Система предназначена для воспламенения топлива ФК при включении форсированных режимов.
В систему входят следующие узлы и агрегаты:
Рисунок 5.4.18 - Работа системы розжига топлива ФК “Огневая дорожка”
а - полость поршня дозатора топлива; б, в - полости отсечного клапана; г - полость распределительного клапана; д - полость поршня дозатора топлива; 3 - пружина; 5 - шток; 8 - поршень; 9, 10 - пружины; 12 - золотник; 13 – втулка; 14 - золотник; 19 - поршень; 20 - втулка; 21 - запорный клапан; 23 – демпфер; 24 – жиклер; 30 – жиклер
Дозатор топлива предназначен для подачи топлива, поступающего от качающего узла HP, определенными дозами к форсункам по командам КРД.
Струйная форсунка ФС подает топливо от дозатора в основную камеру сгорания под углом 45° к продольной оси двигателя в направлении потока газов и создает факел пламени.
Центробежная форсунка ФЦ подает топливо от дозатора в газовый поток за ТНД для усиления факела, созданного струйной форсункой.
Датчики пламени ионизационные ДПИ – 1500-5МПР, ДПИ – 1500-5МЛ предназначены для регистрации наличия пламени в ФК и выдачи (через КРД) сигнала о включении ФК.
Включение системы розжига топлива ФК осуществляется КРД при условии:
Видеофрагмент 5.2 - Принцип работы "огненной дорожки"
Обратите внимание на увеличение площади критического сечения сопла и неизменность давления за турбиной на максимале и форсаже.
Работа
Топливо для системы розжига ФК поступает в дозатор топлива от качающего узла HP (через ФН). Давление топлива зависит от режима работы двигателя. Включение ЭМТ дозатора топлива происходит по сигналам КРД.
При обесточенном электромагните ЭМТ его якорь находится в убранном положении. Пружина 10 прижимает золотник 12 к втулке. Полость "г" распределительного и полость "б" отсечного клапанов отсоединяются от слива.
Примечание. Полость "б" отсечного клапана постоянно сообщена с полостью "г" распределительного клапана, поэтому давления топлива в этих полостях всегда равны.
Полость "г" через демпфер 23 постоянно сообщается с каналом высокого давления. Золотник 14 распределительного клапана прижат пружиной к торцу втулки. От HP топливо по каналу между золотником 14 и втулкой через радиальный канал втулки распределительного клапана поступает в полость "а" поршня 8 дозатора топлива. Одновременно топливо от HP подводится в полость "д" поршня 8 дозатора топлива. На торец штока 5 действует давление слива. Вследствие разности площадей поршня 8 он под действием сил давления в полости "а" перемещается. Пружины 9 и 3 сжимаются.
Так как монтажная пружина 9 имеет малую жесткость и слабую затяжку, то при наличии давления топлива, которое поступает в дозатор, поршень 8 быстро перемещается до упора в торец опоры пружины. Этим обеспечивается минимально необходимый объем топлива для его впрыска в двигатель.
При увеличении давления топлива поршень 8 перемешается далее, сжимая пружину 3 до наступления равновесия сил на поршне. В полость "в" клапана через отверстия втулки подводится топливо от HP. В полость "б", как и в полость "г" также подводится топливо от НР через демпфер 23.
Вследствие разности площадей поршня 19, а также под действием пружины, поршень прижимает запорный клапан к седлу. Таким образом, выход топлива из дозатора топлива к форсункам закрыт.
При достижении частоты вращения ротора n2 ≥ 85 % блокировочное устройство по n2 (БУ в составе КРД) снимает блокировку воспламенения топлива ФК.
При поступлении электросигнала на электромагнит ЭМТ его якорь толкает золотник 12. Полости "г" и "б" соединяются со сливом. Под действием давления топлива от HP золотник 14 распределительного клапана перемещается до упора и сжимает пружину. В этом случае полость "а" узла дозировки отсоединяется от НР и подсоединяется через жиклер 24 к полости запорного клапана 21.
Одновременно поршень 19 запорного клапана перемещается до упора в опору пружины. Пружина сжимается и запорный клапан открывается. Полость "а" через пазы во втулке распределительного золотника 14, жиклер 24 и запорный клапан сообщается с форсунками системы (ФС и ФЦ). Под действием давления топлива от HP в полости "д" и под действием пружин 3 и 9 поршень 8 вытесняет дозу топлива из полости "а" в проточную часть двигателя через форсунки ФС и ФЦ.
Доза топлива, поступившая в струйную форсунку (ФС), впрыскивается в ОКС, воспламеняется и переносится потоком газа за ТНД. Там факел пламени от струйной форсунки усиливается дозой топлива, которую впрыскивает центробежная форсунка. Образовавшийся факел пламени в ФК воспламеняет топливо, которое подается пусковым форсажным коллектором.
Через 0,2…0,4с электромагнит ЭМТ обесточивается по команде КРД. Если форсаж не включился, то спустя 0,5…0,7с электромагнит ЭМТ по команде КРД включится для подачи второй дозы топлива. За полный цикл работы системы в ФК подаются три дозы топлива.
При воспламенении топлива ФК электропроводимость газа увеличивается, и ток в электрической цепи ДПИ резко возрастает. От ДПИ сигнал поступает в КРД для:
При самопроизвольном выключении ФК (подача сигнала от обоих ДПИ в КРД прекратилась) или при не воспламенении топлива в ФК, КРД выдает дискретный сигнал (частотой 4…6 Гц) на индикатор ФОРСАЖ.
После включения ФК сигнал с клапана минимального форсажа ИМ-4 (ЭМК МФ) снимается. Одновременно давлением топлива от НР, поступающим через демпфер 23 и под действием пружин, распределительный клапан 14 перемещается влево (по схеме). Открывается доступ топливу от НР к полости “а” для заполнения дозатора топлива новой порцией топлива.
Зарядка топливом дозатора топлива осуществляется за время 0,5 … 0,7с.