如何區分活塞式引擎風冷和液冷?

時間 2021-05-31 20:36:12

1樓:雪橇貓

如果不看發動機,只看飛機外形,那麼有個比較簡單的方法區分。

1.頭尖的(大部分)是直列液冷發動機

BF-109

噴火2.頭扁的(大部分)是星型氣冷發動機

FW-190

P-47

2樓:Jin Dwight

風冷和液冷發動機外觀上的區別

風冷發動機氣缸呈星形排列,圍繞曲軸排成一圈。外觀上看是短而粗。

航空液冷發動機多位V型排列或X/H型排列,外觀上看是長而細【相對而言】。而且一般機身上會有比較明顯的散熱器【除了Dora那個風冷改液冷的貨,沿用了風冷的進氣方式】

至於特點=.=液冷發動機特點是功率密度大,體積小,同時更加流線【H缸發動機除外】。進氣道布置也更加簡潔,有利於增壓器的安裝。

缺點也明顯,需要大量冷卻液,一旦冷卻液洩漏/不足將會很快損壞。作為軍用飛機來說這一點是比較致命的。美國海軍不裝備液冷發動機的原因之一便是如此, 航母上飛機相對難以得到補充,需要盡量保證受損飛機能返航修理。

同時航母上缺乏淡水,風冷發動機可以減少淡水消耗。風冷發動機特點也很明顯,結構簡單耐用,抗損能力強。一般來說風冷發動機掛掉幾個氣缸一樣可以正常執行;而且不存在液冷發動機的散熱器損壞/冷卻液流失問題。

缺點是多排發動機後排散熱效能捉雞,因為環境空氣經過前方氣缸加熱後提高了;很明顯的例子就是普惠公司的R4360 Wasp Major發動機,後排氣缸都是用更耐熱材料製造的,可靠性依然不高【雖然很大一部分是因為B36發動機倒置,導致高耐熱的後排氣缸在環境溫度最低的前方,不耐熱的前排氣缸反而在後面】。

液冷是否就是指水冷或油冷

目前來看水冷發動機居多

星型發動機分類上是否是與風冷或液冷平行的概念目前沒有過星形液冷發動機,可以認為星形發動機=氣冷發動機;但是有V型/直列風冷發動機【大量電單車引擎,和早期的破鞋汽車以及New Beetle】 按照分類來說,星形和液冷/風冷不屬於同一種分類方式。液冷/風冷屬於按冷卻方式分類;星形,直列,V型,H型,水平對置等是按照氣缸排列方式分類。

3樓:airbunny

風冷發動機和液冷發動機的區別就是看散熱媒介。

如名稱所見,風冷發動機的散熱媒介就是簡單的風。發動機的氣缸暴露在空氣中,通過散熱片與周遭的空氣接觸並發生熱交換並由風帶走熱量。而液冷則是使用冷卻水+新增劑(電單車上似乎是有用冷卻油的)做散熱媒介。

當然,被加熱後的冷卻液也會通過熱交換器再和外面的空氣做熱交換,並最終由空氣帶走熱量。

所以分辨一台發動機是氣冷還是液冷,主要看氣缸上是不是有散熱片以及有沒有熱交換器就可以分辨了。氣缸暴露並有散熱片的,就是氣冷發動機氣缸被封閉,發動機上有熱交換器的就是液冷發動機

比如這台對置雙缸發動機。可以看到暴露的氣缸和上面密布的散熱片。可以肯定他是一台氣冷發動機。

而這台V12發動機(Allison V-1710)從被冷卻管封閉的氣缸裡就能很容易看出來這是一台液冷發動機了。(因為是航空發動機的緣故,熱交換器並不是直接裝在發動機上的。若是汽車發動機,就容易看到和發動機裝在一起的熱交換機)

但很多時候,有人說可以通過發動機的結構形式來區分氣冷和液冷,比如說單缸和星型發動機就是氣冷,而直列式的(還有V和W式的)就是液冷的。雖然大多數情況下這麼區分不會有什麼問題,但是並不準確呢。直列式也好,星型也好,本質上只是活塞引擎曲軸設計的一種方式罷了。

雖然他們各自的設計恰好針對某些散熱方式有優勢,但並不絕對僅僅適用於某一種散熱方式。

一般說,直列式的發動機適合液冷。因為直列式的發動機更加緊湊,適合布置冷卻液管路。以及直列式發動機若使用風冷有乙個天生的劣勢--發動機的氣缸是按照順序排列下來的。

若是前面的氣缸被空氣冷卻了,那麼後面的氣缸遇到了冷卻空氣就會較高。故此冷卻效果會下降。若是V12這樣的大發動機,最後面的氣缸散熱效果會差死。

這樣很容易引起發動機過熱自燃。因此直列發動機更適合液冷。

*直列發動機若是採用風冷,後面氣缸使用的冷卻空氣就會越來越熱,最終會熱到無法散熱的程度。(Ps 圖里的發動機是汽車用的-_,-)

但凡事都不絕對。若是發動機只是直列四缸或六缸,且馬力不是很大的話,直列發動機使用氣冷倒是也沒什麼問題。實際上早期的很多航空發動機都是直列式且風冷的呀~即使現在的輕型飛機裡,使用直列式風冷發動機的也不在少數。

因為這樣的話結構簡單重量也輕啊~比如很常見的,塞斯納172的O-360,就是水平對置四缸的氣冷發動機。

*塞斯納-172使用的O-360

當然,直列式還是風冷的發動機,做得最好的一定是保時捷了。911上用的水平對置發動機還是風冷的一直做到了2023年代還是超跑的效能,也真是醉了。

星型發動機幾乎都是風冷的倒是不假。畢竟這個結構形式可以讓所有氣缸都正面面對氣流,很有利於風冷散熱。而且還可以節約長度上的空間呀。所以星型發動機幾乎都是風冷的了。

*乙個中國產的航模用五缸星型發動機。

但是凡事都有例外。星型發動機的汽缸數收到平面上限制,一般不會做到8缸以上。那麼如果要給乙個星型發動機配備更多的氣缸,比如12缸甚至16缸的時候要如何做呢?

答案是再做乙個星型的結構在後面,讓兩個星型結構疊在一起。比如普惠的R-4360。一共疊了多達4個星型結構。

但是還記得之前說過的風冷直列發動機的散熱問題麼?恩,就是前面的氣缸會加熱冷卻空氣,導致後面氣缸無法得到充分的散熱。R-4360也遇到了類似的問題了。

並且在用了多達6臺的B-36上經常發生自燃問題。最後普惠發現疊層的星型發動機還是氣冷的完全就是悶聲做大死,於是只好把它改成液冷的了事。

當然如同萊特R-2160這樣設計之初就疊了足足7層的星型發動機,設計師如果一開始就不是把它設計成液冷的,那他腦子裡一定是進了貓了!

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