淺談活塞發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度調(diào)節(jié)混合比

董子龍

摘 要：排氣溫度由它的結(jié)構(gòu)和安裝位置決定了它的優(yōu)勢(shì)。本文結(jié)合排氣溫度探測(cè)原理和排氣溫度調(diào)節(jié)混合比的原理對(duì)其具體操作和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：排氣溫度 混合比 峰值 經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號(hào)：TU42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（a）-0225-01

隨著我國(guó)通用航空事業(yè)的發(fā)展，航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量急劇上升，對(duì)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性要求越來越高。目前，許多飛行員用排氣溫度調(diào)節(jié)燃油混合比，以達(dá)到增加航程的目的。希望本文對(duì)航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的操作使用人員有所啟示。

1 排氣溫度探測(cè)系統(tǒng)原理

排氣溫度探測(cè)系統(tǒng)由排氣溫度表、導(dǎo)線和探頭（熱電偶）組成。多數(shù)廠家的排氣溫度表每個(gè)刻度指示為250F，指示范圍一般為1200～17000F。排氣溫度探測(cè)依賴于離排氣門不遠(yuǎn)處的排氣管內(nèi)的熱電偶，受熱時(shí)熱電偶上的鎳-鋁將產(chǎn)生一電壓信號(hào)，座艙中的排氣溫度表測(cè)量此電壓并使指針轉(zhuǎn)動(dòng)，飛行員就可得到讀數(shù)。所以排氣溫度系統(tǒng)總的說來是獨(dú)立于任何外界電源的。

2 排氣溫度調(diào)節(jié)混合比操縱的原理

在汽化器或進(jìn)氣系統(tǒng)中，燃油被加到空氣流中形成油氣混合氣，油氣混合氣可通過飛行員采用混合比桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。油門調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，在節(jié)氣門處形成紊流幫助油氣的混合，汽化器或燃油噴射系統(tǒng)根據(jù)空氣量變化計(jì)量一定的燃油量，并且通過混合比桿進(jìn)行調(diào)節(jié)得到一定比例的混合氣，燃燒室中電咀跳火將點(diǎn)燃混合氣，混合氣迅速燃燒最高溫度可高達(dá)40000F，作功行程后，排氣門開，高溫廢氣排出氣缸時(shí)，將大量熱傳遞給排氣門，當(dāng)排氣門關(guān)閉時(shí)，將熱傳遞給氣缸頭，廢氣排出時(shí)的溫度降低到大約15000F。

當(dāng)飛行員將混合比桿從全富油位拉到貧油位置時(shí)，可通過觀察指針變化看到混合比的影響，在全富油位，大量過多的燃油未燃燒，這些燃油將冷卻廢氣從而導(dǎo)致較低的排氣溫度讀數(shù)，隨著混合氣逐漸貧油，多余的燃油量減少，溫度升高，當(dāng)達(dá)到油氣混合氣剛好完全燃燒時(shí)的混合氣，可看到“排氣溫度的峰值”如圖1所示。若再貧油，過多的空氣產(chǎn)生冷卻效應(yīng)并且發(fā)動(dòng)機(jī)處于貧油混合氣狀態(tài)，所以排氣溫度峰值的另一端，混合氣可以認(rèn)為處于貧油狀態(tài)，排氣溫度峰值是排氣溫度混合比操縱方法的關(guān)鍵。排氣溫度峰值的讀數(shù)將隨著發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，高度和外界大氣溫度變化。

3 用排氣溫度調(diào)節(jié)混合比具體運(yùn)用

3.1 一般規(guī)則

（1）在起飛、爬升和高性能巡航功率等工作中，都要注意觀察氣缸頭溫度是否超過紅色限止區(qū)域。（2）任何時(shí)候調(diào)節(jié)混合比都應(yīng)緩慢。因?yàn)閺呐艢鉁囟戎甘酒鲗?duì)混合比調(diào)整及排氣溫度的變化需要幾秒鐘時(shí)間反應(yīng)。從確定最高排氣溫度到設(shè)置所需混合比大概需要一分鐘時(shí)間，而這些調(diào)整都要足夠慢，也要足夠準(zhǔn)確。（3）在最大巡航功率和低一些的情況下，用排氣溫度指示器來對(duì)油氣混合比調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)高度和功率設(shè)置改變時(shí)，必須相應(yīng)地重建混合比設(shè)置。（4）每次增加功率時(shí)，首先應(yīng)把混合比調(diào)回全富油位。（5）任何時(shí)候注意不要使發(fā)動(dòng)機(jī)突然冷卻，推薦的溫度變化率為每分鐘不超過50°F。

3.2 排氣溫度調(diào)節(jié)燃油混合比具體操作方法

（1）除非飛機(jī)用戶手冊(cè)有所要求，禁止在起飛、爬升和高性能巡航工作過程中將混合比從全富油位調(diào)小，這樣做可彌補(bǔ)此時(shí)冷卻氣流的不足，從而保證氣缸冷卻。（2）5000英尺以上密度高度或高的大氣溫度情況下，采用全富油可能使發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)或功率減小。在這時(shí)可適當(dāng)調(diào)整混合比，但這樣做僅是為了使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作。（3）最大功率巡航（大約75%功率）通過排氣溫度表描述為排氣溫度峰值向富油方向下降100°F。最大功率巡航混合比使巡航狀態(tài)指示空速最大。考慮到燃油經(jīng)濟(jì)性和延展航程，貧富油絕不能超過峰值富油端1500F以外，除非飛機(jī)用戶手冊(cè)另有規(guī)定。（4）最佳經(jīng)濟(jì)巡航（大約或低于75%功率）平飛時(shí)，使用排氣溫度指示器來對(duì)油氣混合比調(diào)貧油，以獲得最佳或最經(jīng)濟(jì)性能。推薦的貧油就是最高排氣溫度調(diào)富油500F；最經(jīng)濟(jì)貧油就是最高排氣溫度。

使用混合比桿從全富油位慢慢地調(diào)貧油，同時(shí)監(jiān)控排氣溫度指示器。當(dāng)排氣溫度指示開始增加時(shí)，繼續(xù)調(diào)貧油直到排氣溫度下降。慢慢地反向朝富油方向調(diào)節(jié)，直到排氣溫度下降為止，此時(shí)，該溫度即為最高排氣溫度。混合比可以稍微調(diào)貧油，使排氣溫度回升到最高溫度，或可繼續(xù)富油至所需的推薦貧油混合比。禁止在比最高排氣溫度混合比更貧油的設(shè)定下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。高度和油門位置的任何變動(dòng)，都要求重新測(cè)得最高排氣溫度，也需要重新設(shè)置混合比。

4 利用排氣溫度調(diào)節(jié)混合比的經(jīng)濟(jì)性

當(dāng)從全富油位置開始逐漸沿貧油方向調(diào)節(jié)，空速將增加，直到排氣溫度達(dá)到離峰值100°F時(shí)，此時(shí)的混合比為最佳功率混合比，若你繼續(xù)調(diào)貧油直到排氣溫度達(dá)到峰值，此時(shí)，空速只減小2英里/小時(shí)，然而燃油經(jīng)濟(jì)性和飛機(jī)航程將增加約15%，此時(shí)排氣溫度峰值時(shí)的混合比為巡航功率的65%時(shí)最大航程混合比。發(fā)動(dòng)機(jī)在最高排氣溫度時(shí)，可以提供最佳燃油經(jīng)濟(jì)性。

除降低燃油消耗外，將混合比調(diào)整到排氣溫度峰值，還將使電咀的污染減至最少。還會(huì)降低電咀掛油，燃燒室內(nèi)更清潔，并通常可延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

5 結(jié)語

盡管，排氣溫度系統(tǒng)的運(yùn)用有上面所說的許多優(yōu)勢(shì)。但對(duì)飛行員來說，最貧油氣缸的判定需要經(jīng)驗(yàn)的積累；排氣溫度系統(tǒng)復(fù)雜性，也需要消耗飛行員更多的精力。另外，所有的混合比調(diào)節(jié)，必須建立上儀表能準(zhǔn)確讀數(shù)上，所以，要求對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)儀表進(jìn)行定期的維護(hù)和校驗(yàn)，以使它保持正常工作。以上所述對(duì)飛機(jī)的安全飛行和經(jīng)濟(jì)性具有較實(shí)用的參考意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] Lycoming Flyer Operations. Textrom Lycoming/Subsidiary of Textron Inc.