《活塞发动机构造与维护》课件-课件：1.4.1 航空活塞发动机燃油系统

ENGINE模块一航空活塞发动机直升机发动机原理与构造1.4.1航空活塞发动机燃油系统HELICOPTER航空活塞发动机燃油系统活塞式发动机燃油系统用于储存燃油并在发动机工作时连续供油，供油过程中，将燃油雾化并与空气均匀掺混成为新鲜混合气之后，供入汽缸。目前活塞式发动机的燃油系统有两种类型：化油器式燃油系统喷油式燃油系统燃油系统化油器式燃油系统喷油式燃油系统活塞式发动机燃油系统（一）化油器式燃油系统化油器式燃油系统是在燃油进入气缸前，先与空气预混，形成一定浓度的油气混合物，在通过进气管进入气缸。根据从油箱向发动机供油的能量来源，又分为重力供油式和油泵（压力）供油式两种类型。活塞式发动机燃油系统（二）喷油式燃油系统喷油式燃油系统，对燃油加压喷射，通过燃油调节器来调节油门和油气比，燃油分配器使燃油平均输送到各气缸进气道的喷油嘴，由喷油嘴向进气道喷油。两种燃油系统（一）化油器式燃油系统（组成：油箱供油通路汽化器）这种系统相对比较简单，燃油在重力或者油泵的作用下，被引出油箱，经过燃油过滤装置的过滤后，送至发动机的燃油泵，在送至化油器，混合比例杆与化油器相连，用于控制预混气体的浓度，这样能够在化油器中实现燃油与空气按照要求进行预混，通过油门杆与节气门相连，用于控制进入发动机各个气缸预混气体的流量。重力供油式化油器燃油系统两种燃油系统两种燃油系统油泵供油式化油器燃油系统两种燃油系统两种燃油系统化油器式燃油系统的组成核心是化油器，化油器的目的就是将空气与燃油提前按照一定的浓度混合好。

浮子式化油器燃油系统是典型的一种类型。主要由浮子室、浮子、进油针阀构成。两种燃油系统化油器式燃油系统的组成油泵与化油器的入口相连，将燃油送入化油器的浮子室，浮子室用于容纳一定量的燃油，且保持油量恒定。它表面设置了与外界大气相连通的小孔，用于感受外界大气压力，保证浮子室内气压与外界相通。供油针阀用于控制油箱向化油器供给燃油的油量。浮子主要用于感知化油器腔室内燃油的油位，也就是燃油的高度。缺点这种类型的系统同时也存在很大的缺点，其中容易结冰就是最大的难题。结冰的原因，是液体内的热量向外散失，导致自身的温度降低，当低于一定值，就会产生结冰的现象。化油器式燃油系统中，结冰的类型主要有冲击结冰、节气门结冰等类型。缺点体内含有一定的水蒸气。当气体在经过管路弯曲的位置，会冲击到管道的避免，增大摩擦，产生热量，本质上是气体将自身的能量转变为热能，并传递给导管壁面。在整个过程中，导管是静止的，不会对外做功，也就不会产生热量，因此热量只可能来自于气体。气体热量的散失，导致自身温度的降低，当低于冰点时，也就产生了结冰的现象。两种结冰方式冲击式结冰，容易出现在空气与金属物接触的位置，例如进气口和进气管弯曲的位置。一旦结冰形成，会减小进气通道的横截面积，从而减小进气量，引起发动机功率的下降。同时，冰块松动后，会随之气体进入化油器等位置，容易损伤内部的零件。两种结冰方式节气门结冰，本质上与冲击式结冰一样，都是由于碰撞摩擦产生热量，导致气体或者是油气混合自身热量的散失，从而产生结冰的现象，这种结冰通常发生在节气门位置，因此称之为节气门结冰。两种结冰方式为防止和清除化油器结冰，飞机上就需要设置化油器加热系统。在需要加热的时候通过热空气进行防冰和除冰的操作。注意化油器结冰和防冰常见结冰的类型冲击结冰燃油结冰节气门（油门）结冰化油器结冰和防冰拓展补充进入化油器的湿空气的湿度越大越容易结冰；然而，就进入化油器的湿空气温度来说，除冲击结冰往往发生在进气温度在冰点以下，燃油结冰和节气门结冰往往发生在进气温度在冰点以上，尤其是在进气相对湿度较高的条件下，甚至进气温度高达二、三十摄氏度时，仍然可以结冰。化油器结冰和防冰拓展补充化油器结冰为发动机工作带来恶劣影响。结冰使化油器通道发生畸变，气流受到不利的干扰、油气比发生变化，从而会导致发动机功率下降、不平稳运转，甚至空中停车。在飞行过程中，驾驶员可以根据发动机功率的丧失情况和发动机工作的稳定程度来判断化油器的结冰情况。具体说，定距桨发动机可以通过转速的下降情况、恒速桨发动机可以通过进气压力（MP）的下降可以判断。活塞式发动机燃油系统（二）喷油式燃油系统这是一个典型的喷油式燃油系统。它分为燃油部分和空气部分。空气部分相对简单，主要是进气总管，节气门和分别进入各个气缸的进气管。活塞式发动机燃油系统（二）喷油式燃油系统通过电动泵把燃油从油箱送到发动机驱动泵，发动机驱动泵经过油门后直接将燃油送到燃油喷嘴，燃油喷嘴并不是在气缸喷油，而是经过燃油流量分配器后，让燃油在进气管进行喷油，燃油在进气管中完成与空气的预混，再送到气缸。油门杆在这里称之为油门混合比例杆，因为它在控制燃油油量的同时，也要控制空气的进气量。这样就可以保证油气混合物的浓度始终在合理的范围内。活塞式发动机燃油系统（二）喷油式燃油系统活塞式发动机燃油系统（二）喷油式燃油系统

燃油调节器是关键，也是核心部件，用于控制燃油的供油量。在文氏管喉部有通气管和燃油调节器连通，燃油调节器随时感受到文氏管喉部气压，这个气压的大小反应空气流量的大小，通过该气压的变化，燃油调节器调节供油量。当文氏管内的节气门开大时，气流速度增大，供气量增大，供油量增加；反之，供油量会减少。活塞式发动机燃油系统蝶阀主限流孔油气混合物出口供油浮子针阀浮子室

燃油调节器与油门杆和混合比例杆同时相连。油门杆负责开关和调节节气门的开度，改变流过文氏管的空气流量。当空气速度增加时，文氏管喉部的压力降低，这样就产生压差，这个压差能够反映出气流流量的变化，在燃油系统中可以用来计量空气消耗量。并将这个参数提供给混合比例杆，用于计算和调节燃油的供油量。活塞式发动机燃油系统蝶阀主限流孔油气混合物出口供油浮子针阀浮子室经过计算和计量后的燃油，接送到各个喷油嘴，喷油嘴位于进气管出口位置，临近气缸的进口。燃油经过喷嘴时在高压的作用下产生雾化效果，能够在进入气缸前与空气混合，保证燃烧的稳定性。活塞式发动机燃油系统蝶阀主限流孔油气混合物出口供油浮子针阀浮子室通常情况发动机泵向燃油调节器供给的燃油量高于实际需求的燃油量，多余的燃油通过一个压力调节活门送回到油箱。注意活塞式发动机燃油系统（三）两种燃油系统的工作和比较燃油选择开关选择供油油箱主燃油泵抽油并加压主油滤过滤燃油调节器汽化器（汽化器式燃油系统）气缸燃油流量分配器（直接喷射式）喷油嘴气缸活塞式发动机燃油系统化油器和喷油式这两种类型的系统，差别就在于燃油雾化的位置和保证雾化的措施。化油器式燃油系统是将燃油在一个共用的装置中雾化好，再将油气混合物分别送到各个气缸，而喷油式燃油系统，则是将燃油分别送到各个进气管，分别进行雾化和混合。化油器采用文氏效应，通过气流流速和压力保证燃油雾化和与空气混合的效果。喷油式则重点用油泵和喷油嘴通过高压喷油的方式保证雾化效果。活塞式发动机燃油系统拓展补充：