[發明專利]燃油分配器以及使用該燃油分配器的發動機

有效

• 申請號: 201310666254.2
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN104696126B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 李宇宸;王海鷹;柳海波;馬翔
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F02M41/00
• 分類號: F02M41/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

本發明提供了一種燃油分配器，包括：分配活門，該分配活門接收計量燃油以分配提供至燃燒室的主燃級噴嘴和預燃級噴嘴的燃油；以及電液伺服閥，該電液伺服閥根據第一控制信號來控制該分配活門以分配提供至該主燃級噴嘴和該預燃級噴嘴的燃油，該第一控制信號是至少部分地基于發動機的工作狀態和來自該分配活門的第一反饋信號生成的。

技術領域

本發明涉及發動機，尤其涉及發動機中的燃油分配器。

背景技術

為滿足日益嚴苛的航空發動機污染排放標準，低耗油率、低污染、低排放是未來民航發動機燃燒技術的主要發展趨勢。例如，根據目前采用的CAEP6標準，氮氧化物排放要求比舊式發動機平均排放水平低60%。因此先進的低污染燃燒技術是現代民用航空發動機的熱點研制方向。

低污染燃燒技術的目標是降低NO_x（氮氧化物）、CO（一氧化碳）、UHC（未燃碳氫化合物）和煙塵。根據NO_x和CO產生的機理和試驗結果可知：燃燒室的燃燒區當量比在0.6～0.8范圍內時，所產生的NO_x與CO很少，UHC和CO的排放規律也與此類似。燃燒區當量比是指實際的油氣比除以化學恰當油氣比，而燃燒區的油氣比又是指燃油流量除以參與燃燒的空氣量。因此，低污染燃燒技術的核心問題在于降低燃燒區的溫度、同時使燃燒區溫度場均勻，即整體和局部的當量比控制。具體而言，要兼顧NOx與CO、UHC的排放量都處于較低范圍，應考慮兩個因素：一是燃燒區的平均當量比，二是燃燒區當量比的均勻性。燃燒區當量比的均勻性又主要取決于燃油霧化和油氣摻混的均勻性，即取決于這兩方面：燃油顆粒直徑分布的均勻性、和燃油油霧濃度分布的均勻性。

目前燃燒室設計方法及燃油分配方法在上述問題上有著較大不足。例如，在發動機高工作狀態時，燃燒區溫度的當量比為1左右，遠超過上述低污染燃燒所需當量比范圍要求，而在低工作狀態時，燃燒區當量比又很低，遠低于上述低污染燃燒所需當量比區間。這是因為常規的發動機燃燒技術大多采用單級供油，或者即使采用了預燃級和主燃級的分級供油，但是無法對預燃級和主燃級兩級噴嘴的供油量進行主動連續的調節。這樣造成的問題是不能精確的按照燃燒室的兩級噴嘴的實際需求量進行供油，造成燃燒區域內當量比不均勻，降低了發動機的燃油效率等指標，制約了民用航空發動機的低耗油率和低污染排放性能。

因此，本領域亟需一種能夠對預燃級和主燃級進行主動連續的供油調節的高效燃油分配技術。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

根據本發明的一方面，提供了一種燃油分配器，包括：分配活門，該分配活門接收計量燃油以分配提供至燃燒室的主燃級噴嘴和預燃級噴嘴的燃油；以及電液伺服閥，該電液伺服閥根據第一控制信號來控制該分配活門以分配提供至該主燃級噴嘴和該預燃級噴嘴的燃油，該第一控制信號是至少部分地基于發動機的工作狀態和來自該分配活門的第一反饋信號生成的。

在一實例中，該分配活門包括：閥芯，該閥芯在該分配活門中是可移動的以調節分配至該主燃級噴嘴和該預燃級噴嘴的燃油量，其中，該電液伺服閥根據該第一控制信號向該分配活門提供調制油以調節該閥芯的位置；以及直線位移傳感器，該直線位移傳感器用于感知該閥芯的位置以生成該第一反饋信號。

在一實例中，該直線位移傳感器包括線性可變差動變壓器。