軸旋轉中心的最遠距離的位置下死點：活塞頂距曲軸旋轉中心的最近距離的位置曲軸轉角：曲臂中心線與汽缸中心線的夾角基本名詞航空活塞式發(fā)動機的工作原理

基本名詞航空活塞式發(fā)動機的工作原理

基本名詞航空活塞式發(fā)動機的工作原理每完成一個循環(huán)，活塞在上死點與下死點之間往返兩次，連續(xù)地移動四個行程四行程發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的工作原理進氣行程作用：使汽缸內(nèi)充滿新鮮混合氣進氣行程開始時，活塞位于上死點，進氣門打開，排氣門關閉，活塞在曲軸的帶動下，由上死點向下死點運動，汽缸容積不斷增大,新鮮混合氣被吸入汽缸曲軸轉動180°，活塞到達下死點，進氣門關閉，進氣行程結束四行程發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的工作原理壓縮行程作用：對汽缸內(nèi)的新鮮混合氣進行壓縮，為混合氣燃燒后膨脹做功創(chuàng)造條件壓縮行程開始時，活塞位于下死點，進、排氣門關閉活塞在曲軸的帶動下由下死點向上死點運動，汽缸容積不斷縮小，混合氣受到壓縮，氣體的溫度和壓力不斷升高當曲軸旋轉半圈，活塞到達上死點時，壓縮行程結束四行程發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的工作原理膨脹行程作用：使燃料的熱能轉換為機械能膨脹行程開始時，活塞位于上死點，進、排氣門關閉燃燒后的高溫高壓燃氣猛烈膨脹，推動活塞，使活塞從上死點向下死點運動汽缸容積不斷增大，燃氣的壓力、溫度不斷降低，熱能不斷轉換為機械能當活塞到達下死點，曲軸旋轉了半圈，膨脹行程結束四行程發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的工作原理排氣行程作用：將廢氣排出汽缸，以便再次充入新鮮混合氣開始，活塞位于下死點，排氣門打開，進氣門仍關閉活塞被曲軸帶動，由下死點向上死點運動，廢氣被排出汽缸曲軸轉過半圈，活塞到達上死點時，排氣行程結束，排氣門關閉四行程發(fā)動機航空活塞式發(fā)動機的工作原理排氣行程結束后，重復進行進氣、壓縮、膨脹和排氣行程活塞發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉動兩圈進、排氣門各開關一次，點火一次，氣體膨脹做功一次活塞在四個行程運動中，只有膨脹行程獲得機械功，其余三個行程都要消耗一部分功，剩余功用于帶動附件和螺旋漿轉動四行程發(fā)動機步云登月

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