燃气涡轮发动机12.ppt
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和电嘴应扭到在相应的维护手册中说明的 扭矩值。
28
启动常见故障
启动过程中要密切注意
防止启动超温、转速悬挂、振动过大、启动机 不能自动脱开以及发动机的参数摆动、喘振等 故障。
9
启动系统
空气涡轮启动机
组成：单级涡轮，减速器，离合器，传动轴等。
10
启动系统
空气涡轮启动机
气源
• 地面气源车、 • 辅助动力装置 • 已启动的发动机。
11
启动系统
民用航空发动机大多采用空气涡轮启动机。
优点：重量轻，扭矩大，结构简单，工作可靠， 使用方便经济。
缺点：不能独立工作，需要外界的气源。
3
启动系统
启动过程的三个阶段
第一阶段：驱动力来自启动机。 第二阶段：驱动力来自启动机和涡轮转子。
自维持转速np：涡轮转子力矩等于阻力力矩时的转速。 启动机脱开的转速n2=（1.2～2.0)np
第三个阶段：驱动力来自涡轮转子；
n • id＝0.5~0.6
4
启动系统
启动过程的三个阶段
选择启动之后，启动循环的工作是自动的， 应当监视发动机和涡轮燃气温度以保证不超出
23
点火系统-电嘴
电嘴
功用：
• 产生电火花，点燃混合气。 电嘴有两种基本型：
• 空气间隙式 • 分路表面放电式。
24
点火系统-电嘴
电嘴
收缩或约束空气间隙式 • 空气间隙式与常规活塞式发动机的火花塞相似，但 其火花要击穿的电极和壳体之间空气间隙较大。 • 高的电压要求整个线路具有非常好的绝缘。
不稳定的气流中。
15
点火系统
燃气涡轮发动机的点火系统由两套系统组成
两个变压器， 两个电火激励器 两根高压导线， 两根中间导线 两个电嘴。
16
点火系统
再点火
倘若飞行中燃烧室中的火 焰熄灭，喷气发动机需要 再点火设备。
再点火包线示出发动机得 到满 意的再点火的飞行条件。
17
点火系统
20
点火系统-晶体管点火装置
晶体管点火装置 1. 晶体管点火装置的工作与直流断续器操作的装
置工作相似，除了断续装置由晶体管断续器电 路取代以外。 2. 优点：因为它没有运动零件因此其寿命长得多。 晶体管点火装置的尺寸减少和它的重量比断续 器操作装置更轻。
21
点火系统
交流点火装置 1. 交流点火装置接受交流电，通过变压器和整流
发动机的限制，即监视EGT。 出现异常，通过关闭高压燃油开关和断开启动
主电门，启动操作能够停止。
5
12.1 启动程序
冷转
• 不喷油，不点火，仅由启动机带动转子转动称为冷 转。
• 用于排除积油、积液、冷却发动机
假启动
• 只供油，不点火，启动机带转到一定转速（湿冷 转）。
• 用于检查燃油系统的工作。
12
点火系统
功用: 产生电火花，点燃混合气。 工作：
地面启动，空中再启动时提供高能高值电能; 起飞，着陆以及恶劣天气，连续提供高能低值
电能; 探测到压气机喘振，自动提供高能（低值）到
两个电嘴; 选择防冰时，提供高能低值电能。
13
点火系统
组成：
电源 高能点火器（点火激励器）：接受来自飞机供
25
点火系统-电嘴
分路表面放电式
电嘴由壳体和中央电极组成, 在壳体和中央电极之间充有 绝缘材料,中央电极的前端为 钨电极头.
工作时,高能点火器的高压电 通过中央电极，半导体绝缘 材料（雷管）表面电离,形成 一条低电阻电路,使半导体材 料表面放电，存储在点火器 电容器内的电能形成高强度 的火花.
器对电容器充电。 2. 当电容器中的电压等于封严放电间隙的击穿值
时。电容器通过电嘴的端面释放能量。 3. 如同直流断续器工作的装置一样，它也装有安
全和放电电阻。
22
点火系统-高压交流点火系统
高压交流点火系统的电路图
交流电源提供115伏400赫芝交流电。
组成
变压器、 整流器、 储能电容、 放电间隙、 扼流圈、 放电电阻、 安全电阻 电嘴。
6
启动系统
组成
启动机 启动燃油系统 启动点火系统 自动装置
7
启动系统
启动机
分类
• 电动启动机， • 空气涡轮启动机。 • 燃气涡轮启动机。 • 冲击启动机。
8
启动系统
电动启动机 组成:电源(24伏电瓶),一台直流电动机,减速 齿轮和棘轮机构，或离合器,输出轴。 使用电动启动机,当发动机达到自维持转速后能 自动脱机。 常用于APU和军用机
电系统的电源，由启动系统电路控制（通常由 FADEC控制）。 高压导线 点火电咀 冷却系统。
14
点火系统
所以是复合点火系统：有高能高值输出和高能低 值输出。
所有喷气发动机采用高能点火，点火器的输出： 高能高值输出：10 — 12焦耳：地面，空中启动。 高能低值输出：3 — 6焦耳：在起飞，着陆或恶劣天气或在
启动点火系统
1
启动系统
启动过程：发动机从静止状态到慢车转速过程。
问题：发动机为什么需要启动系统才能工 作？
功用
在地面启动发动机时，与点火系统协调共同工 作，使发动机启动点火;
在飞行时，点火系统单独工作。
2
启动系统
启动过程可分为3个阶段： 1、从启动机工作到燃烧室 喷油点火； 2、从燃烧室点燃到启动机 脱开； 3、仅涡轮功自行加速到慢 车转速。
26
点火系统-电嘴
电嘴检查和维修
电嘴应经常检查是否Fra Baidu bibliotek固、损坏、漏气和高压 导线连接可靠。
当拆卸时，电嘴应做检查是否有热损坏、裂纹 和雷管表面腐蚀。
电嘴正常是不清洗的，但是如果积碳使得不可 能检查雷管时，可去除积碳，小心不要损坏雷 管表面。
27
点火系统-电嘴
当更换电嘴时必须装新的封严垫圈。 电嘴螺纹的润滑正常地按照制造厂的规定
点火器的分类
输入电源：直流电和交流电两种。
点火系统
直流点火系统 交流点火系统
断续器式 晶体管式
18
点火系统
直流点火装置
组成
• 断续器，
• 感应线圈， • 整流器， • 储能电容器， • 放电间隙， • 轭流圈， • 放电电阻， • 安全电阻， • 点火电嘴。
19
点火系统
直流点火装置
典型的直流断续器操作装置有一个感应线圈，由断续器机 构操作，通过高压整流器给储能电容器充电。 当电容器中的电压等于封严放电间隙的击穿值时，能量通 过点火电嘴端面释放。 轭流圈以延长放电时间， 放电电阻用以保证在系统断开 1分钟内在电容器贮存的能 量被释放。 点火装置中安全电阻使装置安全工作，当高压导线断开和 绝缘时也能安全工作。
28
启动常见故障
启动过程中要密切注意
防止启动超温、转速悬挂、振动过大、启动机 不能自动脱开以及发动机的参数摆动、喘振等 故障。
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启动系统
空气涡轮启动机
组成：单级涡轮，减速器，离合器，传动轴等。
10
启动系统
空气涡轮启动机
气源
• 地面气源车、 • 辅助动力装置 • 已启动的发动机。
11
启动系统
民用航空发动机大多采用空气涡轮启动机。
优点：重量轻，扭矩大，结构简单，工作可靠， 使用方便经济。
缺点：不能独立工作，需要外界的气源。
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启动系统
启动过程的三个阶段
第一阶段：驱动力来自启动机。 第二阶段：驱动力来自启动机和涡轮转子。
自维持转速np：涡轮转子力矩等于阻力力矩时的转速。 启动机脱开的转速n2=（1.2～2.0)np
第三个阶段：驱动力来自涡轮转子；
n • id＝0.5~0.6
4
启动系统
启动过程的三个阶段
选择启动之后，启动循环的工作是自动的， 应当监视发动机和涡轮燃气温度以保证不超出
23
点火系统-电嘴
电嘴
功用：
• 产生电火花，点燃混合气。 电嘴有两种基本型：
• 空气间隙式 • 分路表面放电式。
24
点火系统-电嘴
电嘴
收缩或约束空气间隙式 • 空气间隙式与常规活塞式发动机的火花塞相似，但 其火花要击穿的电极和壳体之间空气间隙较大。 • 高的电压要求整个线路具有非常好的绝缘。
不稳定的气流中。
15
点火系统
燃气涡轮发动机的点火系统由两套系统组成
两个变压器， 两个电火激励器 两根高压导线， 两根中间导线 两个电嘴。
16
点火系统
再点火
倘若飞行中燃烧室中的火 焰熄灭，喷气发动机需要 再点火设备。
再点火包线示出发动机得 到满 意的再点火的飞行条件。
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点火系统
20
点火系统-晶体管点火装置
晶体管点火装置 1. 晶体管点火装置的工作与直流断续器操作的装
置工作相似，除了断续装置由晶体管断续器电 路取代以外。 2. 优点：因为它没有运动零件因此其寿命长得多。 晶体管点火装置的尺寸减少和它的重量比断续 器操作装置更轻。
21
点火系统
交流点火装置 1. 交流点火装置接受交流电，通过变压器和整流
发动机的限制，即监视EGT。 出现异常，通过关闭高压燃油开关和断开启动
主电门，启动操作能够停止。
5
12.1 启动程序
冷转
• 不喷油，不点火，仅由启动机带动转子转动称为冷 转。
• 用于排除积油、积液、冷却发动机
假启动
• 只供油，不点火，启动机带转到一定转速（湿冷 转）。
• 用于检查燃油系统的工作。
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点火系统
功用: 产生电火花，点燃混合气。 工作：
地面启动，空中再启动时提供高能高值电能; 起飞，着陆以及恶劣天气，连续提供高能低值
电能; 探测到压气机喘振，自动提供高能（低值）到
两个电嘴; 选择防冰时，提供高能低值电能。
13
点火系统
组成：
电源 高能点火器（点火激励器）：接受来自飞机供
25
点火系统-电嘴
分路表面放电式
电嘴由壳体和中央电极组成, 在壳体和中央电极之间充有 绝缘材料,中央电极的前端为 钨电极头.
工作时,高能点火器的高压电 通过中央电极，半导体绝缘 材料（雷管）表面电离,形成 一条低电阻电路,使半导体材 料表面放电，存储在点火器 电容器内的电能形成高强度 的火花.
器对电容器充电。 2. 当电容器中的电压等于封严放电间隙的击穿值
时。电容器通过电嘴的端面释放能量。 3. 如同直流断续器工作的装置一样，它也装有安
全和放电电阻。
22
点火系统-高压交流点火系统
高压交流点火系统的电路图
交流电源提供115伏400赫芝交流电。
组成
变压器、 整流器、 储能电容、 放电间隙、 扼流圈、 放电电阻、 安全电阻 电嘴。
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启动系统
组成
启动机 启动燃油系统 启动点火系统 自动装置
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启动系统
启动机
分类
• 电动启动机， • 空气涡轮启动机。 • 燃气涡轮启动机。 • 冲击启动机。
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启动系统
电动启动机 组成:电源(24伏电瓶),一台直流电动机,减速 齿轮和棘轮机构，或离合器,输出轴。 使用电动启动机,当发动机达到自维持转速后能 自动脱机。 常用于APU和军用机
电系统的电源，由启动系统电路控制（通常由 FADEC控制）。 高压导线 点火电咀 冷却系统。
14
点火系统
所以是复合点火系统：有高能高值输出和高能低 值输出。
所有喷气发动机采用高能点火，点火器的输出： 高能高值输出：10 — 12焦耳：地面，空中启动。 高能低值输出：3 — 6焦耳：在起飞，着陆或恶劣天气或在
启动点火系统
1
启动系统
启动过程：发动机从静止状态到慢车转速过程。
问题：发动机为什么需要启动系统才能工 作？
功用
在地面启动发动机时，与点火系统协调共同工 作，使发动机启动点火;
在飞行时，点火系统单独工作。
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启动系统
启动过程可分为3个阶段： 1、从启动机工作到燃烧室 喷油点火； 2、从燃烧室点燃到启动机 脱开； 3、仅涡轮功自行加速到慢 车转速。
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点火系统-电嘴
电嘴检查和维修
电嘴应经常检查是否Fra Baidu bibliotek固、损坏、漏气和高压 导线连接可靠。
当拆卸时，电嘴应做检查是否有热损坏、裂纹 和雷管表面腐蚀。
电嘴正常是不清洗的，但是如果积碳使得不可 能检查雷管时，可去除积碳，小心不要损坏雷 管表面。
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点火系统-电嘴
当更换电嘴时必须装新的封严垫圈。 电嘴螺纹的润滑正常地按照制造厂的规定
点火器的分类
输入电源：直流电和交流电两种。
点火系统
直流点火系统 交流点火系统
断续器式 晶体管式
18
点火系统
直流点火装置
组成
• 断续器，
• 感应线圈， • 整流器， • 储能电容器， • 放电间隙， • 轭流圈， • 放电电阻， • 安全电阻， • 点火电嘴。
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点火系统
直流点火装置
典型的直流断续器操作装置有一个感应线圈，由断续器机 构操作，通过高压整流器给储能电容器充电。 当电容器中的电压等于封严放电间隙的击穿值时，能量通 过点火电嘴端面释放。 轭流圈以延长放电时间， 放电电阻用以保证在系统断开 1分钟内在电容器贮存的能 量被释放。 点火装置中安全电阻使装置安全工作，当高压导线断开和 绝缘时也能安全工作。