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1、 8 81 1 发动机启动与点火发动机启动与点火 系统的电气控制系统的电气控制本节主要介绍：本节主要介绍：1.1.点火装置的种类及工作原理点火装置的种类及工作原理2.2.电力启动的增速措施及工作原理电力启动的增速措施及工作原理3.3.气源启动的电气控制气源启动的电气控制4.4.辅助动力装置的启动控制工作辅助动力装置的启动控制工作 一点火装置的种类及工作一点火装置的种类及工作 原理原理1 1电点火的工作原理：电点火的工作原理：A. A. 产生电火花的原因：产生电火花的原因： 电极间隙中的气体在足够高的电压电极间隙中的气体在足够高的电压作用下，气体产生冲击电离现象，使气作用下，气体产生冲击电离现象
2、，使气体变成导体，因而能通过足够大的电流，体变成导体，因而能通过足够大的电流，使电极间隙中的气体白热发光使电极间隙中的气体白热发光，形成电火花。图图8-1 8-1 电点火的工作原理电点火的工作原理 8-2 8-2 气体的冲击电离过程气体的冲击电离过程1 1电点火的工作原理：电点火的工作原理：B. B. 影响击穿电压的因素：影响击穿电压的因素： 气气体体密密度度：其其他他因因素素不不变变的的条条件件下下，气气体密度越大，击穿电压越高；体密度越大，击穿电压越高； 电电极极间间隙隙：其其他他因因素素不不变变的的条条件件下下，击击穿电压与电极间隙成正比；穿电压与电极间隙成正比； 电电极极温温度度：在在
3、电电极极间间隙隙和和混混合合余余气气系系数数不不变变的的条条件件下下，电电极极温温度度升升高高时时，密密度度减减小小，击击穿穿电电压压降降低低；电电极极温温度度降降低低时时，击击穿穿电电压压升高。升高。 混混合合气气的的余余气气系系数数：用用富富油油混混合合气气工工作作时时，击击穿穿电电压压降降低低；用用贫贫油油混混合合气气工工作作时时，击穿电压升高击穿电压升高 。 2 2点火方式的种类及工作概况点火方式的种类及工作概况A.A.电火方式的种类：电火方式的种类：按按用途用途分为：启动点火分为：启动点火 工作点火工作点火 加力点火等加力点火等按按原理原理分为：电点火分为：电点火 火炬点火火炬点火
4、易燃化学物点火易燃化学物点火 热射流点火等热射流点火等民航发动机都采用民航发动机都采用电点火电点火。 2 2点火方式的种类及工作概况点火方式的种类及工作概况B.B.常用的电点火系统：常用的电点火系统：直接点火：直接点火：电嘴直接点燃主喷油嘴喷出的燃油。电嘴直接点燃主喷油嘴喷出的燃油。间间接接点点火火：电电嘴嘴首首先先点点燃燃启启动动喷喷油油嘴嘴喷喷出出的的燃燃油油形形成成火火源源，再再由由火火源源点点燃燃主主喷喷油油嘴嘴喷喷出出的的燃油。燃油。再再点点火火：在在飞飞行行过过程程中中发发动动机机燃燃烧烧室室可可能能熄熄火火，这这时时，在在一一定定的的高高度度、速速度度下下，重重新新点点燃燃发发动
5、机，再点火需要较高的火花能量。动机，再点火需要较高的火花能量。双重点火系统：双重点火系统：电能输出可根据不同要求而改电能输出可根据不同要求而改变，既有高值输出又有低值输出的系统称为变，既有高值输出又有低值输出的系统称为双重点火系统。双重点火系统。 2. 2.点火方式的种类及工作概况点火方式的种类及工作概况 C.C.对点火系统的基本要求：对点火系统的基本要求： （1 1）冲击电压高，火花能量足够大；冲击电压高，火花能量足够大； （2 2）对外干扰小，对外干扰小，电嘴和点火器用电嘴和点火器用金属外壳屏蔽，高压导线用金属丝或网金属外壳屏蔽，高压导线用金属丝或网套屏蔽，防止干扰电子通信设备；套屏蔽，防
6、止干扰电子通信设备； （3 3）工作可靠工作可靠。 2.2.点火方式的种类及工作概况点火方式的种类及工作概况D.D.点火系统的分类：点火系统的分类： 高高压压系系统统：电电嘴嘴击击穿穿电电压压高高于于50005000伏的系统；伏的系统； 低低压压系系统统：电电嘴嘴击击穿穿电电压压低低于于50005000伏的系统。伏的系统。 高高能能系系统统：火火花花能能量量在在0.20.2焦焦耳耳以上的系统；以上的系统； 低能系统：低能系统：火花能量在火花能量在0.20.2焦耳焦耳以下的系统。以下的系统。2.2.点火方式的种类及工作概况点火方式的种类及工作概况D.D.点火系统的分类：点火系统的分类： 电电容容
7、放放电电：电电火火花花明明亮亮、短短时时、高高能能、火花能量为火花能量为120120焦耳；焦耳； 电电感感放放电电：电电火火花花稍稍暗暗、长长时时、低低能能，火花能量为火花能量为0.010.030.010.03焦耳。焦耳。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机 功用：功用： 利利用用电电磁磁感感应应原原理理在在发发动动机机工工作作时时产产生生高高压压电电，并并且且按按照照发发动动机机的的点点火火次次序序将将高高压压电电输输送送到到各各个个汽汽缸缸内内的的电电嘴嘴，供产生电火花。供产生电火花。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机组成：
8、组成： 磁路：磁路：磁铁转子、导磁架、软铁芯磁铁转子、导磁架、软铁芯 低低压压电电路路：初初级级线线圈圈、断断电电器器、电电容容器器 高压电路：高压电路：次级线圈、分电器次级线圈、分电器 另外，还有壳体。另外，还有壳体。图图8-3磁电机的组成磁电机的组成 3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机 原理：原理：磁电机产生高压电分为两步：磁电机产生高压电分为两步： 第一步：产生低压电；第一步：产生低压电； 第二步：把低压电变成高压电。第二步：把低压电变成高压电。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机 原理：原理： 低压电的产生：低压电的产生
9、： 发发动动机机工工作作时时，四四极极磁磁铁铁转转子子由由附附件件齿齿轮轮带带动动旋旋转转，每每旋旋转转一一周周，基基本本磁磁通通将将四四次次达达到到零零值值，并并四四次次改改变变方方向向，使使初初级级线线圈圈的的感感应应电电动动势势四四次次达达到到最最大大值值，四四次次改改变变方方向向。当当低低压压电电路路构构成成通通路路，初初级级线线圈圈内内就就有有低低压压感感应应电电流流，并并在在一一周周内内，4 4次次达达到到最最大大值值，四四次次改改变变方方向向，但但要要滞滞后后于于感感应应电电势势一一个个角角度度，从从而而使使初初级级线线圈圈的的感感应应电电磁磁通通也也4 4次次达达到最大值到最大
10、值。 3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机 原理：原理： 高压电的产生：高压电的产生： 为了最大限度的提高次级线圈的感应电动为了最大限度的提高次级线圈的感应电动势，在势，在初级线圈感应电流最大即感应电磁通达初级线圈感应电流最大即感应电磁通达到最大值的时刻到最大值的时刻断开低压电路断开低压电路，从而可在次级，从而可在次级线圈中感应出足够高的电动势，足以击穿电嘴线圈中感应出足够高的电动势，足以击穿电嘴间空气间隙。间空气间隙。 然后再由分电器将高压电送到各个气缸内然后再由分电器将高压电送到各个气缸内的电嘴。的电嘴。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A
11、A磁电机磁电机断电器的功用：断电器的功用： 在在初初级级线线圈圈感感应应电电流流最最大大的的时时刻刻，即即感感应应电电磁磁通通达达到到最最大大值值的的时时刻刻断断开开低低压电路。压电路。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机电容器的作用：电容器的作用： 减减弱弱断断电电器器触触头头间间电电火火花花，提提高高次次级线圈感应电动势。级线圈感应电动势。注意：注意： 电电容容器器只只能能减减弱弱触触头头处处的的电电火火花花，但但不能根本消灭不能根本消灭电火花。电火花。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理A A磁电机磁电机 磁电机开关的作用：磁电机开关的作用：
12、 磁电机开关并联在电容器的两端。磁电机开关并联在电容器的两端。接通时，不产生高压电；接通时，不产生高压电；闭合时，产生闭合时，产生高压电；高压电；持续接通闭合时，磁电机低压持续接通闭合时，磁电机低压线圈有电流，高压线圈不产生高压电势。线圈有电流，高压线圈不产生高压电势。 3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理B.B.启动点火线圈启动点火线圈 功用：功用：发动机启动时产生高压电，发动机启动时产生高压电， 组成：组成：初级线圈初级线圈 次极线圈次极线圈 断电器断电器 电容器等电容器等 初初级级线线圈圈与与断断电电器器的的触触头头串串联联，接接于于低低压压直流电源上；次级线圈与电嘴的电极
13、相连。直流电源上；次级线圈与电嘴的电极相连。图图8-4点火线圈的原理电路点火线圈的原理电路3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理C.C.高能点火器高能点火器 功用：功用： 向向电电嘴嘴提提供供高高压压电电能能，以以便便将将发发动动机燃烧室内的雾化燃油点燃。机燃烧室内的雾化燃油点燃。 现现代代涡涡轮轮风风扇扇发发动动机机都都用用高高能能点点火火器点火。器点火。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理C.C.高能点火器高能点火器 组成：组成： 晶体管高压产生器晶体管高压产生器： 晶体管晶体管T T 脉冲变压器脉冲变压器：包括：包括： 集电极线圈（即初级线圈）集电极线圈（即初级
14、线圈）l l1 1 基极线圈（即正反馈线圈）基极线圈（即正反馈线圈）l l2 2 输出线圈输出线圈l l3 3 高压整流器高压整流器 储能电容储能电容 放电间隙放电间隙 高阻值电阻等高阻值电阻等图图8-5 8-5 高能点火器的原理电路高能点火器的原理电路3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理C.C.高能点火器高能点火器 原理：原理： 晶晶体体管管高高压压产产生生器器是是一一个个变变压压器器耦耦合合的的自自激激振振荡荡器器，接接通通直直流流电电后后，正正反反馈馈作作用用使使晶晶体体管管开开关关振振荡荡，输输出出脉脉冲冲高高压压电电经经整整流流、充充电电储储能能，达达到到击击穿穿放放电
15、电管电压时放电。管电压时放电。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理C.C.高能点火器高能点火器 D D1 1的功用：的功用： 保护晶体管高压产生器，防止保护晶体管高压产生器，防止 电源极性接反时损坏晶体管。电源极性接反时损坏晶体管。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理 C. C.高能点火器高能点火器 高阻值电阻高阻值电阻R R3 3的功用：的功用： 与储能电容与储能电容C C并联，为点火装置并联，为点火装置 停止工作后放掉储能电容器上的剩停止工作后放掉储能电容器上的剩 余电荷提供通路，以免电容器上仍余电荷提供通路，以免电容器上仍 有高压电而危害维修人员的安全。有高压
16、电而危害维修人员的安全。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理C.C.高能点火器高能点火器 高阻值电阻高阻值电阻R R4 4的功用的功用: : 并并联联在在放放电电间间隙隙之之后后，其其作作用用是是当当未未装装电电嘴嘴或或高高压压导导线线断断路路时时，限限制制电电容容器的电压上升。器的电压上升。3 3典型点火装置的工作原理典型点火装置的工作原理C.C.高能点火器高能点火器注意注意1 1： 高高能能点点火火器器所所有有部部件件装装在在一一个个轻轻合合金金壳壳体体和和罩罩子子里里，构构成成一一个个完完全全封封闭闭的的装装置置，以以免对无线电设备产生辐射干扰。免对无线电设备产生辐射干扰。
17、注意注意2 2： 高高能能点点火火器器放放电电，可可能能危危及及工工作作人人员员的的生生命命安安全全，因因此此必必须须断断开开此此装装置置的的低低压压电电源源后，经过一分钟后才能拆下高压导线插头。后，经过一分钟后才能拆下高压导线插头。二电力启动的增速措施及二电力启动的增速措施及 工作原理工作原理1 1电力启动的增速措施电力启动的增速措施 在电枢电路内加设附加电阻而后切除；在电枢电路内加设附加电阻而后切除； 改变电枢电压，实行电压调速；改变电枢电压，实行电压调速； 改变激磁磁通，实行磁通调速。改变激磁磁通，实行磁通调速。 电电力力启启动动涡涡桨桨发发动动机机首首先先采采用用的的增增速速措措施施是
18、：是：串联附加电阻然后切除。串联附加电阻然后切除。 优优点点：可可使使电电枢枢的的启启动动电电流流减减小小，防防止止烧烧坏坏电电动动机机或或由由于于启启动动转转距距过过大大损损坏坏传传动动机机件件。原原因因：电电动动机机起起始始转转速速小小，反反电电势势小小，使使电电枢枢电流较大。电流较大。图图8-6 8-6 电力启动原理电路示意图电力启动原理电路示意图2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理 以以AH-24AH-24飞飞机机发发动动机机的的4848V V电电力力起起动动为为例介绍：例介绍：按下起动按钮按下起动按钮0-30-3s s ： 电电枢枢电电路路串串联联R R附附在在低低电电压压下下
19、启启动，并开始动，并开始起动点火起动点火。 2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理按下起动按钮按下起动按钮3-93-9s s： 短短接接R R附附，起起动动发发电电机机第第一一次次明明显增速。显增速。2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理 按下起动按钮按下起动按钮9-159-15s s： 功率调节器第一次投入工作功率调节器第一次投入工作。起动发电机第二次增速措施。并起动发电机第二次增速措施。并开开始起动注油始起动注油。2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理按下起动按钮按下起动按钮15-2015-20s s： 两两组组地地面面电电源源串串联联4848v v起起动动，电电枢枢电电压压升
20、升高高，起起动动发发电电机机第第三三次次明明显显增增速速。功功率率调调节节器器第第一一次次退退出出工工作。作。2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理按下起动按钮按下起动按钮2020s s： 功功率率调调节节器器再再次次投投入入工工作作。使使发动机再次增速。发动机再次增速。 同时，开始工作喷油。同时，开始工作喷油。2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理 当当发发动动机机转转速速达达到到33-48%33-48%n ne e时时，气气压压断断电电装装置置感感受受空空气气压压缩缩器器后后相相应应的的空空气气压压力力而而自自动动断断开开起起动动电电路路，使使起起动动进进入入发发动动机机单单独独工
21、工作作而而向向慢慢车车转转速速增增速速的的阶段。阶段。2 2电力启动的工作原理电力启动的工作原理 功率调节器的功用：功率调节器的功用： 减弱励磁电流，使电枢反电势减弱励磁电流，使电枢反电势减小，电枢电流增大，电磁转矩增减小，电枢电流增大，电磁转矩增大，电动机转速增加。大，电动机转速增加。 同时，可保持电枢电流不下降。同时，可保持电枢电流不下降。三三. .气源启动电气控制气源启动电气控制1.1.启动空气的来源：启动空气的来源： 地面气源车地面气源车 APU APU 另外一台已启动好的发动机另外一台已启动好的发动机2.2.启动控制：启动控制： 以以麦麦道道-82-82飞飞机机发发动动机机左左发发动
22、动机机的的地地面面起动为例：起动为例： 将将弹弹性性起起动动电电门门扳扳到到“地地面面”位位，起起动动机投入工作；机投入工作； 当当n n2 2转转速速达达到到17%17%时时，提提起起中中央央操操纵纵台台上上的的燃燃油油关关断断手手柄柄到到“接接通通”位位，发发动动机机开开始点火和注油；始点火和注油； 当当n n2 2转转速速达达到到35%35%时时，启启动动机机内内的的离离心心电电门门或或转转速速表表控控制制的的微微动动电电门门控控制制使使启启动动机机退退出出工工作作。此此时时，松松开开起起动动电电门门，点点火火器器退退出工作，发动机自身增速到慢车转速。出工作，发动机自身增速到慢车转速。图
23、图8-7 8-7 气源启动电气控制举例气源启动电气控制举例四四APUAPU的启动控制的启动控制 1. 1. APUAPU的起动能源：的起动能源： 电源电源2.2.APUAPU的启动控制：的启动控制： 将将电电瓶瓶电电门门置置“接接通通”位位，然然后后将将APUAPU主主电电门门瞬瞬时时扳扳到到“起起动动”位位松松开开，便开始了起动控制程序：便开始了起动控制程序： 2.2.APUAPU的启动控制：的启动控制： 首首先先，打打开开燃燃油油关关断断活活门门，燃燃油油关关断断活活门门全全开开后后，控控制制使使APUAPU进进气气门门打打开开，当当进进气气门门全全开开后后，使使R5R5继继电电器器激激励
24、励，接接通通启启动动机机电电路路，启启动机带动动机带动APUAPU开始转动开始转动。 当当转转速速接接近近10%10%NeNe时时，滑滑油油低低压压顺顺序序电电门门闭合，闭合，接通点火、注油电路接通点火、注油电路。 当当APUAPU达达到到50%50%NeNe时时，三三速速电电门门作作动动，使使启启动机断电并脱开动机断电并脱开，由发动机本体自身增速由发动机本体自身增速。 在在95%95%转速时，点火激励器断电，停止点转速时，点火激励器断电，停止点火，火，APUAPU启动结束，启动结束，准备供电和供气准备供电和供气。图图8-8 8-8 APUAPU的起动控制电路举例的起动控制电路举例谢谢学习，欢迎提出宝贵意见！
