時間:2011-04-08 11:31來源:網絡 作者:航空 點擊:次
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隨著正常進氣的飛機爬升,它最終到達歧管絕對壓力不足以正常爬升的高度。這個高度限制是飛機的適用升限,它直接受發動機產生功率的能力影響。如果進入發動機的空氣被增壓器或者渦輪增加器增加了壓力,發動機適用升限可以增加。由于這些系統,你可以飛行在更高的高度,有利于真空速更高,增加繞開不利天氣的能力。 增壓器 增壓器是一個馬達驅動的空氣泵或者壓縮機,它增加歧管壓力迫使油氣混合氣進入氣缸。歧管壓力越高,油氣混合氣密度越高,發動機就能夠產生更多的功率。對于正常進氣的發動機,進氣壓力是不可能高于周圍空氣壓力的。增壓器可以提高歧管壓力到30英寸汞柱以上。 增壓式進氣系統的結構和正常進氣系統的結構類似,在燃油計量裝置和進氣歧管之間多了一個額外的增壓器。增壓器是由馬達通過一個一倍速,二倍速或者可變速的齒輪系驅動的。另外,增壓器可以有一級或者多級。每一級增加一次壓力。因此,增壓器根據發生增壓的次數可以分為單級,兩級,或者多級。 早期形式的單級單速增壓器被稱為海平面增壓器。裝配了這種類型增壓器的發動機稱為海平面發動機。就這種類型的增壓器,使用了一個單級齒輪驅動葉輪來增壓發動機在所有高度產生的功率。然而,缺點是使用這種增壓器,發動機輸出功率仍然隨高度增加而降低,類似于發生在正常進氣的發動機上。 很多高功率輻射式發動機會使用單級-單速增壓器,使用一個朝前的進氣口,因此進氣系統可以完全利用沖壓空氣。進氣道空氣通過管道到達汽化器,在那里和氣流成比例計量燃油。油氣通過管道輸送到增壓器或者壓氣機葉輪,它向外加速了油氣混合氣。一旦被加速,油氣混合氣通過一個擴壓器,在這里空氣速度彌補了壓力能量。經壓縮后產生的高壓油氣混合氣被直接送到氣缸。 一些二戰期間開發的大的輻射式發動機有一個單級雙速增加器。對于這種增壓器,單個葉輪可以運行在兩個速度上。低葉輪速度稱為低壓氣機設定,而高葉輪速度稱為高壓氣機設定。在裝配雙速增壓器的發動機上,在駕駛艙中有一個控制桿或者開關驅動一個滑油離合器在兩個速度間切換。 在正常運行下,起飛時增壓器被設定在低壓氣機位置。在此模式,發動機變成地面增壓的發動機,功率輸出隨著飛機高度增加而降低。然而,一旦飛機到達一個特定高度,功率就會降低,且增壓器控制要切換到高壓氣機位置。然后油門復位到需要的進氣壓力。裝配這種增壓器的發動機叫高度發動機。如圖5-11 渦輪增壓器 由于廢氣被壓縮時溫度升高,渦輪增壓器導致進氣溫度增高。為降低這個溫度以及減少爆燃的風險,很多渦輪增壓發動機使用一個中間冷卻器。中間冷卻器是一個小的熱交換器,它在熱的壓縮空氣進入燃油計量裝置前使用外部空氣來冷卻這些熱空氣。 |