星形发动工作原理.doc

星形发动机工作原理 1.?引言 2.?星形发动机基本原理 3.?星形发动机内部 4.?星形发动机的应用  美国国家航空和航天局供图B-25轰炸机 如果您见过像B-25或者B-17这样的二战轰炸机，如果您见过或坐过像DC-3这样的老式商用飞机，那么就会熟悉一种被称为星形发动机的东西。二战时期，很多飞机都采用了非常大的、十分强劲的星形发动机来驱动螺旋桨。 在本文，您将会了解到星形发动机的工作原理，它与其他发动机的构造有什么区别，以及为什么它非常适合在飞机上使用。    如果您看过汽车发动机工作原理，那么就会对四冲程发动机的相关概念比较熟悉。汽车发动机通常以三种形式来排列活塞，如下所示： 直列式发动机——它的汽缸肩并肩地排成一排。 V 型发动机 ——汽缸排列在成一定角度的两个平面上。 水平对置式发动机 ——汽缸排列在发动机相对的两个平面上。 不同的构造具有不同的平稳度、制造成本和形状特性，这使得它们分别更适合于不同种的汽车。 我们将在下一部分看到，星形发动机的活塞采用另外一种形式的构造。 星形发动机的构想很简单——它将活塞环绕着曲轴排列，如下图所示： Baris Mengutay 供图 您在插图里看到的是一个有五个汽缸的发动机——星形发动机通常所具有的汽缸数量为3个到9个不等。星形发动机和所有的四冲程发动机一样都采用相同种类的活塞、阀门和火花塞。它们最大的区别在于曲轴。 多汽缸的汽车发动机使用的是长柄，而在星形发动机里，只有一个毂，所有活塞的连杆都连接到这个毂上。其中一根连杆是固定的，它通常被称为是主连杆。其他连杆被称为活节式连杆。这些连杆装配在销孔上，当曲轴和活塞运动时，销孔就会带动连杆旋转。 对于飞机来说，星形发动机有许多优势： 它们可以产生很大的动力。通常B-17轰炸机所使用的星形发动机具有9个汽缸，排量是29.5升，能够产生1,200马力的功率。 星形发动机的最大转速（每分钟转数，rpm）相对较低，所以它们常常不需要任何减速齿轮，就可以用来驱动螺旋桨。 因为所有的活塞都在同一个平面上，所以它们可以均匀地冷却。并且，通常用空气就可以对它们进行冷却。这样，就减少了冷却水所带来的重量。 星形发动机的使用在二战期间达到了颠峰。如今也还有一些星形发动机，但已经不常用了。现在，大多数螺旋桨驱动的飞机采用更加传统的发动机构造（比如水平对置式四汽缸发动机），或者采用更先进的燃气轮机。而燃气轮机比产生同样功率的星形发动机要轻得多。 您还可以在一个地方看到星形发动机设计的影响，那就是在哈雷摩托车的双汽缸发动机里。  哈雷摩托车的发动机可以被认为是由星形发动机里的两个汽缸构成的。 在某种程度上，它可以被认为是由星形发动机里的两个汽缸构成的。在哈雷摩托车里，两个汽缸通过同一个连接点与曲轴相连，这和星形发动机很像。