|
|
Главная » 2010 » Февраль » 12 » СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ -2
00:45 СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ -2 |
При разгоне двигателя с режима «малого газа», так же как и при пуске, возникают опасность перегрева проточной части ГТД и возможность работы компрессора на неустойчивом режиме (явление помпажа). Поэтому одной из важнейших задач системы регулирования ГТД является обеспечение подачи топлива при разгоне по определенному закону. Один из наиболее простых временных автоматов разгона представлен на принципиальной схеме системы топливоподачи и регулирования ГТД.
При перемещении рычага управления двигателем 1 в положение увеличенной мощности происходит сжатие пружины 3 центробежного регулятора 4 компрессора, и маятник 5 закрывает своей отсечной кромкой выходное окно 6. Давление топлива за дозирующей иглой увеличивается, и двигатель начинает разгоняться. Так как давление топлива в полости над дозирующей иглой становится равным давлению топлива под поршнем, то под действием пружины 12 дозирующая игла 13 перемещается вниз, проходное сечение на игле увеличивается и соответственно увеличивается подача топлива в двигатель. Скорость перемещения дозирующей иглы зависит от гидравлического сопротивления дроссельного пакета 10 а закон подачи топлива определяется профилем иглы. При сбросе газа выходное окно 6 в регуляторе турбокомпрессора закрывается и происходит уменьшение подачи топлива в двигатель за дозирующей иглой. Для того чтобы обеспечить однозначную зависимость расхода топлива от положения дозирующей иглы, необходимо обеспечить постоянный перепад давления на ее проходном сечении. Клапан постоянного перепада установлен параллельно дозирующей игле и состоит из золотника 20, мембраны 19 и пружины 18. Полость слева от клапана постоянного перепада соединена с линией высокого давлениям полость справа— с полостью за дозирующей иглой. Производительность насоса высокого давления на всех режимах двигателя выше расхода топлива двигателя. Клапан постоянного перепада работает следующим образом.
При увеличении перепада на дозирующей игле усилие топлива, действующее на клапан, перемещает его вправо. Избытки топлива перед дозирующей иглой перепускаются на слив. При уменьшении перепада давления топлива на дозирующей игле клапан слива прикрывается, что уменьшает расход топлива на слив, при этом давление топлива перед дозирующей иглой увеличивается. При уменьшении подачи топлива ниже определенного уровня на переходных процессах возможен срыв пламени в камере сгорания. Назначение клапана минимального давления 7 — обеспечить минимальный необходимый расход топлива на переходных режимах и при работе двигателя на режиме «малого газа».
Мощность ГТД при постоянной частоте вращения турбокомпрессор ного блока существенно зависит от температуры окружающего воздуха и барометрического давления. Для ограничения мощности двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха служит ограничитель максимального расхода топлива 16. При увеличении расхода топлива выше заданного излишек топлива перепускается на слив. Ограничитель частоты вращения силовой турбины 14 механически связан с последней и выполняет следующие функции: уменьшает расход топлива при достижении максимальной частоты вращения ротора; выдает гидравлический сигнал на перевод РСА в тормозное положение при достижении заданной частоты вращения ротора.
Центробежный регулятор 4 при увеличении частоты вращения силовой турбины выше максимальной преодолевает сопротивление пружины 3 и поворачивает связанный с ним рычаг против часовой стрелки, открывая выходное окно 6, чем осуществляется слив топлива из полости за дозирующей иглой.
Запорный клапан 15 служит для того, чтобы предотвратить подтекание топлива в двигатель через зазоры в системе регулирования при длительном его останове. Запорный клапан перекрывается вручную или электроприводом.
Система ограничения температуры газов перед силовой турбиной состоит из комплекта термопар, регулятора температуры и исполнительного механизма. Комплект термопар установлен перед силовой турбиной, и их э. д. с. подается к регулятору температуры {РТ). В регуляторе этот сигнал усиливается. Кроме того, для компенсации тепловой инерции в РТ в зависимости от скорости изменения э. д. с. термопар вырабатывается дополнительный сигнал. Суммарный сигнал сравнивается с задающим сигналом, соответствующим максимально допустимой температуре. При превышении его значения регулятор температуры выдает ; электрический сигнал на исполнительный механизм.
При подаче электрического сигнала на исполнительный механизм 8 якорь 9 отходит от сливного клапана, соединяя его полость со сливом. Это приводит к падению давления в полости над дозирующей иглой 13 и перемещению ее, вследствие чего уменьшается подача топлива, что предотвращает дальнейший рост температуры газов. При отсутствии напряжения на реле сливной клапан механизма 8 под давлением пружины якоря 9 закрывается.
Аналогичные гидравлические системы регулирования ГТД не в полной мере отвечают требованиям по обеспечению оптимальных динамических характеристик при изменении внешних условий, точности поддержания заданных параметров на рабочих режимах и на режимах ограничения. Гидравлические системы регулирования предъявляют высокие требования к точности изготовления элементов топливорегулирующей аппаратуры и степени фильтрации топлива. Кроме того, обеспечение защиты элементов топливорегулирующей аппаратуры от коррозии при длительных стоянках увеличивает трудоемкость технического обслуживания (при консервации и расконсервации).
Бурное развитие в последние годы микроэлектроники и увеличение объема промышленного выпуска микропроцессорных средств вычислительной техники обеспечили широкое развитие электронных систем управления ГТД наземного транспорта. Применение электронных систем управления обеспечивает улучшение следующих эксплуатационно-технических характеристик транспортных средств.
1. Улучшение топливной экономичности. В настоящее время автомобильным транспортом расходуется 1/3 добываемой в стране нефти, поэтому уменьшение километрового расхода топлива транспортным средством имеет большое народнохозяйственное значение. Улучшение топливной экономичности достигается за счет применения электронной системы управления, обеспечивающей оптимальный состав топливовоздушной смеси при работе двигателя на различных режимах (холостой ход, разгон, частичная и полная нагрузка). Кроме того, электронная система управления обеспечивает автоматический выбор оптимальных по топливной экономичности режимов работы двигателя при эксплуатации в различных дорожно-климатических условиях.
2. Снижение токсичности отработавших газов. Все увеличивающийся выпуск автотранспортных средств привел к резкому загрязнению окружающего воздуха (особенно в крупных городах). В настоящее время разработаны нормы токсичности отработавших газов серийных автомобилей, которые предъявляют высокие требования по этому показателю к вновь создаваемым транспортным средствам.
Наибольшее содержание вредных веществ в отработавших газах автомобиля выявлено при работе двигателя на режимах разгона и торможения. Применение электронных систем регулирования, обеспечивающих оптимальные режимы работы двигателя и состав топливовоздушной смеси, позволит не только улучшить его топливную экономичность, но и значительно снизить токсичность отработавших газов.
3. Повышение безопасности движения. На безопасность движения транспортного средства оказывают влияние различные факторы, основными из которых являются эффективность и надежность тормозных устройств. В настоящее время разработаны и нашли широкое применение системы автоматического регулирования тормозного момента, что позволяет исключить скольжение шин независимо от действий водителя.
Разработаны и другие электронные системы, повышающие безопасность движения: оповещение о близости опасности в условиях плохой видимости и о минимально допустимой дистанции между машинами в зависимости от скорости движения; улучшение условий труда (микроклимат, освещение и др.).
4. Снижение трудоемкости технического обслуживания и эксплуатационных расходов. Для повышения надежности и увеличения продолжительности непрерывной работы транспортного средства необходимо проводить техническое обслуживание через определенные интервалы времени (наработку), установленные на основании большого объема экспериментальных работ. Однако в зависимости от условий эксплуатации необходимость технического обслуживания может потребоваться раньше или позже срока, предусмотренного инструкцией. Использование электронных систем диагностирования технического состояния агрегатов и узлов транспортного средства позволяет значительно сократить трудоемкость технического обслуживания. Указанные системы позволят определить необходимость своевременной замены деталей и узлов, что сократит время простоев и расход запасных частей при проведении ремонтных работ.
Основными преимуществами электронных систем автоматического управления (САУ) являются высокая динамическая и статическая точность регулирования заданных параметров в зависимости от изменения внешних условий;
стабильность характеристик САУ в течение всего ресурса без подрегулировки;
высокая надежность за счет сокращения числа трубопроводов н дублирования многих каналов;
быстрое изменение и корректировка алгоритма регулирования и управления в процессе совершенствования систем транспортных средств;
высокая унификация базовых элементов САУ.
Вместе с тем применение электронных систем управления потребует повышения надежности работы датчиков и электромеханических исполнительных устройств и вызовет необходимость привлечения и подготовки большого числа высококвалифицированных специалистов по электронике.
|
|
Категория: Газотурбинные двигатели |
Просмотров: 1643 |
Добавил: Serg
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
|
