发动机燃油供给回路的定量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机的燃油进给回路的计量装置。
[0002]它可用于计量供应到任何类型的燃油燃烧发动机的燃油，并且特别地涉及直升机或飞机的涡轮发动机。
【背景技术】
[0003]在直升机中，涡轮发动机的燃油回路通常实施几个功能:它用于从罐中吸收燃油，将其置于压力下，在计算机所提供的定位点的应用中计量它，以及最终将该燃油分配到喷射器。
[0004]为了计量该燃油，该燃油回路可包括一个具有可控阀的计量装置。各种计量关系可用于控制该阀。
[0005]某些传统的计量装置使用“线性”关系:对于这种关系，由该阀控制的燃油流速与该阀的开闭器构件沿其冲程的运动成线性地增加。然而，由于从最小流速开始的计量关系的恒定斜率，这种线性类型的计量装置很不适于保持高流速范围。此外，该关系仅能容纳小幅度的“增长”，即在额定燃油流速上增加，同时保存现有燃油回路的架构，由于必须保留在这种计量系统的低流速下的解决方案。
[0006]其他已知的计量装置使用“指数”关系:对于这种关系，由该阀控制的燃油流速与该阀的开闭器构件沿其冲程的运动成指数地增加。然而，这种装置在控制该阀的致动器发生故障的情况下使用很复杂，特别地由于它们的计量关系的非线性性质，该计量关系很不适用于增量控制(例如，由步进电机控制):在这种情况下，在开闭器位置中的小误差，如一个步骤的损失，能够导致在燃油计量中的大误差。此外，当重置在整个阀上存在的压差时，也很难调整这种装置，因为由这种重置所导致的任何增益在计量关系的斜率上不恒定。
[0007]因此，存在对一种燃油供给回路的计量装置的真正需求，该计量装置至少在这种程度上不遭受对于上述已知计量装置固有的缺点。
【发明内容】
[0008]本描述涉及一种发动机燃油进给回路的计量装置，所述装置包括计量阀，以及压力调节器装置，所述压力调节器装置维持在所述计量阀上从下游到上游的恒定压差，其中，所述计量阀包括一个设置有进口孔和出口孔的底座，被布置在所述底座内的开闭器，以及控制所述开闭器位置的致动器，其中，在所述进口孔和所述出口孔之间，所述开闭器限定一个最小截面的通道，所述最小截面作为开闭器沿一个冲程的位置的函数是可变的，所述冲程在底部邻接和顶部邻接之间延伸并经由阈值位置经过。所述开闭器以如下方式被配置，首先，所述通道的最小截面，以及因而穿过所述阀的燃油流速，作为在所述底部邻接和所述阈值位置之间所述开闭器的位置坐标的函数线性地增加，以及其次，所述通道以及因而燃油流速的最小截面，作为在所述阈值位置和所述顶部邻接之间所述开闭器的位置坐标的函数平方地或更快速地增加。
[0009]在伯努利定理的应用中，当从下游到上游在计量阀上的压差通过压力调节器装置保持恒定时，流经计量装置的燃油的速度是恒定的。在这种情况下，流经计量装置的燃油的速度直接地与穿过该阀的最小流截面成比例。因此，对于给定的流动特性，燃油的流速由从上游到下游在计量阀上的压差的值以及由在所述阀的阀座内的开闭器位置完全地确定，该压差的值保持恒定。
[0010]所述开闭器的该位置由一个坐标标识，所述坐标能够从对应于所述开闭器的底部邻接位置的最小坐标变化到对应于所述开闭器的顶部邻接位置的最大坐标，这些底部和顶部邻接位置限定所述开闭器的最大冲程的端部:这种坐标可同样地被很好地限定为一些数量的步骤，作为一个角度，或作为从底部邻接行进的距离，或任何其他参考位置，或作为与所述开闭器的最大冲程相比的距离比，或确实作为其他合适的装置。
[0011]因此，在这种计量装置中，当所述开闭器从底部邻接朝所述阈值位置移动时，该燃油流线性地增加:在该位置范围中，燃油流速因此作为所述开闭器的位置坐标的仿射函数。换句话说，对于所述开闭器的每一步骤，燃油流速增加或减少一个给定的数量。
[0012]相反，当所述开闭器从所述阈值位置朝顶部邻接行进时，燃油流速平方地或更快速地增加:在该位置范围中，燃油流速因此作为所述开闭器的位置坐标的函数到第二度，或到更高的度，或作为指数函数，或具有大于第二度函数的增加速率的任何类型函数。
[0013]对于在所述开闭器位置的主要范围上所述开闭器的每一步骤，该计量装置因此可以受益于高分辨率，即流速的精细调节，同时在所述开闭器位置的第二范围中也可以获得流速峰值，以及因此发动机功率峰值，该第二范围可以是很小程度的。此外，该计量受益于在主要范围中非常坚固，由于所述开闭器的小定位误差，如由于致动器或解析器的故障，降低了与定位点相比所获得的流速一点点，同时更大的计量误差能够出现在第二范围中，考虑到所寻找的高流率，该误差更不关键，其中，需要流速峰值的这种场合也很稀少。
[0014]此外，这种计量装置有助于在其设计后很好地增加额定燃油流率:在其第二范围中操作的这种装置能够达到与在额定流速方面增加相兼容的高流率，同时在其主要范围中还保持其坚固性。它也可以很容易地有助于被重置的该阀从上游到下游的压差，这样做可以用于获得在穿过该阀的流速整体增加的目的，由于通过其主要范围的线性性质而成为可能的重新校准的容易性。
[0015]在本说明书中，术语“邻接”用于表示所述开闭器可用到的冲程的一端:这种邻接位置可通过一种防止所述开闭器超越某一点的实际机械邻接来实施。然而，在某些实施例中，所述计量装置不需要具有任何此类的机械邻接，是计算机防止了所述开闭器移动超越在该计算机中编程的这种邻接位置。
[0016]在某些实施例中，所述计量装置被配置，使得通过所述计量阀的最小内截面的值在所述开闭器的阈值位置附近是连续的。
[0017]在某些实施例中，所述通道的最小截面作为所述开闭器的位置坐标在阈值位置和顶部邻接之间的函数平方地增加。
[0018]在其他实施例中，所述通道的最小截面作为在所述阈值位置和所述顶部邻接之间所述开闭器的位置坐标的函数指数地增加。
[0019]在某些实施例中，所述阈值位置对应于所述开闭器的位置，其中穿过所述阀的燃油流速等于发动机的额定运行流速。因此，所述计量装置被调用以在位于所述底部邻接和所述阈值位置之间的位置范围中基本地操作，即在所述计量装置具有更大分辨率和坚固性的线性范围中。相反，当发动机需要更大的动力时，以及从而更大的燃油流速，例如在紧急情况下，所述开闭器能够超出所述阈值位置以快速地达到所要求的流速峰值。
[0020]在某些实施例中，所述底部邻接对应于所述燃油流速为零的所述开闭器位置。以这种方式，所述计量装置能够完全地切断燃油的流动。
[0021 ] 在某些实施例中，所述发动机为飞机发动机并且所述发动机的额定运行流速为巡航额定流速或起飞额定流速。
[0022]在某些实施例中，所述顶部邻接对应于燃油流速等于发动机的紧急最大流速的所述开闭器位置。所述计量装置因此能够供给最大流速到该发动机，能够使其响应于紧急情况，如在具有多个发动机的飞机上发动机的损失。
[0023]在某些实施例中，所述阈值位置位于一个在所述开闭器从所述底部邻接到所述顶部邻接的冲程的50%到90%的坐标，并且优选地在所述冲程的60%到80%。因此，保存所述冲程的主要部分用于线性范围，所述线性范围为呈现更好分辨率和更高坚固性的范围，同时平方的或更快速增长的范围可以具有较小程度，同时保存达到高流率的可能性。
[0024]在某些实施例中，所述开闭器是一个绕其中心轴线由所述致动器转动的插塞，并且所述插塞具有一个被配置为关闭所述进口孔的变截面的开闭器环，所述开闭器环的轴向宽度在底部邻接方位角和阈值方位角之间保持恒定，并且在所述阈值方位角和顶部邻接方位角之间线性地减少。
[0025]在某些实施例中，所述开闭器为一个绕其中心轴线由所述致动器转动的凸轮，并且所述凸轮具有不同的径向厚