發(fā)動機(jī)進(jìn)氣排氣燃燒過程-2

第二次課航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)與活塞發(fā)動機(jī)相比具有的特點(diǎn)是A．加速性好，超高空性能較差B．加速性差，超高性能較好C．加速性和超高空性能都較好2、在活塞發(fā)動機(jī)起動之前，進(jìn)氣壓力表通常指示在29英寸汞柱，這是因?yàn)锳．表的指針卡在此位B．油門關(guān)斷，進(jìn)氣管道內(nèi)有高壓C．進(jìn)氣管道內(nèi)壓力和大氣壓力相等3、發(fā)動機(jī)排出的廢氣溫度與外界大氣溫度相比A．更高B．更低C．相等4、四沖程活塞發(fā)動機(jī)輸出功率的沖程是A．壓縮過程B．膨脹過程C．排氣過程3.航空活塞發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣過程

（1）進(jìn)氣情形外界空氣由進(jìn)氣裝置進(jìn)入發(fā)動機(jī)，經(jīng)節(jié)氣門(由駕駛艙內(nèi)的油門桿控制)計(jì)量并與燃油混合組成混合氣后，再由分氣室分配后經(jīng)進(jìn)氣管和進(jìn)氣門進(jìn)入各汽缸。

某裝有直接噴射裝置的增壓式發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣情形。外界空氣由進(jìn)氣裝置進(jìn)入發(fā)動機(jī)，經(jīng)節(jié)氣門計(jì)量，進(jìn)入增壓器壓力提高后，再經(jīng)進(jìn)氣管和進(jìn)氣門進(jìn)入各汽缸。燃油則從噴油嘴直接噴入汽缸，空氣在汽缸內(nèi)與燃油組成混合氣。進(jìn)氣管道中的節(jié)氣門與駕駛艙內(nèi)的油門桿相連接，油門桿后拉，節(jié)氣門關(guān)小，進(jìn)氣量減??；油門桿前推，節(jié)氣門開大，進(jìn)氣量增加。所以，操縱油門可以首先改變進(jìn)入汽缸的進(jìn)氣量，然后使燃油量也成正比變化，從而改變N。(2)充填量的定義及影響因素

在一次進(jìn)氣過程中，進(jìn)入一個(gè)汽缸的氣體重量叫充填量(G充)。油氣比例（C）不變—G充↑—與空氣混合的燃油量↑→混合氣燃燒后產(chǎn)生的熱量↑—N↑；反之則相反。所以，

G充是影響N的最主要因素。

影響G充的主要因素有：進(jìn)氣壓力（Pm）

T大氣氣體的受熱程度流動損失發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（n）

①

進(jìn)氣壓力（Pm）

指氣體進(jìn)入汽缸前在進(jìn)氣管處的壓力

Pm↑—進(jìn)入汽缸的d氣體↑—G充↑；反之則相反。

為使pm較為直接反映G充的變化，反映N，所以在測量pm時(shí)采用真空膜盒測量P絕對。Pm單位：mmHg/inHg。

Pm→節(jié)氣門開度、P大氣、進(jìn)氣流動損失。對增壓式發(fā)動機(jī)還受增壓情形影響。問題：起動前，進(jìn)氣壓力的數(shù)值？

飛行中飛行員可通過操縱駕駛艙中的油門桿，改變節(jié)氣門的開度大小，來控制Pm，從而達(dá)到增減G充進(jìn)而改變N的目的，所以，Pm是飛行員調(diào)節(jié)N的最主要參數(shù)。

當(dāng)其它參數(shù)不變，

P大氣↓—Pm↓—

d氣體↓—

G充↓—N↓

。所以在相同的油門位置，對同一臺發(fā)動機(jī)在高原機(jī)場工作，發(fā)動機(jī)發(fā)出的N較小。d氣體——?dú)怏w比重②大氣溫度

T大氣↓—

d氣體↑—

G充↑；反之則相反。所以，在同一機(jī)場發(fā)動機(jī)在冬季發(fā)出的N就比在夏季大。當(dāng)溫差較大時(shí)，發(fā)動機(jī)在早晨發(fā)出的N就比在中午高。

③

氣體的受熱程度

進(jìn)氣過程中，由于氣體與汽缸、活塞和氣門機(jī)構(gòu)等灼熱部件相接觸，吸收熱量T氣體↑。有的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣時(shí)，氣體還需為滑油散熱，也會使T氣體↑。

T氣體↑—d氣體↓—G充↓—

N↓

因此，發(fā)動機(jī)冷卻散熱不良，進(jìn)氣時(shí)氣體受熱程度大，N↓

。

④流動損失

氣體在進(jìn)氣過程的流動中，由于存在氣流撞擊、摩擦和分離損失，產(chǎn)生了X流體。使用進(jìn)氣過濾裝置時(shí)，X流體還會進(jìn)一步↑。

X流體↑—

P氣體↓—T氣體↑—d氣體↓—G充↓。

所以，為了減小進(jìn)氣的X流體，要盡量注意保持進(jìn)氣管道內(nèi)壁的清潔，防止進(jìn)氣導(dǎo)管受壓變形。X流體——流體阻力

⑤發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（n）

當(dāng)Pm一定時(shí)，n對G充的影響較為復(fù)雜。當(dāng)n由小n↑時(shí)，一方面Vm↑—進(jìn)氣損失↑—G充↓。

t持續(xù)↓—

使氣體受熱程度↓—G充↑。另一方面，n↑，使發(fā)動機(jī)狀態(tài)更加接近發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)，又使G充↑。綜合這些因素，當(dāng)n由小↑時(shí)，G充↑；當(dāng)n接近n最大時(shí)，G充↓

總之，影響發(fā)動機(jī)G充的因素較多，分析實(shí)際情況時(shí)，應(yīng)對具體情況作具體分析。充填量G充轉(zhuǎn)速nt持續(xù)——持續(xù)時(shí)間4.航空活塞發(fā)動機(jī)的排氣過程

(1)排氣進(jìn)行情況混合氣經(jīng)過燃燒、膨脹過程后，成為廢氣，最后從汽缸中排出，便于新鮮氣體的進(jìn)入。廢氣排得越干凈，殘余廢氣量越少，G充↑。因此，應(yīng)使排氣過程盡可能多地排出廢氣。

發(fā)動機(jī)排氣時(shí)，排氣門打開，廢氣經(jīng)排氣門、排氣短管、排氣總管，最后經(jīng)排氣尾管排出發(fā)動機(jī)。（2）廢氣熱量的利用

發(fā)動機(jī)排出的廢氣，具有相當(dāng)高的溫度(300℃以上)?；钊l(fā)動機(jī)為了準(zhǔn)確反映實(shí)際燃燒的情形，需要測量EGT，測量EGT的裝置叫熱電偶，裝在發(fā)動機(jī)排氣溫度最高的汽缸排氣短管處。廢氣所具有的能量占燃料熱能的30％～50％，若不加以利用，浪費(fèi)很大。因此，發(fā)動機(jī)通常在排氣裝置中裝有熱交換器，利用廢氣的能量來加溫空氣，供座艙取暖、風(fēng)擋除霧、汽化器加溫等。實(shí)際工作中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣總管上的加溫系統(tǒng)，以防止廢氣滲漏進(jìn)入駕駛艙。

EGT——排氣溫度熱電偶——一端結(jié)合在一起的一對不同材料的導(dǎo)體，并應(yīng)用其熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)溫度測量的敏感元件。熱交換器——能使具有溫差的兩種流體交換熱量的裝置。有的發(fā)動機(jī)還裝有廢氣渦輪，將廢氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪的機(jī)械功，用來帶動增壓器，可以增大進(jìn)入汽缸d氣體。在飛機(jī)爬升到H額定之前靠前推油門桿能夠保持額定Pm不變，從而↑N，改善發(fā)動機(jī)的高空性能。

5.航空活塞發(fā)動機(jī)的燃燒過程（1）正常的燃燒過程

——在壓縮過程的末期利用電嘴跳火點(diǎn)燃汽缸中的混合氣同時(shí)放出熱量的過程。其作用是提高T氣體和P氣體，以便氣體膨脹，推動活塞作功。燃料燃燒越完全，熱能釋放就越徹底，熱效率就越高。燃燒產(chǎn)物中若再無可燃物質(zhì)，這種燃燒叫完全燃燒；否則，叫做不完全燃燒。

要使混合氣中的燃料完全燃燒，混合氣中油、氣比例必須適當(dāng)，這樣才能從空氣中獲得完全燃燒所需要的氧氣。描述混合氣中油和空氣成分的參數(shù)有余氣系數(shù)和油氣比。（2）余氣系數(shù)和油氣比余氣系數(shù)

理論空氣量(L理)——

1kg燃料完全燃燒所需要的最少空氣量。單位:千克空氣／千克燃料。

燃料的種類不同，L理的數(shù)值也不同。常規(guī)大氣條件下，氧在空氣中的質(zhì)量含量約23.2％，經(jīng)計(jì)算航空汽油的L理為15.1千克空氣／千克汽油；航空煤油的L理為14.7千克空氣／千克煤油。所以近似地講：

在常規(guī)大氣條件下完全燃燒1kg汽油或煤油所需要的最少空氣量為15kg。

實(shí)際空氣量(L實(shí))——實(shí)際同1kg燃料混合燃燒的空氣量。發(fā)動機(jī)實(shí)際燃燒時(shí)，混合氣中空氣量和燃油量都可能變化，L實(shí)不一定等于L理。余氣系數(shù)就是混合氣中

L實(shí)＜L理，則α＜1，混合氣燃燒O2不足，燃料富裕，燃料不能完全燃燒?；旌蠚鉃楦挥突旌蠚?。α＜1越多，表示混合氣越富油。

L實(shí)＞L理，則α＞1，混合氣燃燒O2有余，燃料能夠完全燃燒?；旌蠚鉃樨氂突旌蠚?。

α＞1越多，表示混合氣越貧油。

L實(shí)＝L理，則α=1，混合氣燃燒時(shí)，燃料能夠完全燃燒，O2無余?；旌蠚饧炔回氂鸵膊桓挥汀；旌蠚鉃槔碚摶旌蠚狻?/p>

由此可見，α的大小可以較為直觀地反應(yīng)混合氣貧、富油程度，是影響發(fā)動機(jī)燃燒的重要物理參數(shù)。

油氣比（Ｃ）

——在汽缸里混合氣中燃料的質(zhì)量與空氣的質(zhì)量的比值。即Ｃ可以直接反應(yīng)混合氣中燃料與空氣的比例，但不能直觀反應(yīng)混合氣的貧、富油程度。

當(dāng)C＝0.0662時(shí)，相應(yīng)的α＝1。

完全燃燒的概念C≈1:15

（3）混合氣成分對發(fā)動機(jī)工作的影響

①混合氣成分對N的影響

當(dāng)α＝0.8～0.9時(shí)，VP最大，活塞膨脹功最大，發(fā)動機(jī)可獲得N最佳。當(dāng)α偏離該值時(shí)，VP↓，N↓。因此，這個(gè)α值叫做最佳功率余氣系數(shù)（αN最佳），對應(yīng)的發(fā)動機(jī)狀態(tài)稱為N最佳狀態(tài)。

αN最佳=0.8～0.9VP——火焰?zhèn)鞑ニ俣葓D3—19為某發(fā)動機(jī)的試驗(yàn)曲線，從圖中可以看出，當(dāng)C＝0.078，α＝0.85時(shí)，N最大。∵C1=0.0662，α1=1C2=0.078，α2=？

C1/C2=α2/α1α2=0.0662/0.078≈0.85②混合氣成分對燃油消耗率(SFC)的影響

sfc——指的是發(fā)動機(jī)每發(fā)出1馬力的功率，在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油重量。根據(jù)SFC的定義，當(dāng)α改變時(shí)，要使SFC最低，應(yīng)在發(fā)動機(jī)較高功率輸出的同時(shí)確保燃油消耗量較低。

試驗(yàn)表明：當(dāng)α＝1.05～1.10時(shí)，SFC最低，發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性最好。這個(gè)α值稱為發(fā)動機(jī)最經(jīng)濟(jì)的余氣系數(shù)（α最經(jīng)），對應(yīng)的發(fā)動機(jī)狀態(tài)稱為最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。

α最經(jīng)＝1.05～1.10

從圖3—19可以看出，當(dāng)油氣比C＝0.061，α＝1.08時(shí)，SFC最低。③混合氣成分對汽缸頭溫度（CHT）的影響

CHT——是指發(fā)動機(jī)某汽缸頭的溫度。

實(shí)際多汽缸發(fā)動機(jī)通常測量溫度是最高的汽缸的溫度。

CHT是衡量發(fā)動機(jī)是否過熱、工作是否正常的重要參數(shù)之一，它的大小主要受混合氣的放熱量、冷卻汽缸的空氣流量和溫度等因素制約。

ATIC氣缸頭溫度表當(dāng)α＝0.97時(shí)，CHT最高，這主要是因?yàn)棣粒?.97混合氣的放熱量最大的緣故．所以飛行使用中，為了防止發(fā)動機(jī)過熱，混合氣的α應(yīng)避開0.97這個(gè)值。④混合氣成分對EGT的影響

EGT——是發(fā)動機(jī)汽缸排出的廢氣的溫度。實(shí)際多汽缸發(fā)動機(jī)通常在排氣管處測量溫度最高的EGT。EGT是反映發(fā)動機(jī)實(shí)際燃燒情況的重要參數(shù)之一，大小→混合氣的放熱量、燃?xì)馀蛎涀鞴η闆r等。

當(dāng)α=1.05～1.10時(shí)，EGT最高，主因是α=α最經(jīng)

時(shí)，一方面混合氣的放熱量較大，另一方面混合氣較為貧油，VP較小，燃?xì)馀蛎洸粡氐锥鸬摹?/p>

目前汽缸內(nèi)混合氣的α無法準(zhǔn)確測量，只能用一些發(fā)動機(jī)參數(shù)的變化來反映其大小。

由α對CHT和EGT的影響可以看出，當(dāng)飛行條件和發(fā)動機(jī)其它參數(shù)不變而只改變混合氣的混合比，出現(xiàn)

CHT=CHT最大時(shí)→α=0.97;EGT=EGT最大時(shí)→α=1.05～1.10

由于EGT基本不受外界條件的影響，混合比改變時(shí)反應(yīng)更為靈敏、準(zhǔn)確，所以現(xiàn)代航空活塞發(fā)動機(jī)都需測量EGT值。

在飛行實(shí)際中，通常參照EGT的變化來確定發(fā)動機(jī)的最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)和最佳功率狀態(tài)。（4）發(fā)動機(jī)在不同n下使用的α

由于N、SFC、CHT都與α密切相關(guān)，所以飛行使用中，應(yīng)根據(jù)發(fā)動機(jī)實(shí)際的狀態(tài)，調(diào)整混合氣的α，從而滿足飛行性能要求。

大n工作狀態(tài)：一般用于飛機(jī)起飛、爬升和復(fù)飛，此時(shí)需要發(fā)動機(jī)發(fā)出較大功率。

所以α應(yīng)為：αN最佳=0.85

即可保證發(fā)動機(jī)輸出較大功率，同時(shí)富油混合氣也可防止發(fā)動機(jī)過熱。

中n工作狀態(tài)：一般用于飛機(jī)巡航，是發(fā)動機(jī)工作時(shí)間最長的一種狀態(tài)。此時(shí)需要發(fā)動機(jī)工作穩(wěn)定、安全，同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

一般α=0.9～1.0

小n工作狀態(tài)：一般用于飛機(jī)下降、著陸及地面滑行。由于此時(shí)進(jìn)氣量較少，而殘余廢氣量變化不大，廢氣沖淡嚴(yán)重。所以為了保證小n工作狀態(tài)的穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)α=0.7～0.8。

需要說明的是，這里介紹的不同n下使用的α值是一般的規(guī)律，對于具體的發(fā)動機(jī)，應(yīng)根據(jù)其發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)和實(shí)際性能，來確定其實(shí)際使用的α值。（5）混合氣的不正常燃燒

——指破壞發(fā)動機(jī)正常工作的一些燃燒現(xiàn)象。如過貧油、過富油燃燒、早燃和爆震燃燒等。這些不正常燃燒現(xiàn)象的發(fā)生，將會引起發(fā)動機(jī)工作不正常，不但影響N和經(jīng)濟(jì)性，嚴(yán)重時(shí)還可損壞機(jī)件，造成事故，危及飛行安全。因此，學(xué)習(xí)燃燒過程，必須了解混合氣不正常燃燒的現(xiàn)象，分析原因，找出預(yù)防的方法。

①

混合氣的過貧油或過富油燃燒

當(dāng)α>1.1→過貧油燃燒；當(dāng)α<0.6→過富油燃燒。

原因：●燃油系統(tǒng)故障

●飛行員使用不當(dāng)

●特定的氣象條件等

a.過貧油燃燒時(shí)的現(xiàn)象和危害

1）N↓，經(jīng)濟(jì)性變差?；旌蠚膺^貧油燃燒時(shí)，混合氣放熱量和VP都↓，燃?xì)獾呐蛎涀鞴δ芰Ρ幌魅酰細(xì)馀蛎洸粡氐?，熱損失↑。所以N↓

，經(jīng)濟(jì)性變差，嚴(yán)重時(shí)還可能引起發(fā)動機(jī)熄火、停車。

2）CHT↓。因α＝0.97時(shí)，CHT最高，偏離此值，CHT都會↓。

3）發(fā)動機(jī)振動?；旌蠚膺^貧油時(shí)，由于混合不均，不同汽缸、不同工作循環(huán)、同一汽缸的不同區(qū)域其貧油程度都不相同，從而引起

P燃?xì)獯笮〔坏?，作用在曲軸上的力不均勻，引起發(fā)動機(jī)振動。

4）排氣管發(fā)出短促而尖銳的聲音。由于VP↓，t殘燃↑，一部分混合氣在排氣過程仍在燃燒，流過排氣管時(shí)便會發(fā)出短促而尖銳的聲音。如果在夜間，還可看到在排氣管口冒出脈動的淡紅色的火舌，這表示混合氣流出排氣管時(shí)還在燃燒。

5）汽化器回火。汽化器式發(fā)動機(jī)，混合氣過貧油燃燒時(shí)，VP↓，少部分混合氣在排氣過程后期，進(jìn)氣門已打開時(shí)，還在繼續(xù)燃燒。此時(shí)，新鮮混合氣會被殘余的火焰點(diǎn)燃，如果此時(shí)的VP＞V進(jìn)氣，火焰就會竄入進(jìn)氣管，沿管路一直燒到汽化器。這種現(xiàn)象叫做汽化器回火，嚴(yán)重時(shí)可能造成火災(zāi)。辦法：一旦發(fā)生汽化器回火，可前推油門桿開大節(jié)氣門。使V進(jìn)氣↑，將火焰吸人汽缸，消除回火。V進(jìn)氣——進(jìn)氣氣流速度發(fā)動機(jī)在低溫條件下啟動時(shí)，由于T大氣和發(fā)動機(jī)溫度低，汽油不易汽化，混合氣容易過貧油；同時(shí)因n低，v進(jìn)氣小。在這種情況下，易使VP＞

V進(jìn)氣，形成汽化器回火。

為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，發(fā)動機(jī)低溫啟動注油時(shí)應(yīng)稍多些。

發(fā)動機(jī)過富油燃燒時(shí)，由于T燃?xì)廨^低，此時(shí)VP較小，一般不可能使VP≯V進(jìn)氣，所以不容易發(fā)生汽化器回火。

過貧油現(xiàn)象和危害可概括：

“CHT↓

、N↓，經(jīng)差、振動、尖聲、回火”

b.過富油燃燒時(shí)的現(xiàn)象和危害

混合氣過富油燃燒時(shí)，燃料不能完全燃燒，混合氣的放熱量↓，VP↓，所以，N↓，經(jīng)濟(jì)性變差，CHT↓。

與過貧油混合氣類似，過富油混合氣也存在混合不均，富油程度不一致，最終使汽缸內(nèi)P燃?xì)獯笮〔坏?，也會引起發(fā)動機(jī)振動?！癈HT↓、N↓，經(jīng)差、振動、積炭、冒黑煙和放炮”與過貧油燃燒比較，過富油燃燒不同現(xiàn)象：

1）汽缸內(nèi)部積炭。

混合氣過富油燃燒時(shí)，汽油中的碳不能燒盡，一部分殘余的碳就會積聚在活塞頂、汽缸壁、電嘴和氣門等處。這種現(xiàn)象，叫做積炭。

活塞頂和汽缸壁上積炭，使導(dǎo)熱性變差，散熱不良，會造成這些機(jī)件局部過熱。

電嘴上積炭，使電火花能量減弱，甚至使電嘴不能跳火。

氣門上積炭，則可能使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，以致漏氣，甚至過熱燒壞氣門。所有這些，都會使N↓，經(jīng)濟(jì)性變差，嚴(yán)重時(shí)還會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)故障。

2）排氣管冒黑煙和“放炮”

過富油混合氣燃燒不完全，廢氣中含有大量未燃或正在燃燒的碳，所以從排氣管排出的廢氣中帶有濃密的黑煙，在夜間還可看到排氣管口排出長而紅的火舌。廢氣中剩余的可燃物質(zhì)，在排氣管口與外界空氣相遇，發(fā)生復(fù)燃，產(chǎn)生一種類似放炮的聲音。這種現(xiàn)象，叫做排氣管“放炮”。

飛行中，若減小功率時(shí)收油門過猛，此時(shí)節(jié)氣門迅速關(guān)小，空氣量驟然減小，而燃油量因系統(tǒng)慣性使其減小滯后，容易造成短暫的混合氣過富油，而發(fā)生排氣管“放炮”現(xiàn)象。所以，飛行中，操縱油門要柔和。

②早燃

壓縮過程中，如果在電嘴跳火以前，混合氣的溫度已達(dá)到著火溫度、混合氣就自行燃燒。這種發(fā)生在點(diǎn)火以前的自燃現(xiàn)象，叫做早燃。

早燃發(fā)生后，P氣體↑過早，壓縮行程耗功↑，同時(shí)燃?xì)馍釗p失↑，所以，N↓，經(jīng)濟(jì)性變差。

對多汽缸發(fā)動機(jī)，因曲拐機(jī)構(gòu)受力不均會引起發(fā)動機(jī)強(qiáng)烈的振動。

小n早燃，此時(shí)曲軸轉(zhuǎn)動慣性較小，過大的p燃?xì)鈱鹎S倒轉(zhuǎn)，損壞機(jī)件。

因此，必須防止發(fā)動機(jī)產(chǎn)生早燃。即：“

N↓、經(jīng)差，強(qiáng)振動、小n倒轉(zhuǎn)，損機(jī)件”發(fā)生早燃時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化汽缸壓力壓縮沖程作功沖程排氣沖程進(jìn)氣沖程曲軸轉(zhuǎn)角早燃壓力曲線正常燃燒壓力曲線正常點(diǎn)火提前點(diǎn)火

早燃的原因：主要是CHT過高和汽缸內(nèi)部積炭。

因此，必須正確使用和維護(hù)發(fā)動機(jī)，確保CHT正常，防止汽缸內(nèi)部積炭。對于壓縮比較高的發(fā)動機(jī)，使用、維護(hù)中更應(yīng)注意。

從早燃發(fā)生的特點(diǎn)來看，對于剛停車的熱發(fā)動機(jī)，不能隨意扳動螺旋槳。因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)動機(jī)CHT還很高，如果扳動螺旋槳，汽缸中殘余的混合氣受壓縮后可能自燃，使螺旋槳轉(zhuǎn)動起來，有傷人的危險(xiǎn)。

③爆震

在一定的條件下，汽缸內(nèi)混合氣的正常燃燒遭到破壞而在未燃混合氣的局部出現(xiàn)具有爆炸性的燃燒現(xiàn)象。

爆震瞬間的VP、局部P燃?xì)夂蚑燃?xì)猓荆菊Ｈ紵龝r(shí)的數(shù)值，瞬間VP可達(dá)2000m/s，局部P燃?xì)饪蛇_(dá)100～120kgf/cm2，

T燃?xì)饪蛇_(dá)3300K以上。

1）發(fā)動機(jī)內(nèi)發(fā)生不規(guī)則的金屬敲擊聲。

這是由于爆震燃燒產(chǎn)生的爆震波猛烈碰擊汽缸壁和活塞頂發(fā)出的聲音。但往往被發(fā)動機(jī)的工作噪聲所掩蓋。

2）汽缸局部溫度急劇升高，活塞、氣門及電嘴等機(jī)件過熱或燒損。

3）排氣總管周期性冒黑煙。

這是由于某汽缸爆震產(chǎn)生的局部高溫，使燃燒產(chǎn)物離解，游離出的碳隨廢氣排出形成的。

a.爆震發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象和后果

4）發(fā)動機(jī)振動，機(jī)件易損壞。

這是由于爆震產(chǎn)生的局部高壓作用在活塞上，曲拐機(jī)構(gòu)受到強(qiáng)烈沖擊而引起的。

5）N↓，經(jīng)濟(jì)性變差，n↓。

由于燃燒產(chǎn)物的離解，燃料不完全燃燒；同時(shí)熱損失↑，熱利用率↓，最終引起N↓，經(jīng)濟(jì)性變差，n↓

。

由此可見，爆震將嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)動機(jī)，直接危及飛行安全。所以在發(fā)動機(jī)使用中，應(yīng)特別注意防止發(fā)動機(jī)爆震。

b.爆震產(chǎn)生的原因

目前，航空界比較完善的解釋是“過氧化物”理論，基本論點(diǎn)是：爆震的產(chǎn)生是由于汽缸內(nèi)部未燃混合氣在火焰前鋒到達(dá)以前，局部已經(jīng)形成了大量的、化學(xué)性質(zhì)活潑的過氧化物的緣故。混合氣壓縮→P燃?xì)狻?/p>

T燃?xì)狻剂系难趸_始

→過氧化物按一定速度生成，且隨P燃?xì)狻?/p>

T燃?xì)狻伤俣取鷿舛取?/p>

燃燒開始→已燃區(qū)的燃?xì)鉄崃俊鶳燃?xì)狻?/p>

T燃?xì)狻Ｓ捎赑燃?xì)狻a(chǎn)生一系列壓縮波→以音速前進(jìn)＞V火前→壓縮未燃混合氣；同時(shí)

T燃?xì)狻鸁崃肯蛭慈紖^(qū)傳熱→未燃混合氣由于壓縮和傳熱→

P燃?xì)狻?/p>

T燃?xì)狻芏唷^氧化物生成和積累設(shè)燃?xì)鈮毫蜏囟确謩e為P燃?xì)?、T燃?xì)猓换鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣葹閂P;音速為a；火焰前鋒速度V火前當(dāng)過氧化物生成速度不很大，濃度較小時(shí)，火焰前鋒正常移動，燃燒正常，汽缸內(nèi)P燃?xì)釺燃?xì)饩鶆颉?/p>

但當(dāng)未燃區(qū)過氧化物生成速度很大→濃度積累到一定值后→火焰前鋒未到之前→未燃區(qū)中受到擠壓特別厲害的那部分混合氣→發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)而自行著火→且VP極快→局部P燃?xì)釺燃?xì)饧眲∩仙胶芨咧怠ㄐ匀紵纬杀稹？梢钥吹?，汽缸中的最大壓力發(fā)生在活塞通過上死點(diǎn)后的某一曲軸角。汽兩點(diǎn)提示：

1.從上二圖可以看出，早燃和爆震時(shí)，汽缸內(nèi)發(fā)生Pmax的時(shí)間均較正常燃燒時(shí)汽缸內(nèi)發(fā)生Pmax的時(shí)間前移；但早燃時(shí)汽缸內(nèi)的Pmax值與正常燃燒時(shí)的Pmax值接近。而爆震時(shí)的Pmax比正常燃燒時(shí)的Pmax高很多。

2.早燃往往發(fā)生在發(fā)動機(jī)的個(gè)別或部分汽缸中；而爆震總同時(shí)發(fā)生在發(fā)動機(jī)的所有汽缸中。汽

C.影響爆震的因素凡是促使過氧化物生成的因素，都可能促使發(fā)動機(jī)爆震。燃料的性質(zhì)、發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)的工作狀況是影響爆震的三方面因素?！?/p>

發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)因素

有壓縮比、汽缸尺寸、燃燒室形狀、火花塞的數(shù)目和安放位置與汽缸頭和活塞的材料等。

壓縮比大、汽缸尺寸大易發(fā)生爆震；

燃燒室的形狀呈球形時(shí)不容易發(fā)生爆震；安裝兩個(gè)火花塞并將其中一個(gè)置于排氣門附近時(shí)，比安裝一個(gè)火花塞時(shí)不易發(fā)生爆震；

汽缸和活塞均使用導(dǎo)熱性好的鋁合金時(shí)不易發(fā)生爆震。

★燃料的抗爆性

發(fā)動機(jī)工作時(shí)是否發(fā)生爆震，與所采用的燃料性質(zhì)有密切關(guān)系。發(fā)動機(jī)使用某種燃料將會發(fā)生爆震，而使用另一種燃料就不易發(fā)生爆震。說明燃料具有抵抗、阻止爆震發(fā)生的性能。燃料的這種性能叫抗爆性。

燃料的抗爆性通常用辛烷值(汽油牌號)表示，辛烷值越大，抗爆性越好。

燃料當(dāng)中，有一種抗爆性很強(qiáng)的燃料．叫異辛烷，將它的辛烷值規(guī)定為100，還有一種抗爆性很弱的燃料，叫正庚烷，辛烷值定為0。將這兩種燃料按不同的容積比例混合，就可得到各種不同辛烷值的燃料，這些燃料就具有不同的抗爆性。例如，將70％容積的異辛烷和30％容積的正庚烷混合，得到的混合燃料的辛烷值是70，等等。因此，辛烷值就是混合燃料中異辛烷所占的容積百分?jǐn)?shù)。＊然而，活塞式發(fā)動機(jī)所使用的燃料是汽油，并不是直接使用上述的混合燃料。那么汽油的辛烷值如何確定呢?

汽油的辛烷值是由試驗(yàn)比較法確定的。試驗(yàn)時(shí)，將被測定的汽油和各種異辛烷-正庚烷比例的混合燃料的α調(diào)整到1，如果它們都使標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的發(fā)動機(jī)在相同的壓縮比下發(fā)生爆震，說明兩種燃料的抗震性相同。因此，混合燃料的辛烷值就定為被測定汽油的辛烷值。例如試驗(yàn)后，混合燃料中有78％容積的異辛烷，22％容積的正庚烷，那么被測定汽油的辛烷值定為78，用符號RH-78表示。

如果汽油的辛烷值低，可加入少量的抗爆劑來提高汽油的抗爆性。

抗爆劑——鉛水。含有四乙鉛和溴化物燃燒時(shí)四乙鉛與氧化合為氧化鉛，可阻止過氧化物大量生成，提高了抗爆性。

四乙鉛是一種無色的毒性物質(zhì)，能破壞人的神經(jīng)和血液，并能在人體中積沉下來。為了識別，在鉛水中加入一些顏料，使含鉛汽油帶上顏色，如黃色、綠色或藍(lán)色等，以引起人們注意。

★發(fā)動機(jī)工作狀況對爆震的影響

發(fā)動機(jī)工作狀況方面的因素，是指與發(fā)動機(jī)工作有關(guān)的pm

、Tm、CHT、n等。這些因素的變化，會改變混合氣中過氧化物活性中心濃度的大小，因而與爆震有直接的關(guān)系。以下作具體分析：

1)Pm和Tm的影響：

Pm和Tm過高，混合氣被壓縮后的P和T也就過高，燃燒較晚的那部分混合氣產(chǎn)生的過氧化物也會增得更多，容易發(fā)生爆震。故應(yīng)防止Pm和Tm過高。

2)CHT的影響

CHT過高，汽缸中混合氣受熱程度大，溫度升高得多一些，產(chǎn)生的過氧化物濃度也大一些，易爆震。

3)n的影響

Pm一定，n↑，汽缸內(nèi)紊流強(qiáng)度↑，VP↑，t燃燒↓，燃燒較晚的那部分混合氣的過氧化物還來不及增加到一定的值，便被燒完，不易爆震。

相反，在同一條件下，↓n，則易爆震。

d.防止爆震的方法

1)按規(guī)定使用燃料，切忌使用辛烷值和級數(shù)低于規(guī)定值的燃料。

向油箱加油時(shí)必須檢查所加油料是否符合規(guī)定。若使用的燃料標(biāo)號比規(guī)定的高，雖在短時(shí)間內(nèi)對發(fā)動機(jī)危害不大，但也不會對發(fā)動機(jī)工作有利；若使用的燃料標(biāo)號比規(guī)定的低，發(fā)動機(jī)不僅爆震傾向增大，而且還會引起發(fā)動機(jī)過熱，燒壞電嘴及氣門，滑油消耗過大等。所以這種情形在任何情況下都不允許。

2)操縱使用發(fā)動機(jī)時(shí)，不可使Tm過高;同時(shí)應(yīng)按規(guī)定使用Pm，使用最大Pm的時(shí)間不超過規(guī)定。

3)發(fā)動機(jī)在小n工作時(shí)，不應(yīng)使用大的Pm，以免P燃?xì)?、T燃?xì)膺^高發(fā)生爆震。例如：↑N時(shí)，應(yīng)先推變距桿，后推油門桿；

↓N時(shí)，應(yīng)先拉油門桿，后拉變距桿。避免發(fā)動機(jī)小n、大p進(jìn)氣狀態(tài)。

4)發(fā)動機(jī)溫度不能過高，不能超過規(guī)定值。

大N狀態(tài)工作時(shí)間不能太長，以免發(fā)動機(jī)過熱。

5)避免發(fā)動機(jī)積炭。

機(jī)件積炭，散熱不良容易使混合氣局部過熱；積炭過多，使燃燒室容積變小，壓縮比變大，壓力、溫度增高，都易引起爆震。防止積炭，應(yīng)使混合氣不要過富油?！叭剂螾m合規(guī)定，用大Pm時(shí)不超，小n不用大Pm

，避炭T發(fā)不過高”。

e.發(fā)生爆震后的處置措施

1)把變距桿前推，減輕螺旋槳負(fù)荷，↑n2)后拉油門桿，↓Pm；

3)加強(qiáng)發(fā)動機(jī)的散熱。

這樣可以減弱或消除爆震。

小結(jié)3.航空發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣過程（1）進(jìn)氣情形（2）充填量的定義及影響因素

Pm、Tm、氣體受熱程度、流動損失、n4.航空發(fā)動機(jī)的排氣過程（1）排氣情形（2）廢氣熱量的利用5.航空火塞發(fā)動機(jī)的燃燒過程（1）正常的燃燒過程（2）余氣系數(shù)和油氣比（3）混合氣成分對發(fā)動機(jī)工作的影響（對N、sfc、CHT、EGT的影響）（4