一型航空发动机燃油调节系统浅析

缪建波++陈福利++王慧颖

【摘 要】 航空发动机燃油调节系统主要用来向主燃烧室、加力燃烧室以及燃油液压控制系统供给燃油，并根据发动机状态和外界条件的变化，调节供油量，以保证发动机在各个状态下都能稳定工作。发动机在节流状态（即发动机油门手柄从最大位置移到慢车位置的移动区域所对应的发动机工作状态），由机械液压高压转子转速调节器控制；在最大和加力状态，由电子和机械液压调节器控制，采用闭环调节原理。

【关键词】 燃油调节系统 机械液压 电子调节器 节流状态 最大状态

1 燃油调节系统工作原理

1.1 主燃烧室燃油调节系统的一般特性

节流状态燃油流量的调节由液压机械高压转子转速调节器来完成。最大和加力状态的调节，由电子和机械液压燃油调节系统共同完成。当系统工作正常时，由发动机电子调节器内燃油控制通道进行调节。通道调节器为模拟式，机械液压部分仅作为电子调节器的执行机构。当电子调节器故障时，系统自动转换为机械液压调节器进行工作，机械液压调节器根据高压转速=f（油门杆，进气温度）进行调节。

1.2 液压机械部分与高压转子转速控制相关机构的简介

高压转子转速调节器功用是在节流状态，或在最大和加力状态，发动机电子调节器故障完全失效、改由机械液压调节器工作时，根据给定的转速调节规律，自动保持给定的转速；当油门杆位置改变时，自动改变发动机的工作状态。

高压转子最大转速重调机构的功用是，当发动机电子调节器故障时，为保证发动机的安全，降低发动机高压转子的最大转速。

2 电子调节器

2.1 电子调节器工作原理

电子调节器是发动机电子—机械液压控制系统的一部分，用来调节发动机参数，向发动机控制附件、监控告警系统和机载记录系统发出指令。调节器根据发动机进口温度，调节最大状态和加力状态的高低压转子转速以及涡轮后温度。

电子调节器燃油通道调节系统是指调节器中通过对发动机燃油流量的控制，来调节发动机状态的系统。调节器中有三个通道用于调节发动机燃油流量，即低压转子调节通道，高压转子调节通道和涡轮后温度调节通道。由于这些通道都是通过测量参数，与程序给定装置形成的信号进行比较，然后通过脉宽调制，最后对执行机构进行作用，调节发动机供油。燃油流量通道主要由开关电路、最小值选择器、脉宽调制器、校正电路和功率放大器组成。

2.2 电子调节器燃油调节通道执行机构

燃油泵调节器执行机构的功用是，将发动机电子调节器内低压转子、高压转子和涡轮后温度调节通道的电子脉冲信号，转换成液压信号，用于控制油泵调节器上的定量开关。

燃油泵调节器执行机构由执行机构电磁活门、回油活门、弹簧、平衡占空系数调整螺钉组成。

发动机工作时，电子调节器向执行电磁活门输送振幅和频率一定的脉冲信号，通过电磁活门的开关，使回油活门上部作用着频率一定，占空比为变数的脉动油压，由于脉动油压的频率与回油活门本身的固有频率相差较大，因此回油活门输出的是与占空比成线性关系的位移信号。发动机的被调参数与给定值的正偏差越大，回油量越多，定量开关随动活塞上强的控制油压力越小，发动机供油量越少，从而防止了发动机被调参数的正偏差，保证了发动机的安全。如果发动机被调参数与给定值出现一定的负偏差，负偏差越大，占空比越小，回油活门下移也越小，回油量越少，定量开关随动活塞上强的控制油压力越大，发动机供油量越多，被调参数调回给定值。

3 液压选择器

液压选择器的功用是根据作用在液压选择器分油活门两端上的油压力大小，对机械液压调节器和电子液压机械调节器进行切换。

液压选择器由分油活门、弹簧组成。

液压选择器的选择策略是按最小油压力信号进行选择。发动机不工作时，分油活门在下部弹簧力作用下，处在上极限位置，沟通液压机械调节器到定量开关随动活塞上腔的油路，便于发动机在起动及低转速时由机械液压调节器进行控制。发动机起动后，高压转速低时，由于回油活门下腔的油路被闭锁活门关闭，既使电子调节器向燃油泵调节器发出控制信号，由于回油活门不能运动，电子调节器仍不能对发动机进行控制。当高压转速达到一定转速后，闭锁活门打开回油活门下腔的回油路，电子调节器如果此时发出信号，则通过回油活门，液压选择器的分油活门，可以对发动机进行控制。但是，在高压转子转速在某个值附近，由于此时的低压转子、高压转子和涡轮后温度与电子调节器相对应调节通道的程序给定值相差较多，产生的占空比很小，接近于零该电子脉冲信号作用到电磁活门上，使回油活门上端油压较小，不能下移打开回油路，分油活门在下部油压力和弹簧力作用下，仍然处于上极限位置，燃油流量仍然由机械液压调节器控制。当低压转子、高压转子和涡轮后温度与电子调节器中相应通道的程序给定值比较接近时，电子调节器发出的占空比逐渐增大，由于回油活门上部的油压力增大，使其下移，沟通了分油活门下部燃油的部分回油路，使分油活门下部油压力减小，另外，设计时，使机械液压调节器调节的转速比电子液压机械调节器调节的转速大，因此，在同一转速下，燃油泵调节器调节的油压大于电子调节器调节的油压力，所以分油活门下移，关闭了燃油泵调节器通往定量开关随动活塞上腔的油路，打开了电子调节器通往定量开关的油路，此时发动机燃油流量由电子调节器进行控制。

参考文献：

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