发动机燃油和控制系统

发动机燃油和控制系统1发动机控制基本概念2燃油系统3燃油泵4燃油控制器5全功能（全权限）数字电子控制（FADEC）6燃油喷嘴7航空燃油及添加剂燃油和控制系统－控制系统1.1发动机控制基本概念被控对象被控制去完成某项工作的设备或装置。如发动机。控制装置用以完成既定控制任务的机构总和，又称控制器。如发动机的燃油控制器、螺旋桨调速器等。控制系统由被控对象和控制装置组成。被控参数能表征被控对象的工作状态又被控制的参数。如发动机转速。可控变量能影响被控对象的工作过程，用来改变被控参数大小的因素。如燃油流量。给定值

控制系统在某一确定工作状态下，其被控参数应等于的数值或范围。通常由人工输入，也叫人工指令值。如驾驶员的指令值。干扰量引起被控参数发生变化的外部作用量。控制系统的基本任务：控制装置通过调节可控变量，控制被控对象的被控参数，消除干扰对被控参数的影响，使被控参数最终等于给定值。控制系统基本性能要求：平稳、快速、准确。即稳、快、准。1、稳定性保证发动机在整个工作包线范围内稳定工作。稳态下，推力波动不大于该条件下推力的1.0，不连续推力波动间隔不得少于5秒。2、准确性转速控制的最大转速误差要求为0.10.2，最大不得超过0.30.5；温度控制的最大误差不得超过0.50.8。3、过渡过程品质（1）超调量σ：超调量不超过23。（2）控制时间td：一般要求小于23秒。（3）振荡次数：不允许有振荡存在。在单位阶跃作用下，衡量系统控制过渡过程的主要指标是：超调量σ（2~3％）

控制时间td

误差范围5％，2％，稳定时间：小于2~3s振荡次数一、发动机控制系统的基本组成控制系统：操纵系统内的一个控制器和它的控制对象转速控制系统：由转速控制器与发动机组成；温度控制系统：由温度控制器与发动机组成。元件：自动控制装置中，组成控制机构的机件。组成：

1、测量元件；

2、指令机构；

3、比较元件；

4、执行元件。

5、在比较机构与执行机构之间，往往还需要有功率放大元件。

6、另外，还需驱动各部分、为各部分提供动力的能源元件（如液压系统中的油泵）。二、发动机控制系统的基本类型（一）按控制原理分1、开环控制系统开环控制：控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程特点：对元件的精度要求高调节及时，被控量的变化平稳，稳定性好。开环控制——控制装置和被控对象同时感受外界干扰，改变可控变量，补偿干扰量引起的被控参数变化，按补偿原理工作。

优点：及时、稳定。缺点：不能补偿所有干扰，精度差。开环控制开环控制实例：飞行高度增加－－进入发动机的空气流量减少（若不补偿则会引起发动机转速升高）－－膜盒膨胀－－档板活门的开度增大－－随动活塞上移－－柱塞泵的斜盘角变小－－供油量减少－－保持转速不变。开环控制主要元件敏感元件为膜盒，感受进气总压;进气总压是飞行高度和飞行马赫数的函数;油门杆为指令机构，通过传动臂，齿轮，齿套等来改变调准弹簧力，确定转速的给定值;放大元件为档板活门，档板通过与膜盒相连的杠杆的作用来改变其开度;执行元件为随动活塞,它控制柱塞泵斜盘的角度，从而改变供油量;供油元件为柱塞泵。2、闭环控制系统闭环控制：控制装置与被控对象之间既有顺向作用又有反向联系的控制过程。特点：对元件的精度要求低而调节的准确度高；调节不及时，使系统经常处于有偏差状态下工作;

易引起过调和振荡。

闭环控制——被控对象的输出n即为控制装置的输入n，控制装置的输出qm,f即为被控对象的输入qm,f，整个控制系统形成一个闭合的回路。按偏离原理工作。优点:精度高，不仅对外界干扰而且对内部部件性能退化所造成的被控参数变化也能修正。缺点：不及时。闭环控制闭环控制实例：稳态工作时：发动机稳定工作时，发动机的转速和给定值相等，分油活门处于中立位置，控制器各部分都处于相对静止状态。干扰引起偏离时（动态）：飞行高度增加－－空气流量减少－－涡轮功大于压气机功－－转速增加－－离心力变大－－分油活门上移－－随动活塞下移－－柱塞泵斜盘角变小－－供油量减少－－转速回落，恢复到给定值。闭环控制主要元件敏感元件是离心飞重，其功用是感受发动机的实际转速;指令机构是油门杆，它通过传动臂，齿轮，齿套等来改变调准弹簧力，确定转速的给定值;推力杆经钢索，连杆联到燃油控制器上的功率杆。放大元件是分油活门，分油活门的位置由离心飞重的轴向力与指令机构给定的调准弹簧力比较后的差值决定;执行元件是随动活塞;它控制滑油路的走向，改变斜盘角度；供油元件是燃油泵。控制柱塞泵斜盘的角度，从而改变供油量。3、复合控制系统特点：调节及时、准确；控制器的结构复杂；容易引起过调和振荡。

复合控制开、闭环控制的结合，兼有二者优点，精度高，及时、稳定；能补偿所有干扰；弥补各自的缺点。

（二）按可控变量分根据可控变量的不同：发动机控制分为燃油流量控制和几何控制。燃油流量控制：以燃油流量，即供油量为可控变量，控制发动机的转速、压力比（ＥＰＲ），以控制发动机的推力为目的。几何控制：以发动机的某些几何参数为可控变量，通过控制和调节，以保证发动机稳定和提高发动机性能等内容为控制目的。如：可调静子叶片，可调放气活门或放气带，涡轮间隙，螺旋桨桨叶角、可调进气道，可调面积（或方向）喷管等。（三）按控制功能分稳态控制：是指在人工指令不变的情况下，对外界干扰引起的发动机工作状态变化，发动机控制能消除干扰的影响，保持既定的发动机稳定工作点不变的控制功能。如恒速控制。过渡控制（瞬态工作）：在人工指令改变的情况下，发动机控制能按指令的要求，控制发动机从原有工作状态，平稳、快速、准确地过渡到所选定的新的工作状态。如：启动／停车、加速、减速、反推等。安全限制：指发动机在各种工作状态和全部的飞行条件下，保证发动机主要参数不超出安全范围，即不超出允许的限制。如发动机控制装置能确保发动机在任何情况下，不超温、不超转、不喘振、不熄火、不超压、不超扭等。燃油和控制系统－燃油系统1.2燃油系统飞机的不同飞行阶段（滑跑、起飞、爬升、巡航、下降、进近、复飞等）需要不同的推力（或功率），对应着发动机不同的工作状态，也就是说供给发动机不同的燃油量。动力装置在地面和空中有其安全工作范围。发动机控制应该避免发动机工作中出现超温、超转、喘振、贫油或富油熄火、超压、和超扭。

燃油系统的功用是在各个工作状态下将清洁的、无蒸汽的、经过增压的、计量好的燃油供给发动机。燃油系统的供油过程:发动机燃油系统是由飞机燃油系统将燃油供到发动机的燃油泵开始，一直到燃油从燃烧室喷嘴喷出，这中间除燃油泵外还有燃油加热器、燃油滤、燃油控制器、燃油流量计、分配活门或增压和泄油活门，燃油总管、燃油喷嘴。燃油泵：负责供油和增压，常常包括增压级和主级。增压的目的：燃油喷咀工作的需要；提供伺服燃油。增压级也叫低压泵，给主级进口提供所需的流量和压力，可由离心泵或齿轮泵完成；主级也叫高压泵，提供燃油系统所需的最终压力，通常由齿轮泵完成。燃油泵（主级）出口有释压活门，防止泵后压力过高，损坏下游部件和造成漏油。燃油泵实际供油量必须大于需油量，超出部分（旁通燃油）返回油泵进口，有时需流经ＩＤＧ滑油冷却器给滑油提供冷却。为防止低功率时，因旁通回油流量大，回油温度过高，有些旁通回油经燃油再循环系统返回燃油箱。燃油加温器：加温燃油防止结冰，堵塞油路。加温的方法可用发动机的滑油及压气机的引气。起飞、进近、复飞这些关键的飞行阶段不能使用燃油加温，这是为了防止出现熄火的可能。加温的方法可用发动机的滑油及压气机的引气。滑油／燃油热交换器通常位于低压燃油系统。亦可位于高压泵之后，但漏油的可能性增加。燃油滤：过滤燃油，保证清洁的燃油供给喷嘴。通常有过滤主燃油的粗油滤和过滤伺服油的细油滤（清洗油滤）。由于伺服机构多是配合精密的偶件，伺服油需经粗细油滤的反复过滤。油滤堵塞由油滤压差电门监视。油滤堵塞后，旁通活门打开，保证燃油的继续供给。过滤度：微米，油滤微米值越小，过滤越细目：孔数/平方英寸，油滤目越大，孔越细。燃油控制器：负责计量燃油，并供应动力油控制一些作动器、活门。燃油流量计：测量供给喷嘴的燃油质量流量。燃油分配活门将计量燃油分送到各个喷嘴。如果是用主、副燃油总管和双路式燃油喷嘴，常常采用增压和泄油活门。它的作用是在预定的燃油压力下将燃油分配到主、副燃油总管；停车时，泄放总管燃油。因此，工作时，泄油活门关闭，增压活门打开；停车时，泄油活门打开，增压活门关闭。燃油喷嘴是发动机燃油系统的终点

低压燃油系统低压系统必须以适当的压力、流量和温度供应燃油到发动机燃油控制器，以保证发动机满意地工作。该系统可包括低压泵以防止燃油的汽塞及气隙，燃油加热器以防止冰晶形成。系统中通常都有燃油滤，在某些应用中，燃油通过滑油散热器，还装有传感器给出燃油压力、流量和温度信号。高压燃油系统进入燃烧室的燃油压力必须足够高使其能克服高的喷嘴压力和有效地雾化。典型的高压（HP）燃油控制系统包括高压泵，油量控制和数个喷嘴。此外，包括一些传感部件提供燃油流量的自动控制响应发动机要求。燃油和控制系统－燃油泵1.3燃油泵油泵是一种将机械能转变成压力能的机械。就其用途而言，可分为燃油泵、滑油泵、液压泵等。燃油经燃油泵增压后，供往发动机喷嘴；高压燃油还作为能源，用来驱动执行元件根据供油增压原理，油泵可分为两大类：容积式泵它是依靠泵的抽吸元件作相对运动，交替改变元件间的自由容积进行吸油、排油的。供油量取决于元件一次循环运动中自由容积变化的大小。在一定的供油量下，泵根据出口处的液体流动阻力来建立压力。这类泵在航空发动机上应用最广，如：柱塞泵、齿轮泵、旋板泵（叶片泵）。叶轮式泵它是依靠叶轮作旋转运动，使经过叶轮的液体增加动能和压力能，在叶轮后的扩压器中再将液体的动能部分滞止，转化为压力能。这类泵有离心泵、汽心泵。目前民航发动机上用的最多的是渐开线直齿外啮合齿轮泵和轴向倾斜式变量柱塞泵以及旋板泵和离心泵。

齿轮泵是定量泵，工作容积不可调。流量和转速有一一对应关系。当转速不变时，供油量通过旁通回油节流调节。即齿轮泵的供油量始终高于需油量，超出需要的油量返回油泵进口。齿轮泵

(GearPump)齿轮泵是定量泵，工作容积不可调。流量和转速有一一对应关系。当转速不变时，供油量通过旁通回油节流调节。即齿轮泵的供油量始终高于需油量，超出需要的油量返回油泵进口组成：1.组成：一对尺寸相同的外啮合齿轮、壳体、端盖和传动轴等。2.特点：（与柱塞泵相比）优点：容积式泵，结构简单、体积小、重量轻、制造容易。对工作液体清洁度敏感性小。工作可靠。

缺点：作用于齿轮上不平衡的径向力大。效率低。噪音大、供油量和压力脉动较大。

定量泵：需要减少供油量时，只能利用回油装置从高压出口把多余的油放回低压进口，消耗功率，引起工作液体和泵温度升高。原理

供油：齿轮泵的工作原理与其它容积式泵一样，是借助工作容积的变化（增大或减小）来实现吸油和排油的。在齿轮泵中这种工作容积是两个齿轮与壳体及端盖的有关表面形成的两个工作容积：吸油腔和排油腔。

增压：齿轮泵的压力建立的原理，与柱塞泵相同的（容积式泵都一样）吸油过程：轮齿脱开啮合→V↑→p↓→吸油；排油过程：轮齿进入啮合→V↓→p↑→排油。吸油腔：由齿轮1、2、3和1’、2’、3’的表面，壳体，端盖组成3和3’齿面使工作容积增大1和1’齿面使工作容积减小(啮合点到齿根那段齿面所扫过的容积)容积增大：轮齿从啮合点到各自的齿顶所扫过的容积排油腔：由齿轮1、7和1’、7’、6’的表面，壳体，端盖组成7和6’齿面使工作容积减小1和1’齿面使工作容积增大(啮合点到齿根那段齿面所扫过的容积)容积减小：轮齿从啮合点到各自的齿顶所扫过的容积柱塞泵柱塞泵的供油量不仅取决于转速还取决于斜盘角度，转速不变时，供油量通过改变斜盘角度容易调节，这是它的主要优点。1-柱塞；2-斜盘；3-转子；4-分油盘工作原理供油：转子转动----由于有弹簧力和油压力的作用，柱塞相对转子直线往复运动----柱塞腔工作容积周期变化。增压（压力建立）：连续供油和出口阻力（负载）两个条件。密封工作腔（缸体孔、柱塞底部）由于斜盘倾斜放置，使得柱塞随缸体转动时沿轴线作往复运动，底部密封容积变化，实现吸油、排油。吸油过程：柱塞伸出→V↑→p↓→吸油；排油过程：柱塞缩回→v↓→p↑→排油。旋板泵（VanePump)

旋板泵又称叶片泵，分为单作用式、双作用式两类，可作定量泵和变量泵。供油压力低，在航空活塞式发动机上应用较多，在燃油系统中用作辅助增压泵。特点：结构紧凑，外形尺寸小，供油量较均匀，工作平稳，噪音小；

比重量（泵重量/泵功率）优于柱塞泵和齿轮泵；

抗脏性优于柱塞泵；

供油量可调节性能优于齿轮泵。目前普遍重视

单作用旋板泵

（一）组成主要由转子、旋板、定子、分油盘和壳体组成。转子在定子内偏心安装，偏心距为e航空发动机：低压旋板泵（具有四块径向旋板）

（二）工作原理1.当转子旋转时，旋板在离心力和槽底油压力等作用下，始终紧靠在定子内表面上，相应转子作往复运动。2.上方的区段为工作段，下方的区段为密封段。为避免吸、排油腔之间沟通，工作段和密封段对应于转子中心的圆心角应不小于相邻两旋板的夹角。3.泵工作时，使吸、排油腔容积发生变化的是处于工作段和密封段上的旋板，其余浸泡在吸、排油腔中的旋板，影响很小。4.由于转子与定子是偏心安装的，处于工作段的旋板使吸油腔容积的增大量大于处于密封段的旋板使吸油腔容积的减小量，故吸油腔容积逐渐增大，形成低压，不断从吸油窗吸油；处于工作段的旋板使排油腔容积的减小量大于处于密封段的旋板使排油腔容积的增大量，结果排油腔的容积是逐渐减少的，把油液从排油窗挤出去。5.转子每转一周，所有的旋板都相继进行一次吸油和排油。转子连续运转，在泵的出口就形成连续的油流。

吸油过程：叶片伸出→V↑→p↓→吸油；排油过程：叶片缩回→V↓→p↑→排油。旋转一周，完成一次吸油，一次排油——单作用泵径向力不平衡——非平衡式叶片泵（一个吸油区，一个排油区）离心泵一、简介容积式泵：柱塞泵、齿轮泵、旋板泵非容积式泵：离心泵、汽心泵离心泵的用途：航空发动机上：辅助增压泵、大流量加力泵，主、加力共用泵液体火箭发动机上：涡轮泵离心泵

优点：转速高；流量大；运动部件少，间隙较大，对工质清洁度要求低；尺寸小、重量轻，结构较简单；缺点：效率低、低转速时压力低，对抗汽蚀性能要求高，调节性能差。汽心泵：调节性能和抗汽蚀性能比离心泵好。

二、离心泵的组成及其功用（P36图2－28）三大过流部件进口装置1工作轮2出口装置3三、离心泵的工作原理（一）供油和压力建立原理1.液体被叶片推动随同工作轮高速旋转,受到离心力的作用，被甩向工作轮外缘，使液体获得一定的动能和压力能。2.在出口装置中，液体的流速逐渐降低，动能转变为压力能，液体的压力得到进一步提高。3.当工作轮把一部分液体甩出后，在工作轮进口处，形成低压，进口装置中的液体补充进入工作轮，于是就形成连续不断的供油。压头（或扬程）H：度量液体流经离心泵所获得总能量的大小。

定义：每一千克液体流过离心泵时所得到的能量增量，以液柱（米）表示。燃油和控制系统－燃油控制器1.4燃油控制器

控制的内容或者说基本方面包括：稳态控制在外界干扰量发生变化时，保持既定的发动机稳态工作点过渡控制当发动机从一个工作状态改变到另一个工作状态时，能快速响应且又保证稳定可靠的工作，不超出允许的限制安全限制在各种工作状态及飞行条件下，保证发动机主要参数不超出安全限制。发动机控制系统分类液压机械式

监控型电子式

全功能数字电子式液压机械式及气动机械式燃油控制器目前为止民用航空发动机上使用最多的控制器它有良好的使用经验和较高的可靠性它除控制供往燃烧室的燃油外，还操纵控制发动机可变几何形状，例如可调静子叶片、放气活门、放气带等，保证发动机工作稳定和提高发动机性能液压机械式控制器计算是由凸轮、杠杆、滚轮、弹簧、活门等机械元件组合实现的，由液压油源作为伺服油（控制油）气动机械式调节器计算则是由薄膜、膜盒、连杆等气动、机械元件组合进行的，使用压气机空气作为伺服介质

燃油控制器功用

感受各种参数，按照驾驶员的要求，向燃烧室供应足够的燃油，使发动机产生需要的推力控制器按照预先确定的供油计划，作为油门杆角度、压气机出口压力、压气机进口温度和发动机转速的函数调节供油量。组成计量系统计算系统计量系统功用按照驾驶员要求的推力，根据发动机的工作状态和飞机的飞行状态，在发动机的工作限制之内，依据计算系统计算的流量向燃烧室供应燃油

组成粗油滤和细油滤、计量活门、压力调节活门、最小压力和切断活门、风车旁路和停车活门、自动储备推力和环境压力伺服等部件。

实现方法由压力调节活门用来感受计量活门进、出口的压力，保持压差不变，使供油量只与计量活门的流通面积有关影响供油量调节的因素：由流量公式可知，流量取决于计量活门的节流面积和前后压差。流量与面积成正比，与压差的平方根成正比。在压力调节活门内，装有双金属式的温度敏感元件，作为温度补偿器，补偿燃油温度变化对供油量的影响。压力调节活门上的压差调整钉兼做燃油密度选择器，即燃油比重调整。计算系统功用感受各种参数，在发动机所有工作阶段控制计量部分的输出感受参数有发动机转速，压气机出口总压，压气机出口总温，压气机进口总温，油门杆角度等组成计算系统由压气机出口压力传感器、压气机出口压力限制器、转速调节器、压气机进口温度传感器及操纵机构等组成

最小压力和关断活门转速调节机构定压差机构气压调节机构节流供油装置转速操纵机构停车活门一、组成：计算系统、计量系统和辅助部分：进行起动、加速、减速、稳态控制。1.计算系统：按（1）油门杆角度α2

（2）转速n2

（3）燃烧室压力Pb（压气机出口压力）三个参数计算供油量Q2.

计量系统：按计算系统的输出信号，计量供往发动机的供油量，停车时卸荷。JFC25－20燃油控制器供油计划程序JFC25－20燃油控制器供油计划程序门二、主要机构和装置：组成：粗、细油滤、定压差机构、回油活门、主计量活门（节流活门，燃调最重要的部件）、最小压力和关断活门、停车活门。1．粗、细油滤燃油

粗油滤

计量系统

细油滤

计算系统：燃油要求更高

(一)节流供油装置（主计量活门或节流活门）：

作用：计量供往发动机的燃油量

Q=Q(A,ΔP)，其中定压差机构保证ΔP不变，则Q仅与节流活门开度有关。1．流量止动钉：为防止加减速状态过调、振荡，防止发动机超温，熄火停车。2．角形杆（乘积杆）：力F和力臂L→力矩（旋转）：若滚柱组件↓（下移）→活塞左移→主计量活门开度↑→Q↑节流供油装置（节流活门）：角形杆：(二)

定压差机构：作用：控制节流活门前后压差恒定：ΔP＝P前－P后＝常数，供油量只是节流活门开度的单值函数。1.

ΔP·A＝(P前－P后)A＝FS(弹簧力)→薄膜y=0（0位置），喷嘴开度h0为平衡开度。若存在干扰，ΔP↑→薄膜输出y→h↑→PC↓→调节活塞右移→回油活门弹簧力↓→回油活门右移→回油活门开度增大↑→回油量↑→P前↓→ΔP↓。定压差机构：PxPy定压差机构(二)

定压差机构：2.

双金属温度补偿片：作用：补偿燃油温度变化对供油量的影响。（1）若无温度补偿，则油温T↑→壳体膨胀→弹簧变松→FS↓→喷嘴挡板上移→PC↓→回油活门右移→Q回↑→Q供↓（体积流量）。且T↑→ρ↓（加之Q供↓）→质量流量↓。（2）有双金属温度补偿片，T↑→补偿片产生向上的变形稍大于弹簧伸长量→Q供↑↑→抵消由于ρ↓产生的影响→质量流量不变。(三)

最小压力和关断活门功用：

工作状态时：保持向发动机供油的最小压力→增压→保证雾化；

停车时：关断燃油。最小压力和关断活门停车活门(四)

停车活门1.工作时（下图所示为工作油路）①路：风车旁路，切断②③通：低压：计量燃油压力（P后） 打开最小压力关断活门，向发动机供油。④⑤通：④号油路高压进入⑤号油路，关闭总管泄油活门。(四)

停车活门2.停车时，把停车活门向左一拉，则：（下图所示为停车油路）①②通：在停车时给燃油卸荷。（风车旁路：风车状态，发动机在停车时由风车带动旋转，带动燃油泵转动供油，但不能提供给燃油总管，则直接把①路主计量活门后的油引入②路通回油管。）③④通：④路高压油进入③路，使最小压力和关断活门右腔压力为高压，P↑→活门左移→切断供油。⑤⑥通：燃油总管泄油活门打开，由⑤→⑥，总管卸荷，燃油流向燃调的低压腔。三、计算系统油门杆：人工α：油门杆操纵机构高压转速：n：转速调节机构燃烧室压力：Pb：气压调节机构（燃烧室压力伺服机构）（一）

油门杆操纵机构（或转速操纵机构）（二）

转速调节机构（三）

气压调节机构（四）

壳体回油单向活门48（一）

油门杆操纵机构（或转速操纵机构）组成：油门杆55、油门杆操纵轴、调速凸轮44、调速凸轮随动杆38、平衡随动杆43、下垂杆（D点）35、下垂凸轮42、下垂凸轮随动杆41、最小比率调整钉40（40和41之间在40的最下端可脱开，40钉固定在39上）、比例杆39（绕G转动）、滚珠组件33。调速凸轮下垂杆滚柱组件下垂凸轮42比例杆（一）

油门杆操纵机构（或转速操纵机构）1．滚珠组件（又叫滚柱组件）：

上移↑→Q↓，功率↓

下移↓→Q↑，功率↑2．调速凸轮（P111图6－25）凸轮半径↓

→

Q↑3．下垂杆：

若n不变，油门杆α改变→则绕E点转动若油门杆α不变，n改变→绕D点转动。调速凸轮型面示意图最大反推力部分功率推力96°最大正推力慢车推力转速调节机构（三）起动和加速控制装置：（由加速凸轮型面形状（半径）决定）（1）加速过程：n↑→Q↑→n↑：到某一状态不增加。转速n增加和供油量增加要一一对应，供油量的增加在n增加之后进行，转速增加后供油量才增加，若转速不增加，Q增加，则会导致超温、超转、富油熄火。（2）稳态：n↑→Q↓。加速凸轮随动杆形状：（三维空间）起动和加速控制装置：功用：在起动、加速时，按照加速凸轮型面设计的规律控制供油量，使起动、加速过程短，而且不超温，不超转，不喘振和不发生熄火现象。加速凸轮加速凸轮随动杆（四）

气压调节机构：1．功用：感受Pb→输出力F→角形杆转动→改变节流活门开度→控制Q→使燃油流量和Pb保持正比关系。2．组成：主动膜盒：外感受Pb，内感受P0

Pb压力输出杆：输出力F改变→改变节流活门开度→改变Q

补偿膜盒：内为真空，外感受P0：作用：消除环境条件的变化对主动膜盒工作特性的影响。（四）

气压调节机构：

3．工作原理主动膜盒：Pb↑→QT↑，Pb↓→QT↓补偿膜盒：

T0↑,P0↓→主动膜盒膨胀，补偿膜盒收缩→两位移方向相反，大小相等→等力臂杠杆互相抵消位移→膜盒杠杆始终处在与膜盒垂直的位置→消除环境条件的影响。气压调节机构：壳体回油单向活门48：功用：用于壳体回油，保持燃调壳体内的压力为一定值，使燃调各机构工作稳定。若壳体P超过一定值→单向活门打开→壳体内的燃油回到燃油泵的进口。壳体回油单向活门48民航发动机常用的燃油控制器的共同特点概括如下：1．同燃油控制器联用的燃油泵通常有齿轮泵（包括增压级和主级）、柱塞泵和叶片泵。柱塞泵可按需油量向燃烧室供油；齿轮泵、叶片泵则要求燃油控制器将超出需要的燃油返回油泵进口。2．控制器一般分为计量部分和计算部分。计算部分感受各种参数，在发动机的所有工作阶段控制计量部分的输出。计量部分按照驾驶员要求的推力（或功率），在发动机工作限制之内，依据计算系统计划的燃油流量供往发动机喷嘴。3．改变燃油流量一般通过改变计量活门的流通面积和/或计量活门前、后压差实现。相当多的燃油控制器，利用压力调节活门（压差活门）保持计量活门前、后压差不变，通过改变计量活门的通油面积改变供油量。为了补偿燃油温度的影响，常在压力调节活门内装有温度补偿器。压差调整钉兼做燃油密度选择器。4．转速调节器通常是比例式的，采用刚性反馈，实施闭环转速控制。5．一些燃油控制器采用三维凸轮作为计算元件，由凸轮型面给出加速（或许还有减速、稳态）的供油计划。三维凸轮感受一个参数移动，感受另一个参数转动。凸轮型面上每一点即代表该组参数下，不发生喘振、超温、熄火的允许值。6．最小压力及燃油关断活门：发动机工作时，起增压活门作用，即控制离开控制器的最低计量燃油压力，使喷嘴雾化模型良好并保证控制器内伺服机构正常工作所需的最低压力；发动机停车时，活门关闭，切断供油。7．风车旁路活门及油泵卸荷活门：发动机工作时，风车旁路活门关闭（不卸荷），油泵后燃油压力上升，打开最小压力活门向燃油总管供油；在发动机停车时，该活门打开，使油泵卸荷活门处于卸荷状态，给处于风转状态下的发动机所驱动的油泵卸荷。8．地面慢车和进近慢车地面慢车也叫低慢车，是发动机能稳定工作的最低平衡转速，用于在地面状态下工作。高慢车也叫空中慢车或进近慢车，是用于在空中使用的慢车转速，设置高慢车的目的是保证复飞时迅速加速，飞机着陆前以高慢车转速工作，若成功着陆，自动转为低慢车工作。高、低慢车的转换由控制器上的慢车电磁活门感受空／地感应机构的信号，以断电／通电方式实现。燃油控制器上有相应的调整部位。

9．运输机上有两个操纵杆与燃油控制器相连。推力杆（功率杆）选定发动机工作状态；启动杆（停车杆）控制启动和停车。直升机上控制杆功能有所不同。10．进入燃油控制器的燃油泵后高压油，先经燃油滤过滤。粗油滤过滤后的燃油作为主燃油；另一部分再经细油滤过滤后作为伺服油（控制油）。转速调节器：采用闭环控制，其中给定弹簧的弹簧力表示所要求的转速；离心飞重代表了实际转速。液压机械式发动机控制系统组成低压燃油泵，加热器，主油泵，燃油滤，燃油控制器，流量传感器，燃油／滑油热交换器，增压泄油活门，燃油总管，喷油嘴

组成各部件的功用低压燃油泵向发动机高压泵提供所需燃油压力和流量加热器热空气来自压气机，对燃油加热，防止燃油结冰主油泵给燃油增压。分为柱塞泵和齿轮泵两种，它们都属于容积泵燃油控制器根据发动机的工作状态和飞机的飞行状态，计量供给然烧室的燃油燃油／滑油热交换器加热燃油，同时冷却滑油燃油喷嘴:雾化燃油，分为雾化型（双路离心式喷嘴）、气动式和蒸发型等增压/泄油活门(PD活门)增压活门在供油压力大于预定值时打开（一般在慢车之前），停车时和低转速时关闭。工作时增压使燃油在预定压力下流入燃油总管，控制到副油路的燃油流量，起到分配活门的作用;泄油活门停车时打开将燃油总管中的燃油放回到油箱。发动机工作时关闭。燃油滤由油滤，旁通活门和压差电门组成旁通活门的功用是当油滤堵塞或油滤进出口的压差达到一定数值时打开，直接供油压差电门的功用是当油滤堵塞或油滤进出口的压差达到一定数值时接通，警告灯亮。但发动机仍能正常工作，只是指出油滤堵塞应清洗油滤监控型发动机电子控制器监控型发动机电子控制器是液压机械式控制器再增加一个发动机电子控制器（EEC），两者共同实施对发动机的控制。

在这种类型的发动机控制中，液压机械式控制器作为主控制器，负责发动机的完全控制，包括启动、加速、减速控制，转速控制。发动机电子控制具有监督能力，对推力（功率）进行精确控制，并对发动机重要工作参数进行安全限制。由于电子控制便于同飞机接口，易于推力管理，状态监视，以及信号显示和数据储存。

监控型电子控制器特点1．液压机械式燃油控制器是主控制器，电子监控器是辅助控制器，当EEC发生故障时，发动机完全在液压机械控制之下调节燃油流量。2．液压机械燃油控制器←（通过力矩马达进行电/液转换）→电子控制器。3．EEC感受外界飞行条件变化→推力控制精度提高。4．EEC有自检功能，可检测故障（BITE），为飞行人员和地面维护人员提供方便。5．减轻驾驶员的工作负荷。6．EEC使用的电源是专用发电机，在地面试验可利用飞机的电源。液压机械式和电子监控式控制器调准：调准通常在换发，或换燃调，或发动机不能产生最大推力时进行。燃油控制器由发动机高压转子传动。为保证发动机输出推力，性能试验期间，需要检查慢车转速和最大推力。燃油控制器外场允许的调整部位有燃油比重、慢车转速、部分功率调整钉。调整的理想情况是无风、低湿度，标准日的温度和压力。不是标准日的情况查表。小风天气，风向对着机头；大风天气不要做调准。最后调准应在增加方向上。监控型电子式的特点1．由液压机械式控制器完成主要功能，EEC起监控、限制作用，具有有限功能，即对推力（功率）作有限的控制。2．EEC参与工作时，对于外界条件的变化，它可以精确保证选定的目标值。EEC可以精确地保证EPR或N1的实际值等于要求值。3．在该型控制中，多数的液压机械控制器的供油计划高于EEC的供油计划，EEC通过减少液压机械控制器的供油达到目标值，即称下调(DOWNTRIM)。4．EEC通过力矩马达与液压机械控制器联系，实现电/液转换。EEC计算结果以电信号输出给力矩马达，再转换成液压信号控制燃油流量。CompanyLogo监控型电子式的特点5．如果发现EEC有故障，可以冻结调准在当时位置，同时通知驾驶员。驾驶员可以使EEC退出工作，即回到不能下调位置，由液压机械式控制器恢复全部控制。6．EEC有自检能力（BITE），可以连续检测自身故障。有的EEC还可以故障代码形式储存故障，供维护人员调出改7．EEC有输入信号证实和选择逻辑，它可以排除有故障的或假的输入信号。监控型电子式的特点8．EEC一般装在风扇机匣外侧，这里是发动机上环境相对较好的地方，安装有减震座，采用环境空气冷却。也有的EEC位于飞机电子设备舱。9．EEC由专用发电机供电，飞机电源也供给EEC作为备用电源及地面试验电源。10．在飞机主设备中心有监控器，对EEC实施监控，储存EEC故障数据。燃油和控制系统－

FADEC1.5全功能（全权限）数字电子控制（FADEC）FADEC：FULLAUTHORITYDIGITALELECTRONIC（ORENGINE）CONTROL在FADEC控制中，发动机电子控制器EEC或电子控制装置ECU是它的核心，FADEC系统是管理发动机控制的所有控制装置的总称。所有控制计算由计算机进行，然后通过电液伺服机构输出控制液压机械装置及各个活门、作动器等，因此液压机械装置是它的执行机构。1．在发动机控制方面，FADEC的功能包括输出参数（推力或功率）控制，燃油（启动、加速、减速、稳态）流量控制，压气机可调静子叶片（VSV）和可调放气活门（VBV）控制，涡轮间隙主动控制（ACC），高压压气机、涡轮冷却空气流量控制，发动机滑油和燃油的温度管理，发动机安全保护以及启动和点火控制，反推控制2．FADEC除控制一些参数外，还监视一些工作参数，自动检测故障，隔离出故障部位及采取相应的适应措施，对驾驶员提供发动机状态监控信息，记忆存储故障数据。

3．在数据通信方面，EEC一方面从飞机接受信息；另一方面也发送信息给飞机用于计算、操纵、维护、驾驶舱显示等。

4．在FADEC系统中，液压机械装置已不再具有计算功能，控制计算全部由中央处理机进行，但燃油计量功能以及操纵可变几何形状作动器以及活门的伺服油、动力油仍由它提供，即成为EEC的执行机构。液压机械装置（HMU）也有称为燃油计量装置（FMU），保留除计算功能以外的原有功能。典型FMU的具体功能：计量燃油流量；限制最大、最小供油量；保证最低燃油压力；停车时切断燃油；发动机风转状态下给油泵卸荷；发动机超转保护；提供高压油、伺服油到发动机控制附件等。5．FADEC是容错系统，余度控制。对于不重要的故障，它仍可继续工作。EEC都是双通道设计，通道之间可以相互通信；控制通道故障可自动切换到备用通道工作；所有通道都故障时，可转换到故障-安全状态；EEC接受余度的传感器及飞机输入，并同计算的数据比较选用；输入、输出故障能自动切换到余度的传感器和作动器；对于以EPR控制推力的，如果计算EPR有困难可以转换到以转速N1控制推力。6．EEC（或ECU）同HMU（或FMU）接口使用力矩马达或电磁活门。力矩马达依据输入信号改变挡板活门开度，然后通过改变计量活门一个油腔或两个油腔的油压控制计量活门开度。一些FMU采用压力调节活门保持计量活门前、后压差恒定，通过改变计量活门流通面积改变供油量。7．EEC将输入的模拟量、频率量、离散量及序列数据转变成处理机识别的数字形式，EEC输出亦从数字形式转变成相应的模拟量、离散量、序列数据，操纵电液伺服机构、电磁活门以及供驾驶舱显示。8．FADEC系统大多采用ARINC429数据总线或ARINC629数据总线经EDIU（发动机数据接口组件）将飞机数据传输给EEC。发动机控制数据、状态、故障信息亦由数据总线传输给飞机。9．EEC同FMC（飞行管理计算机）接口，允许驾驶员选用自动油门控制。10．数据输入塞、识别塞可使E