4.2.3. Структура топливной системы двигателя
Топливная система двигателя (рис.4.6) состоит из следующих компонентов:- электромагнитный топливный клапан; - шестеренчатый насос, приводимый в движение электродвигателем; - теплообменник топливо-масло; - регулятор перепуска топлива; - топливный коллектор; - 12 топливных форсу-нок; - соединительный трубопровод с внутренним диаметром d=6 мм; - дренажный клапан.
Топливо всасывается из отдельной бортовой емкости через бортовой фильтр ~ 50 мкм и электромагнитный топливный клапан. Подачу топлива к топливным форсункам обеспечивает шестеренчатый насос с электроприводом, питаемый от электронного блока управления двигателя. Обороты топливного насоса определяt количество впрыскиваемого топлива, тем самым, определяя также режим работы двигателя. Часть топлива, подаваемого на форсунки, возвращается через регулятор перепуска обратно на вход топливного насоса. Количество возвращающегося топлива регулируется в зависимости от давления топлива перед топливными форсунками.
Теплообменник, установленный между топливным насосом и регулятором перепуска, обеспечивает охлаждение возвращаемого масла из полости подшипников двигателя. Все приборы и агрегаты топливной и масляной систем, кроме электромагнитного топливного клапана, размещены непосредственно на двигателе. Подвод топлива (входное резьбовое соединение) находится впереди двигателя с левой стороны внизу.
Давление и величины расхода топлива
- оборудование ЛА должно обеспечить достаточную подачу топлива на вход в двигатель, давление pp1 должно находиться в диапазоне от минус 20 кПа до + 50 кПа;
- максимальный расход топлива составляет 220 л/час.
Насос топливо - масло
Два отдельных насоса с внутренним и внешним зубчатым зацеплением крепятся на фланцах совместного трехфазного электродвигателя с постоянными магнитами. Двигатель установлен на 2-х шарикоподшипниках, смазываемых рабочей средой-носителем, охлаждение двигателя обеспечивает топливо, уплотнение вала осуществлено при помощи резиновых прокладок. Блок насоса крепится к передней левой части двигателя в вертикальном положении. Масляный насос находится вверху. Электропитание двигателя обеспечивает блок управления. Максимальное давление топлива в топливной системе < 20 бар.
Регулятор перепуска топлива
Регулятор игольчатого типа (переливной клапан), перемещение иглы обеспечивается посредством малого поршня, уплотненного тефлоновой манжетой. Возвратное движение обеспечивается пружиной. При увеличении давления топлива на входе в форсунки происходит перемещение иглы и уменьшение количества перепускаемого топлива. Составной частью регулятора является однонаправленный (обратный) клапан с шаровым седлом в возвратной
топливной ветке, его назначением является обеспечение отсасывающей способности топливного насоса во время запуска двигателя. Регулятор крепится на нижней части топливного коллектора.
Дренажный клапан
Клапан обеспечивает дренирование несгоревшего топлива из полости камеры сгорания. Он находится в нижней части корпуса турбины, открывается при падении давления в полости камеры ниже ~ 50 кПа. Клапан заканчивается штуцером для шланга Js4, по которому дренированное топливо можно отвести за пределы двигателя.
Требования к топливной системе
Топливо, подаваемое в двигатель, не должно содержать загрязняющих частиц величиной более 50 мкм, в подводящем трубопроводе двигателя должен быть размещен защитный фильтр 40÷50 мкм и стоп-клапан, управляемый напряжением, подаваемым от блока управления двигателя (открыт под напряжением).
Величины гидравлического сопротивления топливного трубопровода и арматуры между баком и двигателем должны быть минимальными. При установке для впускной горловины двигателя должны быть обеспечены следующие величины:
- расход топлива во время пуска двигателя 35÷45 л/час
- максимальный расход топлива при работе двигателя 220 л/час
- допустимое избыточное давление топлива в момент запуска 20 кПа
- допустимое разряжение топлива во время запуска 10 кПа
- допустимое избыточное давление топлива при работе двигателя 50 кПа
- допустимое разряжение топлива при работе двигателя 20 кПа
Абсолютное давление топлива на входе в двигатель не должно опускаться ниже 50 кПа.
Рис.4.6. Схема топливной и масляной системы ТРД TJ 100 S
При работе двигателя для поднятия давления в топливном баке ЛА можно использовать воздух, забираемый от компрессора двигателя.
Пользователь должен обеспечить чистоту топливного бака, а доливаемое топливо должно быть отфильтровано через фильтры с пропускной способностью частиц величиной до 12 мкм.
Работа двигателя гарантировано в диапазоне: - температур всасываемого воздуха от - 40°С до + 45°С - высоты над уровнем моря от 0 до 8 000 м - скорости полета от 0 до 0,8М |
Рабочая температура жидкости на входе в двигатель: масло 5cSt - от - 20°С до + 145°С, масло 3cSt - от-30°С до+135°С; топливо от - 40°С до + 60°С |