СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2006 года по МПК F02C9/26 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к системам регулирования топлива воздушно-реактивного двигателя (ВРД), имеющим двухступенчатые электроприводные насосные агрегаты.

Известна система (см. патент РФ №2194181, МКП F 02 C 9/26, 2001 г.), содержащая электроприводной насосный агрегат, управляемый по частоте вращения, и электронный блок управления. На общем валу привода последовательно установлены шестеренный качающий узел подачи топлива и шестеренный дозирующий качающий узел с клапаном постоянного перепада давлений прямого действия.

Недостатком указанной системы является то, что клапан постоянного перепада, используемый для подрегулировки наклона линейной характеристики дозирующего качающего узла, не обеспечивает точность регулирования зависимости изменения расхода топлива по частоте вращения вала электропривода Q_т=f(n_пр), где Q_т - расход топлива, а n_пр - частота вращения привода, т.к. шестеренные качающие узлы по своим свойствам слабо реагируют на малые изменения перепада давлений, а регулировка клапана постоянного перепада давлений прямого действия на большие значения перепада не предусмотрена из-за большой статической ошибки клапана перепада давлений. Для устранения этой ошибки требуется использование ряда дополнительных устройств, что ведет к увеличению габаритов системы.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение точности регулирования расходной характеристики дозирования топлива без увеличения габаритов системы.

Для достижения этого технического результата в системе топливопитания и регулирования, содержащей установленные последовательно на приводном валу шестеренный качающий узел подачи топлива и дозирующий качающий узел с клапаном постоянного перепада давлений, параллельно дозирующему качающему узлу установлен регулируемый жиклер.

Отличительные признаки, а именно установка параллельно дозирующему качающему узлу регулируемого жиклера, позволяют повысить точность регулировки расходной характеристики дозирования топлива без увеличения габаритов системы за счет обеспечения подпитки отдозированного топлива из полости недозированного топлива через регулируемый жиклер, что дает возможность смещать в широком диапазоне характеристику Q_т=f(n_пр) параллельно исходной, имеющей отклонения от заданной. Точность и стабильность подпитки обеспечивается за счет того, что регулируемый жиклер охвачен тем же постоянным перепадом давлений, поддерживаемым клапаном постоянного перепада давлений между входом и выходом дозирующего качающего узла.

Предложенная система представлена на чертежах, где на фиг.1 показана блок-схема предложенной системы, а на фиг.2, 3 - вариант установки регулируемого жиклера.

Система содержит шестеренный насос 1 подачи топлива, соединенный валом 2 с одной стороны с управляемым электроприводом 3, а с другой - с шестеренным дозирующим насосом 4. Через каналы 5 недозированного и 6 отдозированного топлива к дозирующему насосу 4 подключен клапан 7 (КПП) постоянного перепада давлений, имеющий канал 8 перепуска топлива на вход в насос 1. Насос 1 имеет канал 9 входа и канал 10 выхода, который одновременно является входом в насос 4. Параллельно насосу 4 установлен регулируемый жиклер 11. Электропривод 3 электрически связан с блоком 12 управления частотой вращения насоса 1.

Жиклер 11 может быть сменным и установленным в клапане 7 между полостями недозированного и отдозированного топлива (см. фиг.2, 3), и в этом случае подрегулировка характеристики осуществляется подбором жиклеров.

При работе системы из блока 12 управления на электропривод 3 поступает электрический сигнал, задающий определенную частоту вращения. Электропривод 3 устанавливает через вал 2 производительность насоса 1. Топливо от насоса 1 поступает по каналу 10 к дозирующему насосу 4 и далее на выход системы к форсункам двигателя. Производительность насоса 1 обеспечена так, чтобы она была больше пропускной способности дозирующего насоса 4 на величину избытков топлива, необходимых для функционирования клапана 7.

Часть топлива, параллельно основному расходному потоку, через регулируемый жиклер 11 из канала 5 недозированного топлива подается в канал 6 отдозированного топлива, обеспечивая его подпитку и тем самым смещение характеристики Q_т=f(n_пр) параллельно исходной до заданной величины.

При увеличении частоты вращения привода 3 повышается расход топлива на форсунках и, как следствие, возрастает давление в топливной системе. Клапан 7 реагирует на увеличение производительности насоса 1 и изменение перепада давлений перепуском топлива по каналу 8 на вход в насос 1. По окончании переходного процесса на выходе насоса 1 устанавливается более высокий уровень давления. На дозирующем насосе 4 при более высоком уровне давлений топлива на его входе 5 и выходе 6 сохраняется отрегулированная величина перепада давлений.

При уменьшении частоты вращения электропривода 3 система работает аналогично, но в сторону уменьшения уровня давления в топливном тракте с сохранением величины перепада давлений на дозирующем насосе 4.

Таким образом, при увеличении или уменьшении частоты вращения привода перепад давлений на жиклере 11 также сохраняет свое значение, обеспечивая постоянную подпитку расхода, а значит, повышается точность регулирования расходной характеристики дозирования топлива без увеличения габаритов системы.

Изобретение предназначено для топливопитания и регулирования двигателя и может быть использовано в авиадвигателестроении. Система содержит установленные последовательно на приводном валу шестеренный качающий узел подачи топлива и шестеренный дозирующий качающий узел с клапаном постоянного перепада давлений. В системе параллельно дозирующему качающему узлу установлен регулируемый жиклер, который обеспечивает подпитку полости отдозированного топлива недозированным при изменении величины частоты вращения привода. Изобретение обеспечивает повышение точности регулировки в зависимости от изменения расхода топлива по частоте вращения. 3 ил.

Система топливопитания и регулирования двигателя, содержащая установленные последовательно на приводном валу шестеренный качающий узел подачи топлива и шестеренный дозирующий качающий узел с клапаном постоянного перепада давлений, отличающаяся тем, что параллельно дозирующему качающему узлу установлен регулируемый жиклер.