[发明专利]应用于微型涡轮发动机起动系统的煤油点火器及点火方法

说明书

本发明涉及一种应用于微型涡轮发动机起动系统的煤油点火器，以及应用于微型涡轮发动机起动的煤油点火器的点火控制方法。煤油点火器结构包括点火器壳体、陶瓷点火芯和进油接头；点火器壳体内壁上有螺旋形引流槽，可将进油接头的液态煤油均匀地引导到陶瓷芯上；点火器壳体与陶瓷点火芯通过螺纹连接，点火器壳体与进油接头通过螺纹连接，并采用铜质垫圈进行密封。优点：1、避免高压电磁脉冲点火方法的强电磁干扰、电热丝点火器容易烧毁等可靠性问题，寿命长、可靠性高；2、煤油点火器点火控制方法安全可靠,可实现微型涡轮发动机单一燃料的点火起动。3、陶瓷点火芯结构设计便于固定、密封；点火器壳体结构设计使附着于点火芯的油膜均匀分布。

技术领域：

该专利公开了一种应用于微型涡轮发动机起动系统的煤油点火器及点火方法，属于微型涡轮发动机控制领域。

背景技术：

微型涡轮发动机是一个基于现代先进加工技术的一个新兴的研究领域。它是一种特殊的航空发动机，具有体积小、重量轻、推重比大的特点，在军用和民用领域具有广阔的应用前景。

微型涡轮发动机具有独特的设计结构，在控制方法和性能特性上都有别于大型的航空发动机。首先，微型涡轮发动机没有专门的电子打火装置和燃油雾化装置，而是利用蒸发管直接将燃油供入燃烧室。传统起动过程是将丙烷气通入燃烧室进行预燃，此后，燃油流经蒸发管时受热气化，煤油蒸气进入燃烧室燃烧。由于需要专门的点火燃料（如丙烷）来点燃煤油蒸气，使得其应用场合受限。

由于微型涡轮发动机没有燃油雾化装置，利用点火器直接将煤油点燃，难度很大。为此，需要设计特殊结构的煤油点火器，能够在点火器内将煤油气化，并在出口处将煤油蒸气点燃，形成火炬。而且，点火器的密封性要好，点火可靠性要高。微型涡轮发动机采用煤油点火器，取代原来的丙烷气点火起动方式，其原有点火控制方法不再适用，有必要重新设计一套可行的点火控制方法。

发明内容：

本发明提出的是一种应用于微型涡轮发动机起动系统的煤油点火器及点火方法，其目的在于解决提供微型涡轮发动机无法靠单一燃料快速可靠起动的问题。

本发明的技术解决方案：

应用于微型涡轮发动机起动系统的煤油点火器，其结构包括点火器壳体、陶瓷点火芯和进油接头；点火器壳体内部有一空腔，空腔顶部有A内螺纹孔，陶瓷点火芯表面有A外螺纹，点火器壳体右侧有一正方形托台，托台内部有B内螺纹孔，进油接头左端有B外螺纹，点火器壳体与陶瓷点火芯通过A外螺纹和A内螺纹孔配合连接，点火器壳体与进油接头通过B内螺纹孔与B外螺纹配合连接；点火器壳体内壁上有螺旋形引流槽，可将进油接头里的液态煤油均匀引导到陶瓷点火芯表面；点火器壳体与陶瓷点火芯连接处、点火器壳体与进油接头连接处和陶瓷点火芯与进油接头接触处各有一铜质垫圈，用于密封煤油。

应用于微型涡轮发动机起动系统的煤油点火器的点火方法，包括如下步骤：

1）液态煤油通过进油接头进入点火器，均匀分布于陶瓷芯表面；

2）控制煤油输入量，接通煤油点火器的电源，持续2秒后打开点火阀，陶瓷点火芯的表面产生炽热高温，煤油在其表面蒸发、气化并点燃，产生喷入燃烧室的火焰；

3）微型涡轮发动机排气温度超过室温60摄氏度时，打开主油阀，并控制燃油泵输出路起动时所需的燃油量；

4）当排气温度大于200摄氏度时，切断点火阀和煤油点火器电源，点火控制过程完成。

本发明的优点：

1、避免了高压电磁脉冲点火方法的强电磁干扰、电热丝点火器容易烧毁等可靠性问题，具有寿命长、可靠性高的优点；

2、该煤油点火器点火控制方法安全可靠,可实现微型涡轮发动机单一燃料的点火起动。

3、陶瓷点火芯结构设计便于固定、密封；点火器壳体结构设计使附着于点火芯的油膜均匀分布。