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重油的高效燃燒成為航空重油活塞專機的核心技術(shù)之一
閱讀:107 發(fā)布時間:2022-5-6發(fā)動機在工作的時候,一般都是通過噴嘴將燃油化成霧狀噴入,讓它與空氣充分混合,從而實現(xiàn)比較好的燃燒效果。霧化燃料和空氣的混合質(zhì)量對動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放起著重要作用。但是像柴油這些重油,由于它的粘度比較高,在溫度低的時候流動性差。在這中情況下就會出霧化效果重油比汽油差,這樣就會影響燃燒的效果,甚至連發(fā)動機都很難啟動。所以實現(xiàn)重油的可靠霧化和高效燃燒組織已成為航空重油活塞專機的核心技術(shù)之一。
有幾種方法可以改善活塞專機中重油的霧化燃燒?;推髦饾u改為輔助預(yù)熱:二沖程活塞發(fā)動機多采用化油器供油,但直接使用現(xiàn)有的化油器難以保證可靠的霧化和重油的合理燃燒。所以我們可以通過改變進(jìn)氣系統(tǒng)、化油器和點火系統(tǒng)的設(shè)計,同時增加輔助起動的預(yù)熱系統(tǒng),進(jìn)一步嘉慶燃油的流動性。這種改進(jìn)方法中,比較典型的是德國的重油發(fā)動機方案,進(jìn)氣系統(tǒng)采用加速管;改進(jìn)泵膜化油器,工作模式接近機械噴射系統(tǒng);曲軸箱預(yù)熱;壓縮比降低;開始添加電熱塞;點火系統(tǒng)改變,能量增加。這種方法的缺點是附加配件多,設(shè)計修改復(fù)雜,實施困難。機械噴射系統(tǒng):即放棄化油器模式,由發(fā)動機附帶的機械機構(gòu)直接驅(qū)動供油模式,完成缸內(nèi)燃油直噴和流量調(diào)節(jié)功能。電控燃油噴射系統(tǒng):熟悉汽車的同學(xué)都很熟悉這個詞。沒錯,就是借鑒汽車行業(yè)的電噴技術(shù)來改進(jìn)航空活塞專機的設(shè)計。電噴的調(diào)節(jié)范圍大,控制自由度和靈活性都高于機械噴射。
得益于汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了大量小型高速排氣渦輪增壓器。渦輪增壓技術(shù)也在四沖程航空活塞專機中得到應(yīng)用,單級增壓技術(shù)已經(jīng)比較成熟。渦輪增壓技術(shù)的使用提高了發(fā)動機的輸出功率,實現(xiàn)了發(fā)動機在高空的功率回收,從而可以明顯提高無人機的飛行速度和服務(wù)上限。研究表明,一級增壓的活塞專機在5000米的空氣中可以保持功率,但在8000米以上的海拔高度運行時仍不能滿足進(jìn)氣需求,導(dǎo)致動力輸出不足甚至熄火。兩級增壓可以把這個高度提高到11000米。但在增壓壓縮末期,汽油機混合氣濃度和溫度明顯升高,容易爆燃。同時汽油機的轉(zhuǎn)速范圍較寬,很難與增壓器匹配,所以仍然很難實現(xiàn)高效率的增壓。