重油的高效燃烧成为航空重油活塞专机的核心技术之一
发布时间：
2021-02-09
发动机在工作的时候，一般都是通过喷嘴将燃油化成雾状喷入，让它与空气充分混合，从而实现比较好的燃烧效果。
发动机在工作的时候，一般都是通过喷嘴将燃油化成雾状喷入，让它与空气充分混合，从而实现比较好的燃烧效果。雾化燃料和空气的混合质量对动力性、经济性和排放起着重要作用。但是像柴油这些重油，由于它的粘度比较高，在温度低的时候流动性差。在这中情况下就会出雾化效果重油比汽油差，这样就会影响燃烧的效果，甚至连发动机都很难启动。所以实现重油的可靠雾化和高效燃烧组织已成为航空重油活塞专机的核心技术之一。
有几种方法可以改善活塞专机中重油的雾化燃烧。化油器逐渐改为辅助预热：二冲程活塞发动机多采用化油器供油，但直接使用现有的化油器难以保证可靠的雾化和重油的合理燃烧。所以我们可以通过改变进气系统、化油器和点火系统的设计，同时增加辅助起动的预热系统，进一步嘉庆燃油的流动性。这种改进方法中，比较典型的是德国的重油发动机方案，进气系统采用加速管；改进泵膜化油器，工作模式接近机械喷射系统；曲轴箱预热；压缩比降低；开始添加电热塞；点火系统改变，能量增加。这种方法的缺点是附加配件多，设计修改复杂，实施困难。机械喷射系统：即放弃化油器模式，由发动机附带的机械机构直接驱动供油模式，完成缸内燃油直喷和流量调节功能。电控燃油喷射系统：熟悉汽车的同学都很熟悉这个词。没错，就是借鉴汽车行业的电喷技术来改进航空活塞专机的设计。电喷的调节范围大，控制自由度和灵活性都高于机械喷射。
得益于汽车工业技术的发展，出现了大量小型高速排气涡轮增压器。涡轮增压技术也在四冲程航空活塞专机中得到应用，单级增压技术已经比较成熟。涡轮增压技术的使用提高了发动机的输出功率，实现了发动机在高空的功率回收，从而可以明显提高无人机的飞行速度和服务上限。研究表明，一级增压的活塞专机在5000米的空气中可以保持最大功率，但在8000米以上的海拔高度运行时仍不能满足进气需求，导致动力输出不足甚至熄火。两级增压可以把这个高度提高到11000米。但在增压压缩末期，汽油机混合气浓度和温度明显升高，容易爆燃。同时汽油机的转速范围较宽，很难与增压器匹配，所以仍然很难实现高效率的增压。
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