董文武
起动燃油调节装置调整钉调整量对流量的影响试验报告及外场调整规范
一、原理概述
某型发动机起动燃油调节装置包括起动燃油调节器和气压调节器。起动燃油调节装置安装在发动机前部右下侧,作用在于在发动机起动时,向发动机供油并自动调节供油量。其中起动燃油调节器作用是在发动机起动时,通过感受发动机管座燃油压力与大气压力之差,向发动机供油并自动调节供油量;气压调节器作用在于高空起动时,通过感受不同的大气压力,自动地修正起动供油量。
起动燃油调节装置外形见图1:
1.起动燃油调节器(除可调喷嘴外)2. 可调喷嘴3. 气压调节器
起动燃油调节器主要由薄膜、齿条、齿轮轴、滑阀组件、可调喷嘴组件及4#、7#、9#调整螺钉组成。当发动机起动时,薄膜通过感受发动机管座燃油压力与大气压力之差,带动齿条移动,齿条带动齿轮轴转动,齿轮轴通过键的传递带动滑阀组件中滑阀旋转,控制滑阀组件窗口的开度,达到控制供油量的目的。
起动燃油调节器原理及结构见图2:
1. 7#周向调节螺钉2.4#轴向调节螺钉3. 滑阀4. 衬套5. 孔6. 导套组件7.齿条8. 薄膜9. 调节螺钉10. 止动器组件11. 9#调整螺钉12. 阀套13.滑阀14. 壳体
其中,7#调整钉(1)与衬套(4)上的斜齿轮相啮合,通过调整可给出孔(5)相对于滑阀(3)的径向边缘位置。通过调整4#调整钉(2)可以给出孔(5)相对于滑阀(3)的轴向边缘位置。通过调整可调喷嘴9#调整钉(11)可以改变滑阀(13)开口槽开度的大小,以调整最大供油量。
气压调节器主要由壳体、膜盒、顶杆、衬套、滑阀组件及2#调整螺钉组成。高空起动时,膜盒通过感受大气压力P0,膨胀产生位移而推动顶杆,顶杆再推动滑阀移动,改变节流窗口开度,控制油量,从而达到自动修正高空起动时的供油量。
气压调节器原理见图3:
图3气压调节器
1.壳体2. 密封圈3. 密封圈4. 弹簧5. 滑阀6. 衬套7. 膜盒壳体8.导套9. 顶杆10. 保护罩11. 2#调整螺钉12. 弹簧13. 膜盒
其中,与膜盒相连的2#调整钉(11)可以调整气压调节器的供油量。
二、 试验过程及结论
2018年6月15日至7月31日,一台套某型发动机起动燃油调节装置在专用试验台上完成调整钉调整量对流量影响的专项试验。试验件为交付合格产品。试验全程控制燃油温度(20±1)℃。试验过程及结论如下:
1.气压调节器2#调整钉调整量对流量影响的试验
对2#调整钉分别进行顺时针和逆时针两个方向的调整,每个方向调整3次,每次调整量为2响。
試验数据表明,2#调整钉的调整量与流量变化量呈以下特点:
1)对高度的变化不敏感。即在不同高度下,调整钉调整量相同,流量变化量基本一致。
2)顺时针拧入,流量减小;逆时针拧出,流量增加。
3)流量变化约为每响(1.5~2.5)L/h。
2.起动燃油调节器4#调整钉调整量对流量影响的试验
4#调整钉和7#调整钉进行联动调整,试验方法是:以30°为基本单位,在7#调整钉原位、顺时针拧入和逆时针拧出各3次总共7个状态下,分别对4#调整钉进行顺时针拧入和逆时针拧出各3次调整。4#调整钉、7#调整钉最大调整量均为90°。
试验数据表明,4#调整钉的调整量与流量变化量呈以下特点:
1) 4#调整钉调整量对流量的影响很大,尤其是对起动后期的影响。最大影响量可达调整30°,流量变化40L/h。
2)调整量对流量变化量的影响随油控压力增加基本呈上凸的二次曲线分布。即以油控压力(0kPa~130kPa)为横坐标,调整钉调整前后流量变化量为纵坐标,绘制出的曲线近似为二次曲线。
3)对高度的变化不敏感。即在不同高度下,调整钉调整量相同,流量变化量基本一致。
4)由于7#调整钉调整量对流量影响小,从试验结果看7#调整钉对4#调整钉的影响不明显。
3.起动燃油调节器7#调整钉调整量对流量影响的试验
和4#调整钉类似,以30°为基本单位,在4#调整钉原位、顺时针拧入和逆时针拧出各3次总共7个状态下,分别对7#调整钉进行顺时针拧入和逆时针拧出各3次调整。4#调整钉、7#调整钉最大调整量均为90°。
试验数据表明,7#调整钉的调整量与流量变化量呈以下特点:
1)对起动前中期流量影响较大,在油控压力(20~30)kPa时达到最大。
2)调整量对流量的影响比4#调整钉小很多,最大影响量为调整30°,流量变化量仅为5L/h。
3)高度变化对7#调整钉有一定影响。随高度增加,相同调整量引起的流量变化量增大。
4) 4#调整钉对7#调整钉影响明显。在4#调整钉逆时针拧出(流量增大)时,调整7#调整钉,流量变化量大于4#调整钉顺时针拧入(流量减小)时,调整7#调整钉相同调整量带来的流量变化量。
4.起动燃油调节器可调喷嘴9#调整钉调整量对流量影响的试验
对可调喷嘴9#调整钉分别进行顺时针拧入和逆时针拧出两个方向的调整,每个方向调整3次,每次调整5响。
试验数据表明,9#调整钉的调整量与流量变化量呈以下特点:
1)对高度的变化不敏感。即在不同高度下,调整钉调整量相同,流量变化量基本一致。
2)顺时针拧入,流量增加;逆时针拧出,流量减小。且顺时针拧入流量变化量小于逆时针拧出流量变化量。
3)主要影响起动后期流量,对前期基本无影响。
4)流量变化约为每5响(1~3.2)L/h。
5.关于试验相关情况的说明
1)上述试验结果仅为一台套产品的摸底试验,且专用试验台试验环境与发动机实际工况有较大差异,因此试验结果仅供外场调整时参考。
2)由于产品结构特点,调整钉在顺时针拧入和逆时针拧出时存在空行程,其中7#调整钉空行程量最大。在調整时应注意消除空行程。
三、 起动燃油调节装置调整规范
1.最大调整量
根据试验结果,暂定某型发动机起动燃油调节装置四个调整钉地面状态最大调整量如下:
1) 2#调整钉最大调整量2响(包括顺时针拧入和逆时针拧出两个方向的调整,下同)。单次调整量1响。
2) 4#调整钉最大调整量30°。单次调整量应以(5~10)°为限,避免因调整量过大引起发动机超温或悬挂。
3) 7#调整钉最大调整量90°。单次调整量(15~30)°。
4) 9#调整钉最大调整量为15响。单次调整量3响。
2.调节螺钉调节方向与流量的关系
1) 2#、4#、7#调整钉顺时针调节,燃油流量减小;逆时针调节,流量增加。
2) 9#调整钉顺时针调节,燃油流量增加;逆时针调节,流量减小。
3.起动燃油调节装置的调整
3.1 起动初期(n1=3000r/min~4000r/min时)的调整
1)起动初期加速缓慢或悬挂,同时点火正常。此时调整7#调整钉(逆时针拧出以增加流量)。当7#调整钉调整量达90°且加速缓慢或悬挂现象依然存在时,方可调整2#调整钉(逆时针拧出以增加流量)。
2)起动初期t4温度增加过快。此时调整7#调整钉(顺时针拧入以减小流量)。当7#调整钉调整量达90°且t4温度增加过快现象依然存在时,方可调整2#调整钉(顺时针拧入以减小流量)。
3.2 起动中期(n1=10000r/min~12000r/min时)的调整
1)起动中期加速缓慢或悬挂时,调整4#调整钉(逆时针拧出以增加流量)。
2)起动中期t4温度增加过快时,调整4#调整钉(顺时针拧入以减小流量)。
3.3 起动末期(n1=20000r/min~22000r/min时)的调整
1)起动临近结束,转速调节器未完全进入工作时,调整9#调整钉(顺时针拧入以增加流量)。
2)起动结束,转速调节器有效进入工作,但是t4温度太高,需要进一步协调时,调整9#调整钉(逆时针拧出以减小流量)。
4.配套性使用要求
起动燃油调节器和气压调节器在外场使用过程中应保持配套。如需更换,两者须一起拆下。
5.调整记录及反馈要求
1)起动燃油调节装置所有外场调整过程均应有详细记录。记录内容应包括现象描述、环境条件(包括大气温度、压力、湿度、燃油温度等)、转速记录、调整量记录、调整后情况等内容。
2)凡调整量超出上述允许值时,需将相关情况反馈至承制单位,待双方研究讨论达成一致后方可进行调整。