第10章起动和点火系统-GasTurbineAero.ppt

GasTurbineAero-engine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