浅谈活塞发动机排气温度调节混合比

董子龙

摘 要：排气温度由它的结构和安装位置决定了它的优势。本文结合排气温度探测原理和排气温度调节混合比的原理对其具体操作和经济性进行了阐述。

关键词：排气温度 混合比 峰值 经济性

中图分类号：TU42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0225-01

随着我国通用航空事业的发展，航空活塞式发动机数量急剧上升，对活塞式发动机经济性要求越来越高。目前，许多飞行员用排气温度调节燃油混合比，以达到增加航程的目的。希望本文对航空活塞式发动机的操作使用人员有所启示。

1 排气温度探测系统原理

排气温度探测系统由排气温度表、导线和探头（热电偶）组成。多数厂家的排气温度表每个刻度指示为250F，指示范围一般为1200～17000F。排气温度探测依赖于离排气门不远处的排气管内的热电偶，受热时热电偶上的镍-铝将产生一电压信号，座舱中的排气温度表测量此电压并使指针转动，飞行员就可得到读数。所以排气温度系统总的说来是独立于任何外界电源的。

2 排气温度调节混合比操纵的原理

在汽化器或进气系统中，燃油被加到空气流中形成油气混合气，油气混合气可通过飞行员采用混合比杆进行调节。油门调节进入发动机的空气量，在节气门处形成紊流帮助油气的混合，汽化器或燃油喷射系统根据空气量变化计量一定的燃油量，并且通过混合比杆进行调节得到一定比例的混合气，燃烧室中电咀跳火将点燃混合气，混合气迅速燃烧最高温度可高达40000F，作功行程后，排气门开，高温废气排出气缸时，将大量热传递给排气门，当排气门关闭时，将热传递给气缸头，废气排出时的温度降低到大约15000F。

当飞行员将混合比杆从全富油位拉到贫油位置时，可通过观察指针变化看到混合比的影响，在全富油位，大量过多的燃油未燃烧，这些燃油将冷却废气从而导致较低的排气温度读数，随着混合气逐渐贫油，多余的燃油量减少，温度升高，当达到油气混合气刚好完全燃烧时的混合气，可看到“排气温度的峰值”如图1所示。若再贫油，过多的空气产生冷却效应并且发动机处于贫油混合气状态，所以排气温度峰值的另一端，混合气可以认为处于贫油状态，排气温度峰值是排气温度混合比操纵方法的关键。排气温度峰值的读数将随着发动机状态，高度和外界大气温度变化。

3 用排气温度调节混合比具体运用

3.1 一般规则

（1）在起飞、爬升和高性能巡航功率等工作中，都要注意观察气缸头温度是否超过红色限止区域。（2）任何时候调节混合比都应缓慢。因为从排气温度指示器对混合比调整及排气温度的变化需要几秒钟时间反应。从确定最高排气温度到设置所需混合比大概需要一分钟时间，而这些调整都要足够慢，也要足够准确。（3）在最大巡航功率和低一些的情况下，用排气温度指示器来对油气混合比调节时，当高度和功率设置改变时，必须相应地重建混合比设置。（4）每次增加功率时，首先应把混合比调回全富油位。（5）任何时候注意不要使发动机突然冷却，推荐的温度变化率为每分钟不超过50°F。

3.2 排气温度调节燃油混合比具体操作方法

（1）除非飞机用户手册有所要求，禁止在起飞、爬升和高性能巡航工作过程中将混合比从全富油位调小，这样做可弥补此时冷却气流的不足，从而保证气缸冷却。（2）5000英尺以上密度高度或高的大气温度情况下，采用全富油可能使发动机振动或功率减小。在这时可适当调整混合比，但这样做仅是为了使发动机稳定工作。（3）最大功率巡航（大约75%功率）通过排气温度表描述为排气温度峰值向富油方向下降100°F。最大功率巡航混合比使巡航状态指示空速最大。考虑到燃油经济性和延展航程，贫富油绝不能超过峰值富油端1500F以外，除非飞机用户手册另有规定。（4）最佳经济巡航（大约或低于75%功率）平飞时，使用排气温度指示器来对油气混合比调贫油，以获得最佳或最经济性能。推荐的贫油就是最高排气温度调富油500F；最经济贫油就是最高排气温度。

使用混合比杆从全富油位慢慢地调贫油，同时监控排气温度指示器。当排气温度指示开始增加时，继续调贫油直到排气温度下降。慢慢地反向朝富油方向调节，直到排气温度下降为止，此时，该温度即为最高排气温度。混合比可以稍微调贫油，使排气温度回升到最高温度，或可继续富油至所需的推荐贫油混合比。禁止在比最高排气温度混合比更贫油的设定下连续运转。高度和油门位置的任何变动，都要求重新测得最高排气温度，也需要重新设置混合比。

4 利用排气温度调节混合比的经济性

当从全富油位置开始逐渐沿贫油方向调节，空速将增加，直到排气温度达到离峰值100°F时，此时的混合比为最佳功率混合比，若你继续调贫油直到排气温度达到峰值，此时，空速只减小2英里/小时，然而燃油经济性和飞机航程将增加约15%，此时排气温度峰值时的混合比为巡航功率的65%时最大航程混合比。发动机在最高排气温度时，可以提供最佳燃油经济性。

除降低燃油消耗外，将混合比调整到排气温度峰值，还将使电咀的污染减至最少。还会降低电咀挂油，燃烧室内更清洁，并通常可延长发动机使用寿命。

5 结语

尽管，排气温度系统的运用有上面所说的许多优势。但对飞行员来说，最贫油气缸的判定需要经验的积累；排气温度系统复杂性，也需要消耗飞行员更多的精力。另外，所有的混合比调节，必须建立上仪表能准确读数上，所以，要求对发动机仪表进行定期的维护和校验，以使它保持正常工作。以上所述对飞机的安全飞行和经济性具有较实用的参考意义。

参考文献

[1] EGT and Combustion Analysis In A Nutshell.Alcor Inc..

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