TAE125发动机培训资料-综述

目录

1 柴油发动机 (22)

1.1功能 (22)

1.2共轨喷嘴 (33)

2 TAE 125系列航发 (33)

2.1关于引擎 (33)

2.2燃油系统 (55)

2.3润滑 (77)

2.4冷却系统 (77)

2.5(感应)系统和涡轮增压 (88)

2.6螺旋桨控制系统 (99)

2.7电子系统 (1010)

2.8性能 (1010)

3.FADEC系统 (1111)

3.1功能 (1111)

3.2FADEC的冗余设计和故障诊断 (1313)

4.结论 (1818)

总览

TMG 是大陆发动机集团的分支机构，中航国际旗下的公司。自2001年TMG为通用航空生产柴油活塞航空发动机以来，现在被推广为大陆柴油发动机。

由TMG公司生产的大陆柴油发动机包含，液冷、涡轮增压、直列式4缸和带有双凸轮轴4缸V6共轨柴油发动机以及FADEC 系统。这些发动机由但油门控制，并装备有减速齿轮、离合器/双质量飞轮和可变桨距螺旋桨。所有以上发动机都可以使用标准JET航煤驱动。发动机包含135马力-310马力。

TAE125 发动机适用于任意比例的JET航煤和automotive 柴油混合而无需采取其他操作。

本文档旨在提供发动机及相关系统的简介，各主题的更详细内容参照后续文档，本文档默认读者了解常规活塞汽油航空发动机的控制和特点。

1 柴油发动机

1.1功能

本节旨在给读者一个关于柴油发动机操作的简要印象，由于使用中不同于汽油发动机，汽油发动机和柴油发动机有两点主要不同：

柴油发动机是质量控制，而汽油发动机是数量控制。

柴油发动机没有点火系统。

在汽油发动机中，空气进入发动机进气系统，燃料通过喷嘴或经过汽化后，燃料和空气混合进入气缸压缩。混合物由点火系统引燃。汽油机由节流阀控制油气混合比从而实现功率控制。所有时间内，该比例仍然接近不变。

柴油发动机进气不包含燃料，空气在气缸内单独压缩，压缩导致燃料燃烧。

由于所需燃料直接进入燃烧室，同高温空气混合自发燃烧。所以柴油发动机点火而不需要火花。由于不需要火花塞，所以点火时机由喷油时间决定。进入燃烧室的空气量接近恒定，所以，功率控制由进油量决定，没有节流阀。

不同的燃烧进程决定了柴油机的一些特性

●由于压缩空气需要特定的时间，所以柴油发动机一般比汽油发动机转速低。一定程度上限

制了柴油发动机的应用。

●压燃需要更高的压缩率，通常是2倍汽油发动机的压缩率。由于给油在周期的后半部分，

所以引爆(detonation)不是问题。

●这意味着，增压系统是柴油发动机必备的结构。

●柴油发动机不在特定油气混合比下引燃，这意味着柴油发动机常常处在贫油状态，低功率

下总管压力的控制不及汽油机那样危急。

●在给定量下，柴油比汽油包含更多能量，制造柴油更经济。柴油具有较高的燃点，沸点，

较差的挥发性。柴油的劣势是，凝点高。常规柴油在-5～-10摄氏度会凝结。因此要确保航油温度处于安全值。

1.2共轨喷嘴

喷油系统是柴油发动机最复杂的部分。因为喷油量，喷雾形状，喷射时间极大影响着燃烧进程的质量。（制造商）花费了极大的努力去设计喷油系统。共轨喷射是喷油系统最先进的技术，简单地说是高压油池给喷嘴供油。油池最大压力大约1350bar或者19500psi，可由阀门控制。极高压确保燃油的充分汽化，保证燃烧。由于燃油在任何所需压力下都能提供，喷射周期也可以由喷油量控制。甚至，单个循环内多个喷射脉冲也是可以的。喷油系统提高了调解发动机的能力，从而更高效、清洁燃烧、更经济。

2 TAE 125系列航发

2.1关于引擎

图1展示了无配件的发动机，TAE 125-02-99是一个2.0升涡轮增压、双凸轮4缸直列式带有FADEC的发动机。它由单油门杆控制并配有减速齿轮箱，离合器和可变桨距螺旋桨。TAE 125-02-114发动机提供114kW (155马力)功率输出。

该发动机基于automobile引擎设计，允许通航市场受益于automobile工业庞大的开发和工装预算。可靠性问题、寿命问题和其他开发中新设计的潜在问题都已被解决。时间和精力可以用来解

决引擎适航性的问题，例如提供冗余系统，或调节引擎在更高海拔更低温度下的使用。…

●TMG重新设计了进气、排气和涡轮增压系统以提高适航性。指示系统和涡轮增压系统详细

在第二节详述

●TAE 125-02-**系列发动机的曲轴箱被沙洗低压铝制壳体代替

●每个气缸包含4个液压驱动的阀门 (两个进气两个排气)。发动机终身不需要调节。升降

机由两个凸轮轴和终身免维护的正时链条驱动。四个阀门提高进出燃烧室的流量，同时提

高发动机效率。

●曲轴箱连接油气分离器，在这里滑油回流曲轴箱。

●发动机在3900rpm时提供135-310马力的输出，所以TMG设计了1.69：1的减速齿轮箱以

调节峰值螺旋桨速度到2300rpm。由于柴油发动机的高压缩率，其运行不像汽油机一样平

滑，因此在关车时引擎会突然停止。过载离合器会在关车时吸收螺旋桨负载以保护发动机。另外TMG还安装全权发动机电控系统，这些在后续章节讨论。

Jet A1或者柴油驱动的发动机不同于常规的活塞式航空发动机：

●TAE 125系列是直列式发动机，不是水平对置发动机。

●本发动机是液冷，冷却液流量可控，飞行中高空速和低功率下的骤冷不构成威胁。

●发动机有中置冷却，进气在涡轮增压以后将被冷却以提高效率。增压系统的压力被控制在

2275-2350mbar之间，进气压力的升高是必要的。

主要机械系统将在后续章节详细讨论。

2.2燃油系统

TAE125发动机进气系统的安装与常规汽油发动机的安装类似，仅有一些小改动。基于燃油系统的安装，燃油经由燃油选择活门从两个油箱中的一个或两个和辅助电动油泵(钻石飞机未安装)流向燃油滤模块。

由于柴油的独特性质，该油滤不同于引擎回流的热油用于加热冷油（钻石飞机未安装）。当燃油温度达到60度时，该模块停止工作。然后燃油经过低压泵压力升至3.5bar流向高压泵。在高压泵中燃油压力升至1350 bar 。高压导致燃油温度升至70度。从油泵到高压共轨给喷嘴供油。余油回流到油滤经由然有选择活门回流油箱。回流的高温燃油可以给油箱加温。图2.展示了燃油系统的流程图。