[发明专利]一种增压气体控制装置、航空用增压发动机及控制方法

说明书

本发明公开一种增压气体控制装置、航空用增压发动机及控制方法，通过采用一种进气旁通的机构储存增压后多余的气体，通过在增压器压气机后增加一个增压气体控制装置，将飞机在低空飞行时发动机利用不完全的气体储存起来，当飞机飞行到高空时，将多余的气体通过进气管再次利用，可以减少进气带来的损失，增加利用率，同时不会浪费废气产生的能量，全部利用起来。

技术领域

本发明涉及航空领域，尤其是涉及一种增压气体控制装置、带有该种增压气体控制装置的航空用增压发动机，以及该种发动机的控制方法。

背景技术

在通用航空中，随着客户对飞机性能要求以及无人机高空性能的提高，航空用增压活塞发动机越来越受到重视，尤其对于高压比的增压器。飞机（尤其是无人机）在高空飞行时空气比较稀薄，进气量相对较少，活塞发动机进气受阻（高空气体稀薄），功率不能满足飞机巡航要求。这样就会严重影响发动机高空的功率，对增压器的要求就会过高。现有的增压器技术很难达到要求，这就需要对进气做进一步的创新改进，通过提高进气量满足发动机需要的功率。在低空飞行时，飞机需要的巡航功率相对较小，在保证发动机功率的同时，对于增压器的压比需求减小，这样就需要通过废气旁通阀泄气来减小压比，该种方式也带来了诸多缺陷，一方面带有旁通阀的增压器设计加工难度增大、控制难度大，另一方面浪费废气产生的能量、增加了进气阻力。因此，急需一种新型的结构满足飞机在低空和高空飞行的不同需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种增压气体控制装置、航空用增压发动机及控制方法，其目的是通过采用一种进气旁通的机构储存增压后多余的气体，通过在增压器压气机后增加一个增压气体控制装置，将飞机在低空飞行时发动机利用不完全的气体储存起来，当飞机飞行到高空时，将多余的气体通过进气管再次利用，可以减少进气带来的损失，增加利用率，同时不会浪费废气产生的能量，全部利用起来。

本发明的技术方案是该种增压气体控制装置包括增压气体控制装置进气管、增压气体储气罐、增压气体控制装置出气管，增压气体控制装置进气管的支路与增压气体储气罐连接，并且增压气体控制装置进气管的支路上设有进气单向阀，所述的增压气体控制装置出气管的一端位于增压气体储气罐与进气单向阀之间的增压气体控制装置进气管支路上，增压气体控制装置出气管的另一端与增压气体控制装置进气管连接，并且增压气体控制装置出气管上设有出气单向阀，所述的增压气体控制装置还包括控制进气单向阀和出气单向阀工作的控制器。

进一步的，位于进气单向阀与增压气体控制装置进气管之间的增压气体控制装置进气管支路上设有进气流量计，位于出气单向阀与增压气体控制装置进气管之间的增压气体控制装置出气管上设有出气流量计，并且控制器控制进气流量计和出气流量计的工作。

所述的增压气体储气罐上设有增压气体作用弹簧。

一种带有上述增压气体控制装置的航空用增压发动机，所述的航空用增压发动机包括依次连接的进气管、增压器压气机、增压器涡轮机和排气管，增压器压气机的出口与增压气体控制装置进气管的进口连接，增压气体控制装置进气管的出口与发动机进气歧管连接，发动机排气歧管与增压器涡轮机的进口连接；所述的航空用增压发动机还包括安装在发动机进气歧管上的压力传感器，压力传感器采集到的压力信号输送给控制器。

一种上述带有增压气体控制装置的航空用增压发动机的控制方法为：

1）当安装有带有增压气体控制装置的航空用增压发动机的飞机在低空飞行时，发动机启动工作，气体通过进气管进入增压器压气机，气体流动通过发动机进气歧管进入发动机本体，此时发动机可以正常运作起来，废气通过发动机排气歧管进入增压器涡轮机，并推动增压器涡轮机运转，带动增压器压气机做功，通过增压器涡轮机后的废气流入排气管排入大气；