? 如標(biāo)題所講，本文是本人對(duì)自己在幾年前所作的低劣科普專(zhuān)欄的一次重置，旨在以更高的質(zhì)量和更清晰的邏輯為游玩包括戰(zhàn)爭(zhēng)雷霆，IL2系列在內(nèi)的玩家介紹航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的一些基礎(chǔ)知識(shí)。方便各位在看到相關(guān)大佬測(cè)試出來(lái)的一些包括發(fā)動(dòng)機(jī)出力包線之類(lèi)的內(nèi)容時(shí)不至于一頭霧水。

? 在對(duì)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行研究時(shí)，最離不開(kāi)的就是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力包線。二戰(zhàn)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力根據(jù)其在不同高度的表現(xiàn)所做出來(lái)的一張圖，通常由一個(gè)坐標(biāo)系和位于其中的一段折線組成。示意圖如下：

此圖中的Y軸為海拔，X軸表示動(dòng)力，其中的紅色線段a則是在理想狀態(tài)下的一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力隨高度變化的示意圖。之所以說(shuō)是理想狀態(tài)是因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力【1】的限制，這種曲線是不會(huì)出現(xiàn)在圖上的，實(shí)際出現(xiàn)的曲線則是下面這種情況：

可以看到此圖和上圖的對(duì)比情況：由于進(jìn)氣壓限制的存在（假設(shè)圖中的進(jìn)氣壓為10psi【2】）由圖中的線段a-1組成了這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上的動(dòng)力包線，原本包線a的一部分被我做成虛線，實(shí)際上并不存在，此處是為了方便與上圖看出變化。

??轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前的實(shí)線段的存在是因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力限制為10psi，超過(guò)了這個(gè)限制會(huì)引起爆震，進(jìn)而損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的高度稱(chēng)之為臨界高度（critical altitude，CA）或者全油門(mén)高度（full throttle altitude，F(xiàn)TH）這個(gè)高度以下飛機(jī)會(huì)受到進(jìn)氣壓限制，進(jìn)氣壓保持恒定。這個(gè)高度以上則會(huì)由于限制消失，進(jìn)氣壓力隨高度增加而自然下降。

? 進(jìn)氣壓限制對(duì)飛機(jī)馬力的影響我們此處先不提，先來(lái)看增壓器。

? 二戰(zhàn)時(shí)常用的增壓器就兩種機(jī)械增壓器（ Mechanical super charger 簡(jiǎn)稱(chēng)Super charger）和廢氣渦輪增壓器（Exhaust turbo charger 簡(jiǎn)稱(chēng)Turbocharger），此文只討論機(jī)械增壓。

? 機(jī)械增壓的原理就不再贅述，簡(jiǎn)單來(lái)講就是讓發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣具有更快的流速，提升進(jìn)氣壓。因?yàn)闄C(jī)械增壓器需要發(fā)動(dòng)機(jī)自身的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)它工作，所以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和增壓器轉(zhuǎn)速之間存在固定關(guān)系，兩者的比值稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)比，是機(jī)械增壓器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力影響的重要指標(biāo)。

? 此處上圖中的發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有任何強(qiáng)制進(jìn)氣手段，現(xiàn)在我們給他裝上一個(gè)驅(qū)動(dòng)比為1：5的增壓器，就會(huì)得到下面的圖3：??

新的發(fā)動(dòng)機(jī)包線由b-1組成，由于進(jìn)氣壓力的提升，可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)的臨界高度有了提高，也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在可以在更高的高度上維持馬力。由于在在原本的自吸發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了一個(gè)驅(qū)動(dòng)比為1：5的增壓器，現(xiàn)在這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)一速增壓發(fā)動(dòng)機(jī)了.

? 現(xiàn)在我們推翻之前所作的假設(shè)，重新將a-1??看作是裝有1：5驅(qū)動(dòng)比的增壓器，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)在高空的性能，我們又給它的增壓器增加了一個(gè)驅(qū)動(dòng)比，為1：6（此處包線為b-1），讓它可以在這兩個(gè)增壓器之間自由切換驅(qū)動(dòng)比，此時(shí)我們就得到了一臺(tái)一級(jí)二速機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。包線為a-1和b-1

? 至于二級(jí)增壓器，就是在原本一臺(tái)增壓器的基礎(chǔ)上再加上一臺(tái)增壓器，用來(lái)提升性能，帶來(lái)的效果和增加驅(qū)動(dòng)比是一致的。二級(jí)一速增壓就是兩臺(tái)增壓器，一個(gè)驅(qū)動(dòng)比。二級(jí)二速就是兩臺(tái)增壓器用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)比等等。

?? 所以在閱讀他人制作或者手冊(cè)中的包線時(shí)，并不能簡(jiǎn)單地根據(jù)圖中有幾段折線來(lái)判斷這是一個(gè)幾級(jí)幾速的發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)橐患?jí)二速和二級(jí)二速如果同樣設(shè)置有兩個(gè)增壓器切換擋位，那么他們?cè)诒砩系臉幼邮且荒Ｒ粯拥模仨氁雷约?/span>研究的是什么飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，或者更簡(jiǎn)單的，直接翻到手冊(cè)前面去讀。

? 如果在上圖中仔細(xì)觀察就能發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大馬力其實(shí)是下降了的，這是因?yàn)樵鰤浩饕谝驗(yàn)閕個(gè)更高的驅(qū)動(dòng)比下工作，需要更強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)它，發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力被增壓器”吃“掉了。

進(jìn)氣壓限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的限制實(shí)在是太大了，要解除這個(gè)限制我們就需要有更好的抗爆震的燃料，假設(shè)我們此時(shí)用上了盟軍在二戰(zhàn)中后期使用過(guò)的100/150【3】燃料，那么進(jìn)氣壓的限制就沒(méi)有那么大了，假設(shè)現(xiàn)在的進(jìn)氣壓限制提升到了20psi，包線就會(huì)如下圖所示：

? 此時(shí) ，進(jìn)氣壓限制線由原來(lái)的紅色和綠色?變成了藍(lán)色的c-1和褐色的d-1，可以看到，發(fā)動(dòng)機(jī)整體馬力的提升非常巨大，功率在原本的臨界高度之下提升了不少，但是臨界高度也相應(yīng)降低了不少。

? （完）

注釋?zhuān)?、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力，用來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量

? ? ? ? ? ?2、psi：磅每平方英寸，英制壓力單位，美制為in Hg 英寸汞柱；德國(guó)為ata 工程大氣壓。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm=14.7psi=29.92in Hg=1.0332ata

? ? ? ? ? ?3、100/150：前為發(fā)動(dòng)機(jī)貧油狀態(tài)下的辛烷值，后為富油狀態(tài)下的品度值。

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