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生的功率。然而，缺点是使用这种增压器，发动机输出功率仍然随高度增加而降低，类似于
发生在正常进气的发动机上。
很多高功率辐射式发动机会使用单级-单速增压器，使用一个朝前的进气口，因此进气系统
可以完全利用冲压空气。进气道空气通过管道到达汽化器，在那里和气流成比例计量燃油。
油气通过管道输送到增压器或者压气机叶轮，它向外加速了油气混合气。一旦被加速，油气
混合气通过一个扩压器，在这里空气速度弥补了压力能量。经压缩后产生的高压油气混合气
被直接送到气缸。
一些二战期间开发的大的辐射式发动机有一个单级双速增加器。对于这种增压器，单个叶轮
可以运行在两个速度上。低叶轮速度称为低压气机设定，而高叶轮速度称为高压气机设定。
在装配双速增压器的发动机上，在驾驶舱中有一个控制杆或者开关驱动一个滑油离合器在两
个速度间切换。
在正常运行下，起飞时增压器被设定在低压气机位置。在此模式，发动机变成地面增压的发
动机，功率输出随着飞机高度增加而降低。然而，一旦飞机到达一个特定高度，功率就会降
低，且增压器控制要切换到高压气机位置。然后油门复位到需要的进气压力。装配这种增压
器的发动机叫高度发动机。如图5-11
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涡轮增压器
往复式发动机增加马力的最有效率方法是使用涡轮增压器。齿轮驱动增压器的一个主要缺点
是它的功率增加使用了很大部分的发动机功率输出。这个问题用涡轮增压器来避免，因为涡
轮增压器的动力来源于发动机的废气。这就是说涡轮增压器从排出的气体重新获得能量。
涡轮增压器的另一个主要优点是可以控制它们在海平面到临界高度内维持发动机的海平面
马力。在临界高度之上，功率输出和正常进气的发动机一样会下降。
涡轮增压器增加了发动机的进气压力，这样发动机可以在海平面或者更高高度上获得更大马
力。涡轮增压器有两个主要的部分组成：一个涡轮机和一个压缩机。压缩机部分有一个高速
旋转的叶轮。当进气经过叶轮的叶片时，叶轮加速了空气，使得大量空气流过压缩机罩。叶
轮的作用进而产生高压高密度的空气，它被输送到发动机。为旋转叶轮，发动机的废气被用
于驱动安装在叶轮驱动轴对端的涡轮。通过把不同质量的废气引流过涡轮，可以产生更多的
能量，导致叶轮输送更多压缩的空气到发动机。废气门用于调节流进涡轮的排气质量。废气
门本质上就是一个安装在排气系统中的蝶形阀门。当它关闭后，发动机的大多数废气被迫流
过涡轮机。打开时，废气绕过涡轮机直接从发动机的排气管排出。如图5-12
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由于废气被压缩时温度升高，涡轮增压器导致进气温度增高。为降低这个温度以及减少爆燃
的风险，很多涡轮增压发动机使用一个中间冷却器。中间冷却器是一个小的热交换器，它在
热的压缩空气进入燃油计量装置前使用外部空气来冷却这些热空气。
系统运行
在大多数现代涡轮增压发动机上，废气门的位置由一个传动装置耦合的压力敏感型控制机构
控制。发动机滑油被导向或者导离这个调节器而移动废弃门位置。在这些系统上，仅仅通过
改变油门控制的位置，调节器就被自动定位而产生需要的歧管绝对压力(MAP)。
其它涡轮增压器系统设计使用一个独立的手动控制来定位废气门。使用手动控制，你必须密
切监视进气压力表以确定何时达到了需要的歧管绝对压力。手动系统通常可以在使用配件市
场涡轮增压系统修改过的飞机长看到。这些系统需要特殊的操作考虑。例如，如果废气门在
从高高度降低后关闭，可能产生超出发动机限制的进气压力。这种状态称为过增压，它可能
导致严重的爆燃，因为下降时空气密度的增加会导致贫油效应。
尽管自动化废气门系统更少可能遇到过增压状态，但仍然会发生。如果你试图应用起飞功率
而发动机滑油温度低于它的正常运行范围，冷的润滑油不能尽快的流出进气门调节器而避免
过增压。为帮助避免过增压，你应该慎重地前推油门杆以防止超出最大进气压力限制。
驾驶涡轮增压器飞机时有几个你需要知道的系统限制。例如，涡轮增压器的涡轮机和叶轮即
使在相当高的温度时也可以运行在80000rpm 以上的转速。为获得高的旋转速度，系统内
的轴承必须持续的供给发动机润滑油，以降低摩擦力和高温。为得到额外的润滑，应用高油
门设定之前，润滑油温度应该在正常运行范围内。另外，关闭发动机之前你应该让涡轮增压
器冷却，涡轮机速度降低。否则，残余在轴承罩中的润滑油会脱碳沸腾，导致轴承和轴上形
成严重的碳沉积。这些沉积快速地降低了涡轮增压器的效率和使用寿命。对于其它限制，请
参考飞机飞行手册和飞行员操作手册。
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高海拔性能
带涡轮增压系统的飞机爬升时，通常关闭废气门而维持最大允许进气压力。在特定的一点，
废气门会完全关闭，随高度进一步增加，进气压力会开始下降。这就使临界高度，它由飞机
或者发动机制造商确定。当评估涡轮增压系统的性能时，在指定的临界高度之前进气压力开
始下降，那么发动机或者涡轮增压器应该交由合格的航空维修技术员检查维修，以确保系统
的正常运行。
点火系统
点火系统为点燃气缸中的油气混合气提供电火花，它由磁电机，火花塞，高压引线和点火开
关组成。如图5-13
磁电机使用永久磁铁来产生完全独立于飞机电路系统的电流。磁电机产生足够高的电压在每
个气缸内的火花塞间隙之间触发火花。当你接上起动器时系统开始点火，曲轴开始旋转。只
要曲轴旋转就会持续运行。
大多数标准认证的飞机安装了一对点火系统，有两个独立的磁电机，分开的两组电缆，以及
两组火花塞，这样可以增加点火系统的可靠性。每个磁电机独立运行，点燃气缸中的另一个
火花塞。两个火花塞的点火改进了油气混合气的燃烧，导致功率输出得到轻微的增加。如果
一个磁电机失效，另一个不会因此而失效。发动机将继续正常工作，尽管你会预期发动机功
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飞行员航空知识手册(46)
