航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102748123102748123B(45)授权公告日2014.07.30(21)申请号201210217164.0审查员石科峰(22)申请日2012.06.27(73)专利权人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人丁水汀曹娇坤杜发荣闵敏张奇(51)Int.Cl.F02B37/16(2006.01)(56)对比文件CN101302942A,2008.11.12,CN101285417A,2008.10.15,WO2009/095097A1,2009.08.06,KR10-2009-0041646A,2009.04.29,KR10-2012-0015386A,2012.02.21,GB2077354A,1981.12.16,CN101054921A,2007.10.17,权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置(57)摘要本发明涉及航空活塞发动机涡轮增压器的防喘振控制装置，包括流量调节阀、负压调节电磁阀、真空源、电子控制器，所述流量调节阀通过负压管与负压调节电磁阀相连，所述负压调节电磁阀通过管路与真空源连接，所述负压调节电磁阀的通断由脉宽调制驱动信号控制。所述流量调节阀包括阀盖、柱塞、复位弹簧和垫片，并在靠近垫片的一端留有节流孔。空气由压气机出气口经过所述节流孔、所述流量调节阀、所述负压管和所述负压调节电磁阀进入所述真空源。在汽油发动机中，所述真空源由节气门后真空度提供。本发明控制精确、工作可靠，能够有效避免涡轮增压器喘振。CN102748123BCN1027483BCN102748123B权利要求书1/1页1.一种航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置，包括流量调节阀、负压调节电磁阀、真空源、电子控制器，其特征在于，所述流量调节阀安装在进气管和出气管之间，所述进气管连接压气机出气口，所述出气管连接压气机进气道，所述流量调节阀通过负压管与负压调节电磁阀相连，所述负压调节电磁阀通过信号线与电子控制器相连，所述负压调节电磁阀通过管路与真空源连接，通过改变负压管与真空源的接通时间，达到精确连续调节从所述进气管进入到所述出气管气体流量的目的；所述流量调节阀包括阀盖、柱塞、复位弹簧和垫片，所述阀盖的一端接负压管，另一端安装柱塞，柱塞可在阀盖中滑动，所述复位弹簧的一端压在阀盖下端，另一端压在柱塞上，所述垫片固定在柱塞下端，所述柱塞中空，并在靠近垫片的一端留有节流孔。2.根据权利要求1所述的航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置，其特征在于，所述流量调节阀具有柱塞位置信号输出端口，所述柱塞位置信号输出端口与电子控制器相连，实现反馈调节。3.根据权利要求1或2所述的航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置，其特征在于，通过调整负压调节电磁阀的脉宽调制驱动信号的脉冲占空比，改变从所述节流孔进入所述负压管的空气量，进而改变所述柱塞位置。4.根据权利要求1或2所述的航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置，其特征在于，所述真空源为发动机真空泵。2CN102748123B说明书1/3页航空活塞发动机涡轮增压器防喘振控制装置技术领域[0001]本发明涉及航空活塞发动机涡轮增压技术，具体涉及到航空活塞发动机涡轮增压器的防喘振技术。背景技术[0002]航空活塞发动机广泛应用于小型军民用航空飞行器，包括小型通用飞机、军用或民用无人机等，并朝着中高空长航时的方向发展。随着飞行海拔高度升高，大气压力下降，空气密度减小，空气中含氧量降低,平均气温下降，这些环境条件对飞机发动机提出了特殊的要求。特殊环境对内燃机动力性和经济性产生一定影响：过量空气系数下降，动力性能和经济性能变差，热负荷增加；空气密度低，冷却系统散热能力下降，冷却水沸点降低使得热负荷增加。对于高空作业的飞机来说，需要采用增压技术对发动机进行功率恢复。[0003]废气涡轮增压器广泛应用于航空活塞发动机增压。涡轮增压器的基本原理是：压气机与涡轮同轴相连，构成涡轮增压器，排气冲程排出高能量废气，推动涡轮转动，而涡轮与压气机为同轴设计，这样涡轮转动的同时就会带动压气机转动，进而实现进气增压。涡轮增压器的质量和尺寸相对发动机而言都很小，增压可以使发动机在总质量和总体积基本不变的条件下，输出功率得到提高，高空稀薄空气条件下功率得到恢复。[0004]压气机是废气涡轮增压器的重要组成部分，空气经过压气机的进气道，以一定的初速度进入压气机的叶轮，在叶轮通道内吸收机械能，使压力和速度有较大提高，进入扩压器后压力进一步升高，达到增压的目的。在一定的转速下，当压气机的气体流量减小到一定程度时，气体就会在叶轮或者扩压器入口处出现