第10章發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)課前復(fù)習(xí)單發(fā)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)電氣起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)過程。01解釋術(shù)語“自我維持轉(zhuǎn)速”。02熄火和濕起動(dòng)有什么不同？03單發(fā)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)電氣起動(dòng)系統(tǒng)01

電池主開關(guān)選為接通。這啟動(dòng)了電池繼電器，電力送給匯流條和起動(dòng)機(jī)繼電器。當(dāng)起動(dòng)機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，起動(dòng)機(jī)繼電器被啟動(dòng)，電力送給起動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火并起動(dòng)，起動(dòng)機(jī)開關(guān)被松開，電力從電動(dòng)機(jī)斷開，從而使起動(dòng)機(jī)繼電器觸頭斷開。解釋術(shù)語“自我維持轉(zhuǎn)速”。02

起動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)必須克服空壓機(jī)的慣性。大最空氣需要吸入發(fā)動(dòng)機(jī)，并進(jìn)行加速和壓縮，直到發(fā)動(dòng)機(jī)自我維持轉(zhuǎn)速。自我維持轉(zhuǎn)速指的是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了足夠的能量、不需起動(dòng)裝置也能持續(xù)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。熄火和濕起動(dòng)有什么不同？03燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)燃料進(jìn)入燃燒室但沒有點(diǎn)火，這種情況有時(shí)被稱為“濕起動(dòng)”。造成濕起動(dòng)最有可能的原因是高能點(diǎn)火組件/點(diǎn)火器插頭有缺陷。其結(jié)果是燃燒室沒有點(diǎn)火，而有染料聚集。10.3主指示系統(tǒng)10.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)速度

這是用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的主指示參數(shù)，表示推力（EPR壓力比）。

在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，通常的做法是顯示每分鐘最大轉(zhuǎn)數(shù)的百分比，而不是實(shí)際的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)。轉(zhuǎn)速在數(shù)學(xué)上用N表示。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可以有多達(dá)3個(gè)軸，稱為低壓(LP)、中壓(IP)和高壓(HP)。轉(zhuǎn)速也可以用數(shù)字標(biāo)稱；單個(gè)軸的速度就是N1，N2和N3。10.3主指示系統(tǒng)10.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)速度

發(fā)動(dòng)機(jī)的速度需時(shí)刻被機(jī)組人員監(jiān)控，尤其是在起動(dòng)和起飛期間，以確保沒有超過發(fā)動(dòng)機(jī)的極限。兩種主要的發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器為轉(zhuǎn)速表和可變磁阻器件。10.3.1.1轉(zhuǎn)速表

轉(zhuǎn)速表指示系統(tǒng)是一個(gè)小型三相交流發(fā)電機(jī)，它通過機(jī)械連接與發(fā)動(dòng)機(jī)輔助齒輪箱相連。轉(zhuǎn)速表的輸出隨發(fā)動(dòng)機(jī)速度的增加而增加。轉(zhuǎn)速表的輸出經(jīng)修正連接到一個(gè)動(dòng)圈式儀表上。發(fā)電機(jī)的輸出被送到指示器內(nèi)一個(gè)三相交流同步電動(dòng)機(jī)。三相星形連接定子10.3.1.1轉(zhuǎn)速表

參見圖10.15．永久磁鐵裝在同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上。它與指示器的指針相連。定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永久磁鐵保持與磁場(chǎng)同步。10.3.1.1轉(zhuǎn)速表

另一個(gè)永久磁鐵裝在指示器的轉(zhuǎn)子上，它位于一個(gè)阻尼杯內(nèi)，永久磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在阻尼杯內(nèi)感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)磁鐵相反的磁場(chǎng)。

旋轉(zhuǎn)磁鐵的速度增加時(shí)，阻尼杯上的阻尼（轉(zhuǎn)矩）也隨著增加。裝在軸上的游絲抵制這個(gè)轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是指針在刻度盤上的位置與發(fā)動(dòng)機(jī)軸的速度成正比。10.3.1.2可變磁阻

N1可變磁阻速度傳感器包含一個(gè)繞在永久磁鐵磁芯上的線圈。這種傳感器用于大多數(shù)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)葉片端部通過傳感器時(shí)，磁場(chǎng)受到擾動(dòng)。

線圈里感應(yīng)出電壓。隨著軸速的增加，葉片端部通過傳感器的速率也不斷增加。線圈輸出以電壓脈沖的形式呈現(xiàn)。這些脈沖由一個(gè)處理器進(jìn)行計(jì)數(shù)，并用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。電壓脈沖10.3.1.2可變磁阻N2速度傳感器位于輔助齒輪箱內(nèi)。齒輪箱驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)輪包含一個(gè)嵌在輪周上的永久磁鐵。每次目標(biāo)通過傳感器時(shí)，線圈／磁芯傳感器磁場(chǎng)都會(huì)受到擾動(dòng)。傳感器的輸出送給驅(qū)動(dòng)指示器的一個(gè)處理器。10.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)溫度

排氣溫度是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的主要指示參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度隨時(shí)被監(jiān)控，尤其是在起動(dòng)和起飛階段，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度極限沒有被超過。這些溫度有時(shí)稱為：

●渦輪入口溫度(TIT)；

●渦輪中間溫度(ITT)；

●渦輪出口溫度(TOT)；

●排氣溫度(EGT)；

●渦輪氣體溫度（TGT）；

●尾噴管溫度(JPT)。10.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)溫度

溫度的測(cè)量類型取決于探頭安裝的位置，并參照每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的專業(yè)術(shù)語。圖示出了有些探頭的位置。這用的傳感器為熱電偶（有時(shí)稱為溫度探頭）。10.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)溫度

典型發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)。在較大的發(fā)動(dòng)機(jī)上，由于氣體擾動(dòng)，尾噴口區(qū)域的溫度可能有一個(gè)范圍。10.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)溫度

在有些應(yīng)用情況下，所用的熱電偶在同一個(gè)外導(dǎo)管內(nèi)帶有兩三個(gè)熱接面。這種結(jié)構(gòu)測(cè)量區(qū)域內(nèi)的平均溫度，能給發(fā)動(dòng)機(jī)提供不同深度的平均溫度，見圖10.21。10.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)溫度

小型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常配有幾個(gè)熱電偶，以提供平均溫度和部分冗余。較大的發(fā)動(dòng)機(jī)配備多達(dá)21個(gè)熱電偶，它們被并聯(lián)，以提供尾噴口區(qū)域燃?xì)鉁囟鹊钠骄x數(shù)。典型熱電偶的安裝。10.3.3發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力比(EPR)EPR是指示推力的兩種方法之一。EPR指示系統(tǒng)的原理是測(cè)量排氣口和進(jìn)氣口的壓力并確定它們之間的比值。進(jìn)氣口壓力探頭是一個(gè)單個(gè)裝置，位于發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩內(nèi)。通過一個(gè)集管可以連接幾個(gè)排氣口探頭。10.3.4燃料流量燃料流量用各種傳感器進(jìn)行測(cè)量。這些傳感器位于燃料輸送管路中。

一個(gè)典型的傳感器基于計(jì)量葉片原理，計(jì)量葉片裝在一個(gè)軸上，當(dāng)輸送的燃料通過傳感器本體時(shí)，計(jì)量葉片開始轉(zhuǎn)動(dòng)。

圓形腔體有足夠的間隙使燃料以最小的約束通過。10.3.4燃料流量

葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)受到彈簧的阻抗。葉片的角位置由一個(gè)同步系統(tǒng)測(cè)量和指示。計(jì)量葉片系統(tǒng)指示的是體積流量，即每小時(shí)多少加侖或升。10.3.4燃料流量

燃料流量傳感器基于電動(dòng)葉輪原理。葉輪由交流同步電動(dòng)機(jī)以恒定速度驅(qū)動(dòng)。流經(jīng)葉輪的燃料被傳送時(shí)帶有一種旋轉(zhuǎn)力，這使得渦輪葉片克服彈簧力轉(zhuǎn)動(dòng)起來。

渦輪轉(zhuǎn)速與燃料流量成正比。這種傳感器是測(cè)量質(zhì)量流量。渦輪通過一個(gè)同步系統(tǒng)與指示器相連。典型的質(zhì)量流量單位用每小時(shí)多少磅或千克燃料表示。10.3.5轉(zhuǎn)矩

發(fā)動(dòng)機(jī)傳給螺旋槳軸的功率可以從下式推出：

功率=轉(zhuǎn)矩·速度。

功率通過測(cè)量轉(zhuǎn)矩和速度來導(dǎo)出。這種指示系統(tǒng)一般用于渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)和直升機(jī)轉(zhuǎn)子。指示器標(biāo)定為最大轉(zhuǎn)矩的百分比或軸馬力(SHP)。用于雙發(fā)動(dòng)機(jī)直升機(jī)的典型轉(zhuǎn)矩指示器。

指示的參數(shù)為兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出和主轉(zhuǎn)子(M/R)的轉(zhuǎn)矩。

測(cè)量轉(zhuǎn)矩有幾種方法。一、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)軸帶有齒形輪或發(fā)聲輪。10.3.5轉(zhuǎn)矩

隨著輸入轉(zhuǎn)矩的增加，兩個(gè)速度傳感器所給信號(hào)之間的相位差也相應(yīng)增加。施加給傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致兩個(gè)傳感器輸出之問產(chǎn)生相位差。

通過在傳動(dòng)軸上嵌入應(yīng)變片而測(cè)量軸的形變（應(yīng)變）也可以測(cè)量轉(zhuǎn)矩。它們可以是金屬應(yīng)變片或半導(dǎo)體壓敏電阻器。10.3.5轉(zhuǎn)矩10.4輔助指示系統(tǒng)10.4.1油／燃料溫度

發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)周圍流體（如燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油和液壓油）的溫度進(jìn)行精確測(cè)量。這些流體的典型溫度范圍為-40～十150℃。

潤滑油在高溫下工作時(shí)，其黏度降低，潤滑效能也就降低。這會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，并最終導(dǎo)致軸承或其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件失效。

潤滑油在低溫下工作時(shí)，其黏度增加，這會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。

燃料暴露在高溫下時(shí)，它會(huì)蒸發(fā)，引起燃料輸送問題和爆炸的危險(xiǎn)。

在低溫下，燃料會(huì)結(jié)冰，而使過濾器堵塞。10.4.2振動(dòng)

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的不平衡傳動(dòng)軸會(huì)引起損壞，特別是在高轉(zhuǎn)速的情況下。這些條件可以通過測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)來預(yù)防。用于探測(cè)振動(dòng)的傳感器基于壓電晶體。當(dāng)晶體振動(dòng)時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小的電信號(hào)。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在關(guān)鍵位置上都裝有傳感器。其輸出被送到一個(gè)處理器并在指示器上顯示出來。10.4.3流體壓力

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)被測(cè)量的典型流體壓力包括潤滑油壓力和燃料壓力。測(cè)量流體壓力有兩種基本方法：布爾登管式壓力計(jì)和壓力傳感器。布爾登管式壓力計(jì)包含一個(gè)曲線形或螺線型的導(dǎo)管。當(dāng)來自流體系統(tǒng)的輸入壓力增加時(shí)，導(dǎo)管趨于伸直；而壓力降低會(huì)使導(dǎo)管回到原來的形狀。這種運(yùn)動(dòng)通過齒輪機(jī)構(gòu)傳遞來使指針偏轉(zhuǎn)。指針沿刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng)，因而提供了壓力的直接讀數(shù)。另一種測(cè)量流體壓力的方法是采用壓力傳感器。流體的壓力輸入時(shí)，傳感器就會(huì)膨脹。這使得一個(gè)鐵質(zhì)繞線簡在兩個(gè)電感器線圈的行程范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。10.4.4螺旋槳的同步機(jī)構(gòu)

這個(gè)機(jī)構(gòu)自動(dòng)地使多發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的所有螺旋槳實(shí)現(xiàn)同步，以確保它們能夠以同樣的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。使螺旋槳速度同步的主要原因是為了使機(jī)組人員和乘客舒適。速度略有不同的螺旋槳會(huì)通過外差作用產(chǎn)生“脈動(dòng)”，這是一種通過混合兩種不同的頻率來產(chǎn)生新頻率的現(xiàn)象；一種頻率為兩種混合頻率之差，另一種為兩種混合頻率之和。飛行時(shí)間一長，外差作用會(huì)產(chǎn)生使飛機(jī)上的乘客感到非常不舒服的脈動(dòng)。有些飛機(jī)裝有可視的螺旋槳同步指示器。飛行員可以利用這個(gè)指示器來決定是啟用自動(dòng)同步，還是通過調(diào)整油門來手動(dòng)協(xié)助完成螺旋槳速度的同步。10.5電子指示系統(tǒng)

較大的客機(jī)廣泛采用兩種電子指示系統(tǒng)：EICAS和ECAM。波音開發(fā)的系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)指示和機(jī)組人員警示系統(tǒng)(EICAS)，它以集成的格式提供發(fā)動(dòng)機(jī)的所有儀表顯示和機(jī)組人員的播報(bào)內(nèi)容。空客飛機(jī)上采用的系統(tǒng)是電于統(tǒng)一化飛機(jī)監(jiān)視(ECAM)系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)的工作理念不同，但其基本功能都是監(jiān)視飛機(jī)系統(tǒng)并把相關(guān)參數(shù)顯示給飛行員。兩種系統(tǒng)都提供告警、警示和建議信息，由機(jī)組人員進(jìn)行判斷。在有些情況下，系統(tǒng)提供解決閘題所需要的程序。每個(gè)系統(tǒng)的彩色顯示組件都足有源矩陣液晶顯示器（AMLCD）或陰極射線管(CRT)。10.5電子指示系統(tǒng)EICAS在中間儀表面板上設(shè)計(jì)有兩個(gè)顯示屏（一上一下）。10.5電子指示系統(tǒng)ECAM可以使用左、右顯示屏（見圖10.32）或上、下顯示屏。10.5.1EICAS

系統(tǒng)特征包括：●連續(xù)顯示的主發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)；●需要顯示的輔助發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)；●系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控；●故障編碼、故障歷史、自檢（下顯示屏）；●兩臺(tái)計(jì)算機(jī)（包括接口，符號(hào)發(fā)生器、存儲(chǔ)器）；

典型的EICAS包括兩個(gè)高分辨宰彩色大顯示屏及其相關(guān)控制面、兩個(gè)或三個(gè)EICAS數(shù)據(jù)集中組件和一個(gè)照明燈驅(qū)動(dòng)器組件。主EICAS顯示屏顯示發(fā)動(dòng)機(jī)的主要指示儀表和有關(guān)的機(jī)組人員警示信息。它用一個(gè)固定的格式顯示發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，包括：

●發(fā)動(dòng)機(jī)推力(EPR)；

●發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(N1)；

●排氣溫度(EGT)。10.5.1EICAS

文字消息作為“注意警報(bào)系統(tǒng)”(CAS)的一部分進(jìn)行顯示。這些消息用顏色編碼表示它們的重要性，典型消息包括燃料或液壓油系統(tǒng)的壓力過低、艙門沒有關(guān)閉。系統(tǒng)警示信息自動(dòng)按不同顏色顯示并按重要性排序。這些消息根據(jù)重要性的不同還帶有有聲警報(bào)：

●告警性消息是紅色的，帶有有聲警報(bào)（需要機(jī)組人員立即行動(dòng)）。

●警示性消息是黃色的，帶有有聲警報(bào)（需要機(jī)組人員及時(shí)處理）。

●提醒性消息是黃色的，沒有有聲警報(bào)（需要機(jī)組人員有時(shí)間時(shí)考慮處理）。

輔助EICAS顯示屏為機(jī)組人員指示了各種選項(xiàng)，并作為主顯示屏的備用沒施。利用EICAS控制面可選擇頁面，它包含多種類型的系統(tǒng)信息，例如：

●液壓系統(tǒng)壓力；

●飛行控制面的位置；

●貨艙溫度；

●剎車片溫度；

●輪胎壓力。10.5.1EICAS

飛機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上的信息被引到兩個(gè)EICAS顯示屏和兩個(gè)多功能顯示屏。一個(gè)數(shù)據(jù)集中器組件(DCU)接收來自各種傳感器的各種格式的數(shù)據(jù)，包括來自高速和低速ARINC429總線、發(fā)動(dòng)機(jī)和其他飛機(jī)系統(tǒng)模擬和分立的輸入。一個(gè)顯示系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)系統(tǒng)會(huì)以緊湊的形式顯示基本的信息。主發(fā)動(dòng)機(jī)指示信息與原來相同，輔助指示信息只有數(shù)字式讀數(shù)。如果兩個(gè)系統(tǒng)都失效，一個(gè)備用LED顯示屏用于顯示EPR，N1和EGT。

10.5.2ECAM

這是一個(gè)與飛行階段有關(guān)的顯示結(jié)構(gòu)，下列顯示內(nèi)容被自動(dòng)選擇：

●起飛前；

●起飛；

●爬升；

●巡航；

●下降：；

●進(jìn)場(chǎng)。

在起飛前階段，檢查清單顯示在左側(cè)屏幕；它包括剎車片溫度、APU狀態(tài)和提醒性消息這樣的信息。在起飛前檢查期間，右側(cè)的顯示屏提供飛機(jī)的圖形標(biāo)識(shí)，如艙門足打開還是關(guān)閉。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到下一個(gè)飛行階段所需要的有關(guān)頁面。系統(tǒng)告警按重要性排序，從一級(jí)到三級(jí)。告警的層級(jí)與EICAS類似。選擇題1．高能點(diǎn)火組件能保持充電達(dá)：(a)幾秒鐘

（b)幾分鐘(c)幾小時(shí)2．發(fā)動(dòng)機(jī)的地而空轉(zhuǎn)速度發(fā)生在：(a)穩(wěn)定時(shí)（略高于自我維持轉(zhuǎn)速）(b)穩(wěn)定時(shí)（略低于自我維持轉(zhuǎn)速）(c)剛起動(dòng)時(shí)3．發(fā)動(dòng)機(jī)的功率通過測(cè)量什么來推斷：(a)轉(zhuǎn)矩和速度(b)溫度和速度(c)發(fā)動(dòng)機(jī)壓力比(EPR)4．潤滑油在高溫下工作時(shí)，其黏度：(a)降低，潤滑性能降低(b)降低，潤滑性能提高(c)提高，潤滑性能提高5．燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)順序是：(a)起動(dòng)點(diǎn)火，建立足夠氣流來壓縮空氣，然后打JF燃料閥(b)建立足夠氣流來壓縮空氣，打開燃料閥，然后起動(dòng)點(diǎn)火(c)建立足夠氣流來壓縮空氣，起動(dòng)點(diǎn)火，然后打開燃料閥6．EICAS告警性消息是：(a)紅色，帶有有聲警報(bào)（需要機(jī)組人員立即行動(dòng)）(b)黃色，帶有有聲警報(bào)（需要機(jī)組人員及時(shí)行動(dòng)）(c)黃色，沒有有聲警報(bào)（需要機(jī)組人員有時(shí)間時(shí)考慮處理）7．發(fā)動(dòng)機(jī)壓力比(EPR)用于測(cè)量燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的：(a)轉(zhuǎn)矩