The Development of Piston Aero Engines pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Motorbooks Intl

作者:Gunston, Bill

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 25.93

装帧:Pap

isbn号码:9781852606190

丛书系列:

图书标签:

航空发动机
活塞发动机
发动机发展史
航空工程
机械工程
内燃机
航空动力
历史
技术
工程学

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具体描述

When the first aviators sought engines to power their flying machines nearly a century ago, they did so in a world of rapid and exciting progress. This was a time of experiment and adventure, in which it soon became clear that what was needed was an engine that could give ample power but within reasonable limits of weight and bulk. That has been the criterion ever since, and still is. Here, expert aviation author Bill Gunston takes a thorough look at the history, development and application of these remarkable power plants, from those used by the Wright Brothers for their pioneering flights in the early 1900s right up to the small engines fitted to microlights today. He assesses what has led to the present state of piston aero engine design, as well as giving some thoughts on what the future might hold. Also included is a comprehensive review of all today's engines: air-cooled, liquid-cooled, units derived from basic automotive (car) designs, as well as some unconventional models. This fully updated second edition includes details of new families of engines being developed at the present time, as well as suggestions as to what the future might hold.

《航空动力之源：早期活塞发动机的演进与革新》本书旨在深入剖析二十世纪初至中叶，活塞式航空发动机在技术、设计与制造领域所经历的飞跃式发展。我们并非仅仅梳理历史事件的发生顺序，而是致力于呈现驱动这些变革的科学原理、工程挑战以及由此诞生的革命性创新。从最初的简陋结构到复杂精密的动力心脏，航空活塞发动机的每一次进步都深刻地影响着航空业的轨迹，定义了飞行的可能性，并最终将人类的梦想变成了现实。第一章：孕育与萌芽——活塞发动机的早期探索在莱特兄弟首次成功飞行的黎明之前，陆地和海上动力装置的开发已为航空动力奠定了基础。本章将回顾蒸汽机和内燃机的早期发展，重点关注其在机械效率、功率输出和重量比方面的局限性。我们将探究早期航空先驱们如何借鉴现有技术，尝试将这些并不完美的动力装置适配于飞行器，并详细分析这些早期尝试中遇到的关键技术难题，例如：功率与重量的权衡：如何在提供足够升力所需推力的同时，最大限度地减轻发动机的自身重量。可靠性与稳定性：早期发动机在运转过程中易出现的故障，以及如何通过材料选择和结构改进来提高其稳定性。冷却系统的雏形：在没有高效冷却技术的情况下，如何管理发动机产生的巨大热量，避免过热损毁。燃油供给与点火系统的原始状态：早期化油器和点火装置的简陋设计，以及它们对发动机性能的影响。通过对这些初期探索的细致梳理，读者将能深刻理解早期航空发动机面临的巨大挑战，以及工程师们在技术上的艰难摸索。第二章：结构突破——从单缸到多缸，从风冷到水冷随着飞行器性能要求的不断提高，单缸发动机很快显露出其不足。本章将聚焦于发动机结构设计上的关键突破，尤其是多缸发动机的出现及其带来的革命性改变。我们将详细阐述不同气缸排列方式（如直列、V型、星形）的设计理念、各自的优缺点以及它们如何影响发动机的尺寸、平衡性、冷却效率和功率输出。星形发动机的兴起：详细分析星形发动机为何能在特定时期内成为主流，其独特的曲轴和连杆机构如何实现高功率密度和良好的散热效果，并探讨其在振动控制方面的挑战。水冷与风冷的博弈：对比水冷和风冷系统的优势与劣势。分析水冷系统在提供更均匀冷却和允许更高压缩比方面的潜力，以及其增加的重量和复杂性；同时，探讨风冷系统在结构上的简化和重量上的优势，以及如何通过改进气缸盖设计和叶片来提升散热效率。气阀机构的演进：深入研究气阀（进气阀和排气阀）的设计原理、驱动方式（如顶置气门OHV、顶置气门OHC）的演变，以及它们如何影响发动机的进排气效率、功率输出和运行速度。第三章：性能飞跃——压缩比、增压技术与燃油创新发动机功率的提升不仅仅依赖于气缸数量的增加，更在于对燃烧效率的极致追求。本章将深入探讨提高活塞发动机性能的关键技术，重点关注压缩比的优化、增压技术（机械增压和涡轮增压）的引入，以及燃油的革新。压缩比的科学：详细解释压缩比对发动机热效率和功率输出的影响，以及提高压缩比所面临的爆震（Knocking）问题。我们将剖析当时的材料科学和点火控制技术如何帮助克服这一挑战。增压器的秘密：深入解析机械增压器（Roots blower, Lysholm supercharger）和早期涡轮增压器的工作原理，探讨它们如何通过强制进气来提高发动机在不同高度下的性能表现。我们将分析不同增压器类型的技术特点，以及它们在航空发动机设计中的应用实例。燃油的演进：追溯航空燃油（如不同辛烷值的汽油）的开发历程，以及这些燃油的化学特性如何与发动机的设计（如压缩比、点火提前角）相互配合，共同提升整体性能。第四章：材料与工艺——强度、耐用性与轻量化优质的材料和精湛的制造工艺是打造可靠、高效航空发动机的基石。本章将聚焦于推动活塞航空发动机进步的材料科学和制造技术。合金的革新：探讨铝合金、钢合金等新型材料在发动机缸体、活塞、连杆、曲轴等关键部件上的应用。分析这些材料如何提高发动机的强度、耐磨损性、耐高温性，并显著减轻整体重量。精密加工的进步：详细介绍高精度加工技术（如镗孔、磨削、珩磨）在活塞环、气缸壁、轴承等配合件制造中的应用。阐述精密加工如何减小零件之间的间隙，提高密封性，降低摩擦损失，从而提升发动机的效率和寿命。表面处理与强化技术：探讨早期对金属部件进行的表面处理（如氮化、硬质氧化）和热处理工艺，以及它们如何提高关键部件的耐磨损性和抗疲劳性。第五章：可靠性与维护——飞行安全的保障强大的动力固然重要，但发动机的可靠性才是保障飞行安全的关键。本章将关注活塞航空发动机的设计如何兼顾性能与耐用性，以及维护保养的必要性。润滑系统的演变：探讨早期润滑系统（如飞溅润滑、压力润滑）的设计，以及如何通过改进油泵、油路设计来确保发动机关键部件得到充分润滑，降低磨损。点火系统的可靠性：分析磁电机（Magneto）和电池点火系统在发动机中的作用，以及如何通过双火花塞设计来提高点火的稳定性和可靠性。日常维护与检修：简述早期航空发动机在日常操作中的维护要点，如燃油和机油的检查、火花塞的清洁、气门间隙的调整等，以及这些维护工作如何对延长发动机寿命和保障飞行安全起着至关重要的作用。结论：历史的回响与未来的启示本章将回顾活塞航空发动机在二十世纪航空史上的辉煌篇章，总结其在技术发展、性能提升和材料工艺等方面的关键成就。我们将探讨活塞发动机为何能够长期占据主导地位，并分析其在特定历史时期为航空运输、军事飞行所做出的不可磨灭的贡献。同时，我们将简要审视活塞发动机技术在面对喷气式发动机等新兴技术时的局限性，但强调其所积累的工程智慧和技术经验，为后来的发动机技术发展提供了宝贵的借鉴和启示。本书期望通过对这些历史进程的深入解析，让读者深刻理解活塞航空发动机的精妙设计、背后付出的巨大努力，以及它们在塑造现代航空史中所扮演的关键角色。