Двигатель АЛ-31ПФ. Руководство - часть 436

 

 

 

8. 

Система подачи и регулирования топлива  

Система подачи и регулирования топлива служит для подачи в камеру сгорания требуемого 
количества топлива, обеспечивающего заданный режим работы. 

Система подачи и регулирования топлива состоит из следующих частей: 

−  топливного насоса-регулятора, 

−  топливной форсунки, 

−  внешних трубопроводов. 

Система подачи и регулирования топлива обеспечивает выполнение следующих функций: 

−  управление подачей топлива на запуске и разгоне, 

−  ограничение максимальной частоты вращения ротора ТК, 

−  ограничение максимального расхода топлива,   

−  ограничение максимальной частоты вращения ротора СТ в стартерном режиме, 

−  выдача электрического сигнала на отключение стартера, 

−  прекращение подачи топлива по электрическому сигналу, 

−  обеспечение охлаждения агрегата в нерабочем состоянии путем протока топлива через 

агрегат. 

8.1. 

Описание 
Топливный    насос-регулятор  (

рис. 13

)  входит  в  состав  топливомасляного  агрегата 4030 и 

состоит из следующих узлов: 

−  топливного  насоса  (

1

)  шестеренного  типа  с  приводом  от  ротора  ТК    (насос 

обеспечивает повышение давления топлива), 

−  автомата (

19

) запуска и разгона (обеспечивает дозирование топлива в зависимости  от  

давления  воздуха  за  компрессором на запуске и разгоне), 

−  клапана (

4

) постоянного перепада (поддерживает постоянный перепад на дозирующем 

золотнике автомата запуска и ограничителе частоты вращения ротора ТК), 

−  центробежного ограничителя (

3

) частоты вращения ротора ТК с обводным жиклером (

2

) 

(ограничивает максимальную частоту вращения ротора ТК), 

−  клапана предельного давления (

18

) грибкового типа, 

−  клапана  (

6

)  подпора  (обеспечивает  подачу  топлива  на  форсунку  при  достижении 

давления топлива 3 кгс/см

2)

, 

−  стоп-крана  (

7

),  электромагнитного  клапана  (

9

)  и  жиклера  (

8

) (обеспечивают 

прекращение подачи топлива в камеру сгорания по электрическому сигналу), 

−  статического  центробежного  регулятора  (

11

)  частоты  вращения  ротора  СТ  с 

ограничением  максимального  расхода  и  с  обводным  жиклером  (

10

)  минимального 

расхода  (обеспечивает  ограничение  максимального  расхода  топлива  и  ограничение 
частоты вращения ротора СТ при работе в стартерном режиме), 

−  клапана  (

16

)  постоянного  перепада  на  дозирующем  сечении  регулятора  частоты 

вращения ротора СТ и обводном жиклере, 

−  жиклера  (

21

) (ограничивает  прокачку  топлива  для  охлаждения  агрегата  в  нерабочем 

состоянии)  и  золотника  (

25

) (отсекает  прокачку  охлаждающего  топлива  при  работе 

агрегата), 

−  механизма  (

22

)  отключения  электростартера  (механизм  состоит  из  чувствительного 

элемента золотникового типа, который выдает  релейный сигнал на сигнализатор (

20

) 

давления),   

−  датчика (

24

) командных давлений (выдает сигнал пропорциональный частоте вращения 

ротора ТК на механизм отключения электростартера), 

 

Топливная форсунка (

18, рис. 6

) распыляет топливо, которое подается топливным насосом-

регулятором.  

Внешние трубопроводы обеспечивают: 

−  подвод дозированного топлива к топливной форсунке; 

−  отвод дренажа из топливного насоса-регулятора к штуцеру на камере сгорания. 

 

 

 

 

 
8.2. 

Работа 

8.2.1. 

Работа системы на запуске и разгоне. 
После  нажатия  на  кнопку  «ЗАПУСК»  подается  сигнал  на  электромагнитный  клапан  (

9,  рис. 

13

) стоп-крана (

7

). Клапан (

9

) срабатывает и отсоединяет полость под поршнем стоп-крана 

от сливной магистрали. Электростартер через рессору вращает топливный насос (

1

). Насос 

повышает  давление  топлива  и  подает  его  в  полость  над  поршнем  механизма  (

22

) 

отключения  электростартера  и  параллельно  на  датчик  (

24

)  командных  давлений.  Топливо 

проходит через датчик (

24

)  командных  давлений  и топливный фильтр (

23

). Далее топливо 

поступает: 

−  в полость под поршнем механизма отключения электростартера,  

−  в полость под поршнем клапана (

4

)  постоянного  перепада,   

−  через  жиклер (

8

)  в  полость под поршнем стоп-крана (

7

),  

−  к золотнику автомата (

19

) запуска и разгона (АЗР).  

АЗР  обеспечивает  подачу  топлива  пропорционально  величине  давления  воздуха  за 
компрессором,  который  подается  во  внутреннюю  полость  сильфона  АЗР.  После  АЗР 
топливо проходит через сопло-заслонку ограничителя (

3

) максимальной частоты вращения 

ротора ТК и параллельно через обводной жиклер (

2

).  

Клапан (

4

) поддерживает постоянный перепад давлений  топлива:  

−  на дозирующем  сечении золотника АЗР,  

−  на сопле-заслонке ограничителя (

3

),  

−  на обводном жиклере (

2

),  

Постоянный перепад давлений  топлива обеспечивает зависимость расхода топлива только 
от    площади    дозирующего    сечения  золотника  АЗР  и  сопла-заслонки  ограничителя  (

3

).  В 

начальный период запуска ограничитель (

3

) максимальной частоты вращения ротора ТК не 

влияет  на  расход  топлива,  так    как    частота    вращения    ротора    ТК    ниже  величины 
настройки ограничителя (

3

). 

Далее  топливо  проходит  через  открытый  электромагнитный  клапан  (

5

),  сопло-заслонку 

регулятора  (

11

)  частоты  вращения  ротора  СТ,  стоп-кран  (

7

)  и  поступает  на  топливную 

форсунку через клапан подпора (

6

). 

При  запуске  ГТДЭ  регулятор  (

11

)  не  влияет  на  расход  топлива,  так  как  частота  вращения 

ротора СТ ниже величины настройки регулятора. 

С ростом частоты вращения ротора ТК увеличивается перепад давлений топлива на датчике 
(

24

).  При  достижении  определенного  перепада  поршень  механизма  (

22

)  отключения 

стартера  перемещается  влево  и  соединяет  канал  высокого  давления  с  полостью 
сигнализатора  (

20

)  давления.  Контакты  сигнализатора  замыкаются.  Электростартер 

отключается.  

Максимальный расход топлива при работе ГТДЭ ограничивается (в зависимости от внешних 
условий)  проходным  сечением  сопла  регулятора  (

11

)  или  ограничителем  (

3

).  При 

увеличении  частоты  вращения  ротора  ТК  до  значения  настройки  ограничителя  (

3

) 

максимальный  расход  топлива  ограничивается  ограничителем  (

3

).  В  случае  увеличения 

частоты вращения ротора СТ до значения настройки регулятора (

11

) максимальный расход 

топлива ограничивается регулятором (

11

).  

8.2.2. 

Работа системы при останове. 
Для  останова  ГТДЭ  обесточивается  электромагнитный  клапан  (

9

).  При  обесточивании  

клапан (

9

) открывается и соединяет полость под поршнем стоп-крана (

7

) со сливом. 

Поршень  стоп-крана  перемещается  под  действием  пружины  влево  и  перекрывает  проход 
топлива к топливной форсунке. 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 - насос топливный, 
2 - жиклер обводной, 
3 - ограничитель  максимальной частоты 

вращения ротора ТК, 

4 - клапан постоянного перепада,  
5 - клапан электромагнитный,   
6 - клапан подпора,  
7 - стоп-кран, 
8 - жиклер стоп-крана,  
9 - клапан электромагнитный,  
10 - жиклер обводной,  
11 - регулятор частоты вращения ротора СТ,  
12 - механизм  перестройки  режимов 

регулятора СТ,  

13 - клапан электромагнитный, 
14 – жиклер, 
15 - клапан  стравливания  воздуха  из 

топливной магистрали, 

16 - клапан постоянного перепада, 
17 – жиклер, 
18 - клапан предельного давления, 
19 - автомат запуска и разгона, 
20 - сигнализатор давления, 
21 – жиклер дозирования охлаждающего 

топлива, 

 

Ш

9

 

Ш

5

  

Вход 

топлива 

15 

14

2 

3 

4

5

7 

8

9

10

11

1 

VI 

V

17

18

19 

24 
23 
25 

6

22 

20 

21 

Ш

2

 

Ш

1

Ш

4

III

II 

VIII

I

16

Ш

6

12

13

VII 

Ш

8

22 – механизм отключения электростартера, 
23 - фильтр топливный, 
24 - датчик командных давлений, 
25 - золотник, отсекающий прокачку охлаждающего 

топлива, 

I - винт регулировки параллельного смещения 

характеристики АЗР, 

I I - винт   регулировки   угла   наклона    

характеристики АЗР, 

III - винт регулировки максимальной частоты 

вращения ТК, 

V - винт регулировки ограничителя частоты 

вращения ТС в стартерном режиме, 

VI - винт регулировки максимального расхода 

топлива, 

VII - винт  регулировки  частоты  вращения  ротора 

ТК при отключении электростартера, 

VIII - винт регулировки минимального расхода 

топлива АЗР, 

Ш

1

 - штуцер подвода воздуха от компрессора, 

Ш

2

 - штуцер подвода топлива, 

Ш

4

 - штуцер слива топлива, 

Ш

5

 - штуцер отбора топлива технологический, 

Ш

6

 - штуцер слива топлива технологический, 

Ш

8

 - штуцер подачи топлива к форсунке камеры 

сгорания, 

Ш

9

 - штуцер дренажа.

 

Рис. 13  Система подачи и регулирования топлива 

 

 

 

9. 

Система  запуска  и  зажигания  

Система  запуска  и  зажигания  предназначена  для  раскрутки  ротора  ТК  и  воспламенения 
газовоздушной смеси в камере сгорания при запуске ГТДЭ. 
Система запуска и зажигания (

рис. 14

) включает: 

−  электростартер СТ-115Б, 

−  две свечи зажигания СП-54УК, 

−  агрегат зажигания СК-224-05, 

−  два пусковых устройства, 

−  обратный клапан кислородной подпитки, 

−  сигнализатор минимального давления масла МСТВ-1, 

−  датчик оборотов ДТА-10 с разъемом, 

−  два высоковольтных провода. 

9.1. 

Описание 

Электростартер  предназначен  для  раскрутки  ротора  ТК  ГТДЭ  при  холодной  прокрутке, 
ложном  запуске  и  запуске  ГТДЭ.  Электростартер  представляет  собой  коллекторный 
двигатель  постоянного      тока    последовательного    возбуждения    закрытого    типа.  
Потребляемый   электростартером  ток,  при   напряжении   16 В   и  нагрузочном  моменте 
0,15 кгс/м, не более 180 А.   Подключение  к   цепи   питания  (

рис. 15

)   выполняется при 

помощи    штепсельного  разъема  электрического  соединителя  (

3

).  Электростартер 

устанавливается  на  переходник  коробки  приводов  агрегатов  ГТДЭ.  Шлицами  выводного 
вала (

1

) электростартер входит в зацепление с рессорой коробки приводов. 

Агрегат  зажигания  (

рис. 16

)  предназначен  для  преобразования  тока,  который  поступает  от 

источника  питания,  в  импульсные  разряды  с  частотой  от 15 до 45 имп/с  и  напряжением 
приблизительно 3 кВ. 

Импульсные 

разряды 

обеспечивают 

функционирование 

полупроводниковых свечей зажигания. С внешней стороны корпуса агрегата зажигания (

рис. 

16

) имеются четыре соединителя: 

−  КОНТРОЛЬ,   

−  ПИТАНИЕ,   

−  два высоковольтных соединителя.  

Агрегат зажигания устанавливается на самолете. Агрегат крепится через четыре проушины 
на  корпусе.  Электрический  ток  подается  на  электрический  соединитель  (

3

)  агрегата 

зажигания  и  преобразуется  в  импульсные  электрические  заряды  высокого  напряжения. 
Заряды выдаются на электрические соединители (

1 и 4

).  Каждая цепь агрегата потребляет 

ток  от    2    до 2,5 А.  В  агрегате  применяются  разрядники  с  радиоактивным  изотопом. 
Величина  дозы  излучения  на  наружной  поверхности  агрегата  не  превышает  безопасной 
допустимой нормы, поэтому на агрегате и упаковке нет знака радиационной опасности. 

Высоковольтные  экранированные  провода  служат  для  передачи  электрического  заряда 
высокого  напряжения  от  агрегата  зажигания  к  свечам  зажигания.  Экранировка 
высоковольтного  провода  состоит  из  защитного  шланга  и  двух  контактных  устройств. 
Контактные устройства служат для подсоединения к электрическому соединителю (

1

 или 

4

) 

агрегата зажигания и свече зажигания. 

Свеча зажигания (

рис. 17

) служит для преобразования импульсов тока высокого напряжения 

в  электрические  разряды.  Свеча  зажигания  полупроводникового  типа,  устанавливается  на 
фланец  пускового  устройства  и  крепится  тремя  винтами.  Импульсный  ток  высокого 
напряжения  поступает  к  центральному  и  боковому  электродам  свечи  зажигания.  Между 
электродами  происходит  электрический  разряд.  Разряд  воспламеняет  топливо, 
распыленное в полости воспламенителя. 

Пусковое  устройство  служит  для  повышения  надежности  воспламенения  газовоздушной 
смеси в камере сгорания  за счет подачи кислорода в огневую зону камеры сгорания.  
В состав пускового устройства (

рис. 18

) входят:  

−  корпус (

7

)  с фланцем для установки  свечи  зажигания (

1

),   

−  штуцер (

8

) для подвода кислорода,