活塞式发动机和喷气式发动机的区别

飞机活塞发动机

霍赛时航空发动机

飞机活塞发动机

为飞机提供飞行动力的往复式内燃机。发动机带动空气螺旋桨和其他螺旋桨旋转产生推进力(见航空发动机)。

从第一架飞机升空的1903，到二战结束，所有飞机都使用活塞式航空发动机作为动力装置。20世纪40年代中期，燃气涡轮发动机在军用飞机和大型民用飞机上逐渐取代活塞航空发动机，但小功率活塞航空发动机比燃气涡轮发动机更经济，仍用于轻型和低速飞机。

工作原理活塞式航空发动机是采用电喷点火的四冲程汽油机。曲轴旋转两圈，每个活塞在气缸内往复运动四次，每次重1冲程。四个冲程依次为吸气、压缩、膨胀、排气，共同构成1个定容加热循环(见工程热力学)。发动机的热效率与压缩比和燃烧后工质(工作介质)的温度有关。过大的压缩比会使工作介质的压力和温度过高，燃油可能在被电喷嘴点燃前自动燃烧并形成爆震波(见燃烧科学)，造成气缸局部过热，增加零件负荷，降低发动机的可靠性。提高汽油的辛烷值(见航空燃料)是提高压缩比和防止爆震的有效措施。航空汽油辛烷值一般在100以上。每个气缸能够发出的功率受到工作介质温度的限制。活塞每升排量产生的功率称为上升功率，一般为22 ~ 44千瓦(30 ~ 60马力)，个别发动机可达59千瓦(80马力)。活塞排量是指活塞在气缸中从底部移动到顶部所扫过的体积。

喷气发动机

1939德国科学发明喷气发动机

如今，人们乘坐连接世界主要城市的快速定期航班是理所当然的。这种高效的空中导航大多是由喷气发动机驱动的，喷气发动机是在第二次世界大战期间开发的。

喷气发动机之所以工作，当然是因为每一个动作都会产生相同和相反的反作用力。燃料在发动机中央燃烧，气流从尾部排出，从而带动飞机前进。

两个人意识到这种方法可以用来推进飞机。英国工程师弗兰克·惠特尔在1928年发表了这个原理。但是在1930年，一位独立工作的德国发明家汉斯·奥海因根据这个想法获得了一项专利。

第二次世界大战期间，惠特尔和奥海因继续他们的研究，但当然，他们走自己的路，因为英国和德国处于战争状态。看起来，任何一个国家拥有一种可以快速制造并由喷气发动机推进的飞机都将是一大军事优势。于是，德国人在1939年生产出了第一架会飞的喷气式飞机——“海因克尔He-178”。英国随后在1941有了格洛斯特E-28。

这两种类型的飞机都需要进一步研究和改进。直到战争结束，喷气式飞机才进入正常生产状态。所以直到战后几年，喷气式飞机才开始占领天空。

附:活塞发动机的飞机虽然能飞700公里/小时，但要达到这个速度需要很多燃料。喷气发动机以这个速度飞行更经济(其实可以快很多)。