汽车活塞发动机可以直接作为小型飞机的动力装置吗?

自活塞发动机问世以来,广泛应用于汽车、小型船舶、摩托车、动力伞、小型飞机等交通工具上。有人会认为他们都是一样的,汽车用的活寒发动机也可以装在小型飞机上。

事实上,汽车与小型飞机使用的活塞发动机基本上的一样的,但由于飞机的特殊性,他们也有很多不同之处,以下列举一二来说明。

散热系统

汽车是地面交通工具,它的活塞发动机一般使用液冷(水或专用冷却液)。

它的优点是可以利用封闭的循环冷却系统很好的冷却气缸头部,使汽车发动机达到很长的使用寿命。冷却液被传送到汽缸外壁的冷却通道中,进行热交换后经管路流入汽车前端的散热器; 行驶途中主要由冲压空气将散热器中的冷却液温度降低,在停车或低速行驶且有必要时,系统会强制开启散热风扇来避免由于冲压空气流量的不足造成的冷却液温度过高。

而缺点则是需要配套冷却管路、散热器、冷却风扇等增加了系统的复杂程度和故障率。

飞机的设计中则极力减小自重,当然也包括动力装置系统。因此飞机使用的活塞发动机不会配备液冷系统以节省动力装置系统重量,以及为容纳这些系统部件而增加空间的机体重量;而是直接在气缸外部安装散热鳍片,与摩托车的小型发动机是相同的原理——因为在高速飞行时,空气流过散热鳍片后也可以较好地为汽缸散热;而在飞机前部也多设有冲进空气进气口,发动机舱内经过流体计算(也可能进行模拟试验)和恰当的布置,使冲压空气高速进入发动机舱通过散热鳍片为发动机散热,同时带走舱内油气挥发物,降低起火风险,最后由舱两侧后部或下后部的通气口吹入大气中。

其它改装

对于航空用活塞发动机还配有混合比调节杆以适时调整供油比例(主要考虑发动机散热能力和经济性);一些特技飞行的飞机,还需要对发动机的润滑系统、安装节等做相应的修改以适应特殊的飞行要求;部分可变距小型飞机还需要发动机配装有变距调速器(润滑油作为液压介质,加装油泵为调速器提供液压源)。