第10章起动和点火系统-GasTurbineAero.ppt

07十一月2024主要内容：
10.1起动系统
10.2点火系统
10.3典型的起动和点火系统一、起动与点火系统功用:

使发动机由静止状态过度到稳定的慢车转速工作状态。
点火系统还应能单独工作，以实现空中再点火以及恶劣天气情况下为防止发动机熄火而进行的常明灯式的持续点火
起动系统也应能单独工作，以实现“干冷转”和“湿冷转”，用于发动机检查、维修后的试车。

10.0引言10.0引言起动系统的功用是用来使发动机从静止状态过渡到稳定的慢车工作状态。
民用飞机要求起动系统能用最经济的方法起动并对旅客的影响最小，且较好的可靠性。(1)起动机:带动发动机转子并加速到一定转速;
(2)起动燃油系统:供给起动发动机时所需要的燃油,以便与空气混合形成可燃混合气;
(3)起动点火装置:在燃烧室内形成火源以便点燃燃烧室内的可燃混合气;
(4)自动装置:使起动系统各附件按规定的顺序与时间,自动投入或退出工作,保证起动过程自动化使发动机转子的转速由零增加到慢车转速的过程称为起动过程。根据发动机起动过程中，带动转子转动的扭矩与转子阻力矩的变化情况，可以将起动过程分为三个阶段：
（1）由起动机开始带动发动机转子转动起,到涡轮发出功率,转子仅由起动机带动；
（2）由涡轮开始发出功率起,到起动机脱开为止,转子由起动机和涡轮共同带动；
（3）由起动机脱开时止,到发动机进入慢车状态,转子由涡轮单独带动。第一个阶段：由起动机开始带动发动机转子转动起（n=0），到涡轮开始发出功率时止（n=n1）。
在这个阶段，带动发动机转子加速的驱动力来自起动机，作用在转子上的加速力矩为起动机输出的扭矩与转子阻力矩（主要包括气动阻力矩、机械摩擦阻力矩以及传动附件的力矩等）之差，即
一般在时，起动机的扭矩比发动机转子的阻力矩大1.0～1.5倍。如果将值提高，对燃烧室的点燃与稳定燃烧有利，但起动机的功率要求较高；反之，起动机的功率可以较小，但不利于燃烧室的点燃与稳定燃烧。
第二个阶段：由涡轮开始发出功率时起（n=n1），到起动机脱开时止（n=n2）。
在这个阶段，起动机和涡轮转子共同带动发动机转子加速。发动机获得的加速力矩为：
当时，叫做自持转速，这时

当时，，仅有涡轮不能带动发动机转子；

当时，，但转速接近时，不能脱开起动机

，一般起动机脱开转速

起动机脱开过早或过晚都不适宜，脱开过早会由于加速力矩小而延迟起动时间，甚至使发动机起动失败；脱开过晚，起动机功率要求大。第三个阶段：由起动机脱开时起（n=n2），到发动机进入慢车状态时止（n=ni）。
在这个阶段，由涡轮转子单独带动发动机转子加速。这时发动机获得的加速力矩为：慢车转速是指涡轮扭矩等于转子阻力矩时的转速，也称为空车转速，这时，发动机基本不产生推力。

时，涡轮扭矩始终大于发动机的阻力力矩，发动机不能稳定工作；

当后，在任一转速下，均能使，发动机能稳定工作。降低慢车转速，可能缩短起动时间和减小起动功率，但慢车转速过低，会使发动机在慢车状态时的涡轮前燃气总温T3*接近最大允许值，从而影响发动机的加速性与恶化慢车时的工作条件。10.1.1起动过程发动机起动过程中，由于各种因素可能造成不正常起动和起动失败，主要有：不点火、热起动、起动超温、转速悬挂等。一、不点火
在规定的时间限制内（如在喷嘴供油后10秒），排气温度或转速指示不增加，表明发动机未点火，应关断起动电门。进行冷转排出余油后，可接通该发空中点火电门（或起动电门置“连续”位），检查点火电嘴跳火情况，如跳火正常，可再次起动。否则，应排除点火故障后再起动。二、热起动和起动超温
热起动：在起动过程中，EGT上升较快有超温的趋势。
起动超温：在起动过程中，EGT上升很快，而且超过了规定的最大允许限制值。这时应立即停车，检查故障原因并排故。
热起动和起动超温原因
一般是由于油气比过富而造成的。燃油调节器故障、结冰或压气机前部有障碍物都可能造成油气比不正常。三、转速悬挂
起动过程中，在发动机点火以后，转速上升缓慢，甚至停滞而不能达到慢车转速，称为转速悬挂。操作人员应在EGT超限之前中止起动。

转速悬挂的可能原因有：空气起动机供气不足（或管道有漏气等）；起动机脱开过早；燃油系统调节不当，使供油量过大；压气机有故障；涡轮有故障；场温过高；场压过低。分类
电动起动机，
燃气涡轮起动机
空气涡轮起动机。
目前民用航空发动机大多采用空气涡轮起动机。
其他形式的起动机（火药起动机等）一、电动起动机
一般采用直流电动机作为电动起动机。目前已广泛使用起动-发电机。
优点是：使用、维护方便，尺寸小，易使起动过程自动化。缺点是：重量大，起动扭矩不够大，不适用于中、大型发动机，供它所需的机载蓄电瓶较重。另外，起动机的功率对外界气温与电压的变化比较敏感。电动起动机二、燃气涡轮起动机
燃气涡轮起动机