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壓燃式發動機

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壓燃式發動機
目前,航空模型上採用的動力裝置主要有:橡筋條、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動式發動機和壓縮氣體發動機等數種。其中活塞式發動機按照混合氣著火方法分為:壓縮燃燒式(壓燃式)、電熱式(熱火栓式)和電火花點燃式三種。本書主要介紹在中國使用較廣的壓燃式發動機。最後在附錄中簡要介紹一下電熱式和電火花點燃式發動機。
活塞式航空模型發動機是一種小型內燃機,一般稱為小發動機。它的基本組成部分和工作原理,與中學物理書上介紹的內燃機(包括柴油機和汽油機)大體相同,也和日常見到的手扶拖拉機、摩托車或汽車上使用的發動機大體相同,不過要簡單得多。小發動機的體積雖然很小,並且只有一、二十個零件,但它已經是一種精密機器了,必須很仔細地科學地去學習它和使用它。
航模愛好者在使用小發動機的過程中,要注意理論聯繫實際,將書本上學到的有關發動機的基本知識,運用到具體實踐中去。要學懂小發動機的工作原理、燃料組成、起動步驟和調整方法,學會怎樣排除故障,並注意養成正確的操作方法,為今後在農業機械化運動中,或在工礦和科學試驗等工作中,更好地學習和運用各種機械設備打下良好的基礎。

1 壓燃式發動機 -構造和原理

(一)小發動機的構造
現將它的各個零件和功用分別說明如下:
1.氣缸和活塞——氣缸是燃料和空氣的混合氣體進行燃燒的地方,也是將燃料燃燒後放出來的熱能轉換為機械能的地方。氣缸呈圓筒形,內表面非常光滑,近似鏡面。氣缸內的混合氣體燃燒膨脹時,產生很高的壓力,作用在活塞頂上,推動活塞向下運動;經過曲軸連桿機構,使曲軸轉動並帶動螺旋槳旋轉,產生拉力使飛機前進。發動機轉動時,活塞以很高的速度在氣缸中來回運動。氣缸壁上開有排氣口和轉氣口等配氣孔。活塞在氣缸內往複運動時,同時控制了排氣口和轉氣口等配氣孔的開閉。
氣缸和活塞是小發動機上最主要也是最精密的零件,它們之間的配合非常精確,以保證密封和壓縮性能。如果使用不當,或讓灰沙等臟物進入氣缸內部,那就會使氣缸和活塞很快磨損,影響密封性能,造成發動機轉速下降,甚至不能起動等不良後果。
活塞在氣缸內來回運動時,由於受到曲臂長度的限制,有兩個極限位置。活塞能達到的最高位置,即距曲軸旋轉中心最遠的位置,叫做上止點;最低的位置,叫做下止點。活塞從上止點移動到下止點(或從下止點移動到上止點)所經過的路程,也就是上止點至下止點之間的距離,叫做活塞行程(衝程)。當活塞在上止點時,由活塞頂面、反活塞的下表面和氣缸周圍側壁所包含的容積,叫做燃燒室容積。活塞在下止點時,由活塞、反活塞和氣缸壁所包含的容積,叫做氣缸全容積。上止點與下止點之間的氣缸容積,即活塞在一個行程內所經過的容積,叫做氣缸工作容積。平時我們說這是一台1.5毫升(c.c.)的小發動機,就是指這台小發動機的氣缸工作容積是1.5毫升。一般適宜於普及使用的是1.5~2.5毫升的小發動機。這裡不妨作個比較:注射防疫針時,往往要打1毫升藥劑;可見,這種發動機的氣缸工作容積是很小的。再如:「輕騎」牌兩用摩托車的發動機氣缸工作容積是55毫升;上海「幸福」牌250型兩輪摩托車的發動機工作容積是250毫升:「解放」牌卡車的發動機是六個氣缸,總的工作容積是5.55升,即5550毫升。一般說來,氣缸工作容積越大,功率也越大。
氣缸全容積和燃燒室容積的比值叫做壓縮比。在圖2的例子中,氣缸全容積是燃燒室容積的12倍。也就是說,活塞在下止點時,氣缸內的混合氣體積有12份,待到上止點,就被壓縮成1份。因此,它的壓縮比為12.
2.曲軸連桿機構——活塞在氣缸內只能作往複直線運動。要通過曲軸連桿機構,把活塞的往複直線運動變成曲軸的旋轉運動。正如我們日常見到的縫紉機一樣,只要用腳上下蹬踏板,通過連桿和曲拐,飛輪就旋轉了。
曲軸是發動機內受力較大的一個零件。它的前端裝有前、后槳墊和螺帽,後端曲臂(曲拐)上連有曲柄銷。連桿用來連接曲軸和活塞,它的一頭套在曲軸的曲柄銷上,另一頭套住活塞銷,並與活塞連接。這些互相連接又可活動的零件,通常合稱為曲軸連桿機構,或稱曲拐連桿機構、曲柄連桿機構。
3.機匣——機匣是發動機的殼體,用來連接氣缸、曲軸、活塞和汽化器等零件,使之成為一個整體。在機匣的左右兩側,有安裝發動機的凸邊。機匣後部有用螺紋固定的機匣后蓋,以保證機匣內腔密封。二行程發動機的機匣也是新鮮混合氣的通道,新鮮混合氣由汽化器進入機匣,在活塞向下運動時經轉氣道進入氣缸。
4.反活塞和調壓桿——反活塞好比是能上下活動的氣缸頂蓋。擰緊調壓桿(順時針方向轉動),反活塞被壓下;擰松調壓桿,反活塞又能在氣缸內氣體受壓縮時產生的壓力作用下,再向上彈起。
反活塞的上下移動,可以改變燃燒室的大小,因而能夠改變壓縮比。反活塞在氣缸中的位置越低,燃燒室的容積越小,壓縮比越大,氣缸內可燃混合氣壓縮后的體積越小,混合氣的壓力和溫度越高,這就容易著火燃燒。但是,壓縮比應該控制適當。壓縮比過大,混合氣會過早開始燃燒,引起爆震和停車,甚至可能弄斷連桿或曲軸等零件;過小,混合氣壓縮后產生的壓力和溫度不夠,溫度低於混合氣的燃點,混合氣就不能著火燃燒,發動機就不能起動,或不能穩定地連續運轉。
對壓燃式發動機來說,壓縮比的大小對起動和運轉性能特別重要,必須注意掌握。壓燃式小發動機的壓縮比大都是可以調節的,一般為15~25.決定壓縮比的方法這在以後還要介紹。
5.氣缸頭——氣缸頭通過螺紋擰在氣缸上,周圍有散熱片,用以增加和空氣接觸的面積,幫助氣缸冷卻。氣缸頭頂部有螺紋,用來擰入調壓桿。
6.汽化器——汽化器的功用是使燃料從液體變為霧狀物后,再與空氣以適當的比例混合,成為可燃混合氣。小發動機的汽化器一般由進氣管、噴油管和調節油針組成,可算是一種最簡單的汽化器了。噴油管橫穿進氣管,有1~2個噴液體燃料的小孔。燃料的流量由頭部帶錐度的油針調節。順時針旋緊油針,噴油孔被堵住,燃料不能流出;旋松油針,燃料就從噴油孔中流出。因此,旋動油針能調節燃料流量的大小。
7.固定螺旋槳的零件——螺旋槳裝在前、后槳墊之間,由螺帽緊緊地固定住。后槳墊一般都有帶錐度的孔,以便和曲軸的錐度部分壓緊。為了使螺旋槳不打滑,在後槳墊表面上還有凹凸的刻紋。

2 壓燃式發動機 -相關詞條

氣缸  機匣 曲軸連桿機構  固定螺旋槳的零件

3 壓燃式發動機 -參考文獻

http://hi.baidu.com/fw190/blog/item/c1f77d82be140da30df4d20c.html

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