液压机械式燃油系统燃气涡轮发动机课件

液压机械式燃油系统主讲人：张雅涵《燃气涡轮发动机》液压机械式燃油系统液压机械式燃油控制器曾是航空发动机上使用最多的控制器，是从早期飞机上单一的功能发展起来的。它具有良好的使用经验和较高的可靠性。它除控制供往燃烧室的燃油外，还操纵控制发动机可变几何形状，例如可调静子叶片、放气活门、放气带等，保证发动机工作稳定和提高发动机性能。液压机械式控制器的计算是由凸轮、杠杆、滚轮、弹簧、活门等机械元件组合实现的，通常由燃油作为伺服油（控制油）。液压机械式燃油系统液压机械式控制中用的燃油泵通常有齿轮泵（包括增压级和主级）、柱塞泵和叶片泵。柱塞泵可按需油量向燃烧室供油；柱塞泵齿轮泵、叶片泵齿轮泵、叶片泵则要求燃油控制器将超出需要的燃油返回油泵。进入燃油控制器的燃油泵后高压油先经燃油滤过滤。粗油滤过滤后的燃油作为主燃油；另一部分再经细油滤过滤后作为伺服油（控制油）。液压机械式燃油系统控制器一般分为计量部分和计算部分。计量部分按照驾驶员要求的推力（或功率），在发动机工作限制之内，依据计算系统计划的燃油流量供往燃油喷嘴；计量部分计算部分计算部分感受各种参数，在发动机的所有工作阶段控制计量部分的输出。有些控制器的计算部分又分为调节部分和限制部分，限制部分监视调节部分并确保总是工作在安全限制之内。液压机械式燃油系统CFM56-3发动机主控制系统为典型的液压机械式控制系统，下图是其MEC控制功能框图。流量公式液压机械式燃油系统式中qm为燃油质量流量；μ为流量系数；A为计量活门流通面积；p为燃油密度；△p为计量活门前、后压差液压机械式燃油系统“”可以看到，要改变燃油流量，一般通过改变计量活门的流通面积和/或计量活门前、后压差实现。相当多的燃油控制器，利用压力调节活门（或称压差活门、压降溢流活门）保持计量活门前、后压差不变，通过改变计量活门的通油面积改变供油量。因为流量和面积是线性关系，面积的改变与燃油流量的改变成正比。为了补偿燃油温度的影响，常在压力调节活门内装有温度补偿器。压差调整钉兼做燃油密度选择器即进行燃油比重调整。液压机械式燃油系统燃油控制器中的转速调节器通常是比例式的，采用刚性反馈，实施闭环转速控制。一些燃油控制器采用三维凸轮作为计算元件，由凸轮型面给出加速（或许还有减速、稳态）的供油计划。三维凸轮根据外部参数的变化移动或转动，凸轮型面上每一点即代表该组参数下，不发生喘振、超温、熄火的允许值。液压机械式燃油系统为保证燃油控制器内伺服机构工作正常以及燃油良好雾化所需的足够压力，控制器内有最小压力活门或增压活门。通过燃油计量活门的计量燃油压力必须高于能够打开最小压力活门的压力才能供往喷嘴。一些控制器中有风车旁通活门或油泵释压活门，保证启动时允许计量燃油压力打开最小压力活门，停车时关闭活门以切断供油，在发动机处于风转状态下使燃油泵供给控制器的燃油返回供油进口。液压机械式燃油系统是发动机能够稳定工作的最低转速，慢车转速控制信号来自驾驶舱推力杆。新型干线飞机的发动机设置地面慢车和进近慢车，地面慢车转速低，进近慢车转速较高。以较高的慢车进近着陆，可以保证飞机复飞时迅速加速。飞机成功着陆后再过4～5s，转为低慢车（地面慢车）。液压机械燃油控制器上有相应的慢车调整钉，可适当调整发动机高、低慢车转速。高、低慢车转换由控制器上慢车电磁活门断电、通电实现。慢车转速液压机械式燃油系统燃油控制器通常装在燃油泵后，燃油泵直接连接到附件齿轮箱。