航空發(fā)動機(jī)燃油與控制系統(tǒng)的分析及發(fā)展前景

李娜

摘要：隨著我國航空行業(yè)的快速發(fā)展，航空發(fā)動機(jī)的應(yīng)用數(shù)量在不斷增多。由于航空發(fā)動機(jī)在長時間使用的過程中，對航空發(fā)動機(jī)養(yǎng)護(hù)不夠重視，很容易造成航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)生故障。發(fā)動機(jī)作為重要的組成部分，也是航空發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要動力來源，必須要加強(qiáng)對航空發(fā)動機(jī)故障進(jìn)行深入的檢查，由于航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且涉及到的零部件也非常多，在長時間的運(yùn)行過程中很容易產(chǎn)生故障隱患。在對航空發(fā)動機(jī)故障檢查時如果只通過人的主觀經(jīng)驗進(jìn)行分析，很容易導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)故障，診斷效果不理想，必須要加強(qiáng)對航空發(fā)動機(jī)故障檢查，加強(qiáng)燃油與控制系統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機(jī);燃油與控制系統(tǒng);發(fā)展前景

中圖分類號：TM764

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0104-02

0引言

由于航空發(fā)動機(jī)所處的運(yùn)行環(huán)境非常惡劣，航空發(fā)動機(jī)的整體構(gòu)造非常復(fù)雜，在出現(xiàn)設(shè)備故障之后，如果不能夠在第一時間進(jìn)行故障排除很容易影響航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行效率，導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行陷于停止，這會引起嚴(yán)重的安全事故。在這樣的情況下，必須提高對航空發(fā)動機(jī)故障檢修的準(zhǔn)確率，保證燃油和控制系統(tǒng)得到穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)故障診斷中具有明顯的主觀因素，診斷方法效率比較低，存在明顯的誤差。通過對航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)動機(jī)的環(huán)境進(jìn)行檢測，并且判斷傳感器的位置設(shè)置，才能夠確保航空發(fā)動機(jī)故障檢測的準(zhǔn)確性。

1機(jī)械故障燃油與控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計

1.1燃油與控制系統(tǒng)的介紹

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，測量技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，包括自動控制技術(shù)、質(zhì)量控制技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)等，但是傳統(tǒng)的接觸式測量技術(shù)效率比較慢，必須要進(jìn)行補(bǔ)償測量，存在明顯的局限性，無法適應(yīng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著非接觸式測量技術(shù)的興起，通過運(yùn)用光學(xué)原理能夠保證非接觸測量技術(shù)的效率更高，而且不會對產(chǎn)品造成破壞、工作距離比較大，能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行動態(tài)或者靜態(tài)的測量，所以非接觸式測量技術(shù)可以在產(chǎn)品質(zhì)量檢測以及工藝控制中廣泛的應(yīng)用能夠極大的節(jié)約生產(chǎn)的成本，保證產(chǎn)品的質(zhì)量水平得到有效提高川。燃油與控制系統(tǒng)具有自動化、易于操作、檢測精度高的優(yōu)點，能夠取代傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，可以縮短操作的流程，減少操作時間，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的操作。燃油與控制系統(tǒng)還能夠充分對聲音、聲調(diào)、音色和音頻等相關(guān)的聽覺性來完善故障診斷模型的評判標(biāo)準(zhǔn)，通過對聲信號的傳感器異常捕捉，判斷航空發(fā)動機(jī)整體的故障類型。

非接觸式故障檢測主要的應(yīng)用原理是在發(fā)動機(jī)發(fā)生故障的過程中，故障源會產(chǎn)生大量的異常響動，而且聲波發(fā)射主要以寬頻帶脈沖的形式為主，由于聲波在介質(zhì)中的傳播和發(fā)生傳感器響動的特點，導(dǎo)致所獲得的信號存在明顯的不同，通過這樣的方式對聲信號進(jìn)行有效的控制，能夠有效的判斷具體發(fā)生故障的位置，所以能夠快速的幫助工人對故障進(jìn)行定位與分析。

基于音頻信號的故障診斷是一種非接觸式的故障診斷方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)安全的在線檢測，然而該方法需要在固定位置布置聲音傳感器，并采用有線方式傳送數(shù)據(jù)，這就給該方法的利用帶來了限制，在某些環(huán)境下固定的檢測會存在明顯的不足。

1.2燃油與控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計

為了能夠確保航空發(fā)動機(jī)故障檢測的整體效率得到有效提升，也為了能夠確保故障診斷的準(zhǔn)確性，可以有效的運(yùn)用燃油與控制系統(tǒng)，針對航空四沖程發(fā)動機(jī)的異響信號進(jìn)行采集和處理，并且根據(jù)環(huán)境需求對信號采集以及傳感器的布置進(jìn)行判斷，在檢測航空發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)的過程中，通過利用各種維修實踐的數(shù)據(jù)分析，判斷航空發(fā)動機(jī)異響的主要分布位置，包括前部異響、后部異響、氣門異響，中部異響以及油底殼部位的異響等，通過對這些不同位置的故障噪音的噪聲信號進(jìn)行判斷，能夠確定對航空發(fā)動機(jī)故障產(chǎn)生的位置有著初步的判斷，為了能夠更好的對航空發(fā)動機(jī)的質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

燃油系統(tǒng)在燃油分布管道上安裝有燃油溫度傳感器和燃油壓力傳感器，用于監(jiān)測系統(tǒng)燃油的溫度、燃油來油壓力、儲油罐壓力和燃油供應(yīng)壓力。在儲油罐安裝有帶液位分級感應(yīng)功能的液位傳感器，用于實時監(jiān)測儲油罐液位和液位狀態(tài)顯示。

通過運(yùn)用近場測量的方式，能夠保證傳聲器與發(fā)動機(jī)表面的距離比較接近，所以可以直接對發(fā)動機(jī)的直達(dá)噪聲信號進(jìn)行提取，避免因為發(fā)動機(jī)反射聲信號而造成干擾。聲信號采集傳感器布置的過程中，最主要的就是通過對加速傳感器的判斷，只有確保對聲信號進(jìn)行有效采集，全面反映出主要的工作狀態(tài)，但是并不影響其他感應(yīng)器的正常工作。

2非接觸式技術(shù)實驗應(yīng)用的過程

2.1故障聲信號試驗系統(tǒng)

為了能夠確保整個非接觸式檢驗技術(shù)，在航空發(fā)動機(jī)故障檢測與維修中被廣泛的應(yīng)用，必須要確保整個技術(shù)的抗干擾性能，通過采取LMS聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，結(jié)合CRS聲信號傳感器以及Matlab數(shù)值分析軟件，對軟件和硬件進(jìn)行支持，能夠確保整個聲信號實驗系統(tǒng)的構(gòu)建。

2.2故障聲信號的采集流程

在實驗的過程中，整個實驗的硬件布置必須要符合實驗系統(tǒng)的相關(guān)要求，并且將安裝數(shù)據(jù)線和具體的連接方式進(jìn)行判斷，確保硬件安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且LMS聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)該在發(fā)動機(jī)故障聲信號發(fā)出之前，必須對整個技術(shù)參數(shù)進(jìn)行重置，確保采集數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確3。通過對采樣間隔時間進(jìn)行判斷，能夠保證對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定期記錄，另外還應(yīng)該對靈敏度采樣頻率等進(jìn)行有效確定，在此次采樣過程中，所有的采樣設(shè)計頻率均為20480Hz，而且間隔2s記錄一次，在發(fā)動機(jī)故障聲信號采集時，可以通過冷啟動的方式，來加強(qiáng)對航空發(fā)動機(jī)故障的檢測，在故障檢測時可以指派專業(yè)的維修人員對主要的故障進(jìn)行人工觀測，并且對故障位置進(jìn)行判斷，通過上述的環(huán)境檢測，利用聲信號對傳感器故障信息進(jìn)行采集，整體的步驟就是先將發(fā)動機(jī)的輸出端設(shè)置為空負(fù)荷，然后將發(fā)動機(jī)啟動并且旋轉(zhuǎn)至1500～1600rpm，在相對穩(wěn)定的區(qū)間范圍內(nèi)，通過對聲信號進(jìn)行采集，并且完成檢測，確保發(fā)動機(jī)的關(guān)閉。

3結(jié)束語

文中通過對燃油與控制系統(tǒng)的具體設(shè)計方案進(jìn)行分析，通過安裝信號采集傳感器，對整個發(fā)動機(jī)的異常響動情況進(jìn)行固定檢測，明確檢測的具體位置和硬件配置的詳細(xì)內(nèi)容，不僅可以減少傳統(tǒng)檢測方法存在的弊端，而且也能夠保證航空發(fā)動機(jī)故障檢測的自動化程度，為航空故障檢測提供全新的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]雷煥麗，孟銀杏，李宏聯(lián)，等.航空發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)ABOM構(gòu)建分析[J].航空制造技術(shù)，2018，61（8）：85-91，96.

[2]肖連勇，常誠，陳志龍.高溫燃油對航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的影響分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（10）：32-34.

[3]陳志龍，肖連勇，常誠.航空發(fā)動機(jī)試車臺燃油控制系統(tǒng)的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（8）：10-11.