文档介绍：航空发动机的分类和工作原理
航空发动机是飞行器的“心脏”,是在高温、高压、高转速的恶劣环境下反复使用的热力机械。目前使用的航空发动机基本上可分为活塞式发动机和空气喷气式发动机两大类。如下图所示:航空发动机
活塞式发动机
空气喷气式发动机
冷却方式
气缸排列方式
无压气机
有压气机
星形
气冷式
V形
直列式
对列式
X形
冲压式发送机
脉动式发动机
涡轮喷气发动机
涡轮风扇发动机
涡轮螺旋桨发动机
涡轮轴发动机
液冷式
活塞式发动机
航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。
活塞式航空发动机大多是四冲程发动机,活塞在气缸内经过四个冲程,依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。从进气冲程吸入新鲜混合气体起,到排气冲程排出废气止,汽油的热能通过燃烧转化为推动活塞运动的机械能,带动螺旋桨旋转而作功。
涡轮喷气发动机
 涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。
工作时,发动机首先从进气道吸入空气。气体经压气机升压,升温后进入燃烧室。燃烧室的燃油喷嘴射出油料,与空气混合后点火,产生高温高压燃气,向后排出。高温高压燃气向后流过高温涡轮,部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,驱动涡轮旋转。由于高温涡轮同压气机装在同一条轴上,因此也驱动压气机旋转,从而反复的压缩吸入的空气。从高温涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速从尾部喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多,从而产生了对发动机的反作用推力,驱使飞机向前飞行。
涡轮风扇喷气发动机
涡扇发动机全称为涡轮风扇发动机(Turbofan),由涡轮喷气发动机(Turbojet)发展而成。
涡扇发动机的结构,实际上就是涡轮喷气发动机的前方再增加了几级涡轮,这些涡轮带动一定数量的风扇。风扇吸入的气流一部分如普通喷气发动机一样,送进压气机(术语称“内涵道”),另一部分则直接从涡喷发动机壳外围向外排出(“外涵道”)。因此,涡扇发动机的燃气能量被分派到了风扇和燃烧室分别产生的两种排气气流上。这时,为提高热效率而提高涡轮前温度,可以通过适当的涡轮结构和增大风扇直径,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,从而避免大幅增加排气速度。这样,热效率和推进效率取得了平衡,发动机的效率得到极大提高。效率高就意味着油耗低,飞机航程变得更远。
涡轮螺旋桨发动机
涡轮螺旋桨发动机(简称涡桨发动机)是一个通过减速齿轮驱动螺旋桨的涡轮发动机。排出气体驱动一个动力涡轮机,它通过一个轴和减速齿轮组件连接。涡轮螺旋桨发动机是涡轮喷气发动机和往复式发动机的一个折衷产物。
涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨后的空