Диагностика систем зажигания авиационных двигателей

• Автор: Абдрахманов, Вали Хызырович
• Шифр специальности: 05.09.01, 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 132 с. : ил

Оглавление

Введение

1 Анализ состояния проблемы и постановка научно-технических

задач

1.1 Методы и средства диагностики и оценки эффективности

емкостных систем зажигания

1.2 Математические модели разрядных процессов в емкостных

системах зажигания

1.3 Методы повышения эффективности емкостных систем зажигания

1.4 Оценка результатов контроля эффективности систем зажигания
Выводы к первой главе и постановка задач исследования
2 Теоретические исследования закономерностей изменения
интегрального показателя эффективности емкостных систем зажигания в функции параметров разрядных цепей
2.1 Минимизация показателя эффективности систем
зажигания
2.2 Математическое моделирование разрядных процессов
2.3 Результаты теоретических исследований закономерностей
изменения интегрального показателя эффективности емкостных систем зажигания
2.4 Экспериментальное исследование особенностей разрядных
процессов
Выводы по второй главе
3 Разработка диагностического комплекса для определения
параметров искровых разрядов в системах зажигания с использованием адаптера аналогового ввода сигналов
3.1 Интерфейс ввода измеряемых сигналов
3.2 Программное обеспечение
3.3 Исследование способов обеспечения гальванической развязки
входной цепи адаптера и датчиков сигналов
Выводы по третьей главе
4 Разработка цифровых измерителей параметров искровых разрядов
4.1 Измеритель интегрального показателя эффективности искровых
разрядов в свечах зажигания газотурбинных двигателей
4.2 Измеритель остаточного напряжения на накопительном
конденсаторе емкостной системы зажигания
4.3 Измеритель длительности подготовительной стадии разряда в
свечах зажигания

4.4 Цифровой измеритель длительности искровых разрядов в полупроводниковых свечах
4.5 Уточнение математической модели воздействия электромагнитных помех на измерители
4.5.1 Определение структуры математической модели
4.5.2 Анализ воздействия помех, возникающих из-за несогласованности цепей передачи сигналов с их волновым сопротивлением
4.5.3 Анализ воздействия перекрестных электромагнитных помех на цепи передачи сигналов
4.6 Анализ погрешности измерителя интегрального показателя эффективности искровых разрядов
4.6.1 Составляющие погрешности
4.6.2 Суммирование погрешностей
Выводы по четвертой главе
Заключение по работе
Литература
Приложение 1 - Схема электрическая принципиальная измерителя
показателя эффективности искровых разрядов
Приложение 2 - Акт внедрения

Введение
Системы зажигания занимают особое место в составе электрооборудования летательных аппаратов благодря тому, что электрические разряды в свечах воздействут на горючую смесь комплексно, причем это воздействие имеет многие разнородные составляющие. Электрические разряды в системах зажигания представляют собой сложное явление, изучение которого затрудняется быстротечностью разрядных процессов.
Тенденция к увеличению скоростей полета и степени повышения давления воздуха в двигателях вызывает постоянное ухудшение среды, в которой должны функционировать системы зажигания, поэтому задачи исследования, оптимизации, контроля эффективности систем зажигания продолжают оставаться значимыми и вызывают постоянное внимание разработчиков.
Настоящая работа посвящена решению взаимосвязанных задач, направленных на диагностику эффективности систем зажигания.
Актуальность задач, решаемых в диссертации определяется следующим.
Эффективность емкостных систем зажигания газотурбинных двигателей определяется параметрами искровых разрядов в свечах: энергией и
длительностью разрядов, амплитудой разрядного тока, длительностью подготовительной стадии разрядов в полупроводниковых свечах, остаточным напряжением на накопительном конденсаторе после погасания разряда, а также интегральным критерием (показателем) эффективности искровых разрядов, который является функцией энергии, длительности разрядов и амплитуды разрядного тока, а следовательно, функцией многих параметров искровых разрядов.
Задачи диагностики и контроля эффективности систем зажигания могут решаться с использованием соответствующих аппаратных средств, однако возможности использования диагностической аппаратуры при работе систем зажигания в условиях реальных двигателей ограничены. В этих условиях, а также в ходе разработки систем зажигания актуальным является расчетное определение и прогнозирование показателей эффективности систем зажигания. Для решения такой задачи необходимы совершенные математические модели разрядных процессов. Анализ научно-технической литературы показал, что известные математические модели получены при весьма грубых допущениях, адекватных стоящим при их разработке целям, и не предназначены для решения сформулированной задачи.
В опубликованных работах по исследованию эффективности емкостных систем зажигания показано, что для повышения их качества необходимо минимизировать интегральный показатель эффективности. Некоторые способы

60 80 100 120
ДмкГн
Рис. 2.
и составить 2-3. При этом погрешность определения /и может достигать порядка 30-50%.
Кривая 1(1) описывается формулой (2.9), а ис(I) определяется по
следующей формуле:
ИДО = • 81П(ТУ% - (О), (2.17)
где (р - аг^{-~). (2.18)
Формы кривых Щ) и ис(1) приведены на рис. 2.5.
В новой уточненной математической модели величина Пост определяется с помощью алгоритма, приведенного на рис. 2.6. Таким образом, вместо £/ост заданной величиной будет £/пр Величина 6/пр определяется условиями в камере сгорания или пусковом воспламенителе, при которых происходит разряд, и зависит от множества физических параметров (давление воздуха на входе, параметры смеси и другие). Она может принимать значения в достаточно широком диапазоне от десятков до сотен вольт.