[发明专利]用于将燃料喷射到发动机燃烧室中的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料的喷射，该燃料喷射至发动机并且尤其是航空发动机的燃烧室中。

更具体地，本发明涉及以低排放的氮氧化合物Nox将燃料供应至燃烧室中的喷射器。

背景技术

已知的是，燃料可通过两个喷射回路被喷射至发动机燃烧室中，以减少污染物的排放率并且尤其是氮氧化合物Nox的排放率。被称为导向回路(pilot circuit)的回路具有针对低速进行优化的稳定流量。被称为主回路的回路具有针对高速进行优化的间歇流量。这补充燃料流量，以尤其能够实现起飞所必需的功率。主回路不是永久使用的，每当需要额外的发动机推力时它才会被使用，并且其流量在某些速度下可能为零或非常低。

当主回路中的燃料流量非常低或被中止时，主回路的间歇操作与发动机中产生的高温的结合将导致诱发主回路中的停滞的燃料的不期望的分解或焦化。

由申请人发布的文献EP 1 770 333和EP 2 026 002公开了具有两个这种类型的燃料回路的多点式喷射器。

已知的是，主回路能够在其不被使用时被排尽，以消除主回路中的燃料发生焦化的风险。

然而，当主回路在被排尽之后再次使用时，导向回路和整个燃料喷射系统的操作可能会受到干扰。供给系统包括对两个回路之间的燃料配比阀和燃料分配阀进行控制的调节装置，然后供给系统在通过与所需速度相对应的调节进行控制的位置打开分配阀。然后，燃料流量的一部分用于填充主回路，并且因此，燃料流量在此时不会被喷射到燃烧室中。

这在主回路填充期间会产生暂时的燃料供给不足、主回路的响应延迟以及在主回路的填充结束时超过所需速度的风险。

发明内容

本发明旨在通过公开一种用于将燃料喷射到发动机的燃烧室中的系统来解决现有技术中的问题，该系统包括至少两个燃料回路，一个燃料回路具有恒定流量并且另一燃料回路具有间歇流量，该系统还包括燃料配比和分配装置，该燃料配比和分配装置用于在两个回路之间对燃料进行配比和分配，该系统还包括对这些装置进行控制的控制构件，间歇流量回路能够被排尽，

其特征在于，当具有间歇流量的回路被排尽之后接收到使回路填充有燃料的命令时，控制设备适于

-在预定的持续时间内对配比和分配装置进行控制以获得预定的燃料流量并将产生的剩余燃料供给至间歇流量回路，该预定的燃料流量大于与填充命令相对应的流量。

根据本发明，喷射到燃烧室中的燃料流量保持为与用于平稳运转的预期流量一致，并且尤其由于间歇流量回路的填充而不会存在燃料的供给不足。

间歇流量回路的响应不会延迟，并且在将间歇流量回路填充之后不会超过所需的速度。

根据本发明的第一实施例，燃料配比和分配装置包括燃料配比阀和燃料分配阀，配比阀被设计成对输出至间歇流量回路和恒定流量回路的燃料流量进行控制，分配阀能够在间歇流量回路和恒定流量回路之间分配燃料。配比阀和分配阀被串联地连接在燃料泵和喷射回路之间。

根据本发明的第二实施例，燃料配比和分配装置包括用于恒定流量回路的燃料配比阀和用于间歇流量回路的燃料配比阀。然后两个配比阀被并联地连接在燃料泵和喷射回路之间，并且针对每个回路对燃料进行配比并在两个回路之间分配燃料。

根据一个变型，燃料喷射系统的特征还在于，在间歇流量回路被排尽后接收到使回路填充有燃料的命令以后，控制设备适于

-将接收到的设定值与设定阈值进行比较，并且比较设定值是否大于设定阈值，

-在达到发动机推力阈值之前，对配比和分配装置进行控制以使间歇流量回路填充有燃料，发动机推力阈值对应于恒定流量回路和间歇流量回路之间的预定的燃料分配量。

本发明提供了一种稳健的解决方案，使得填充间歇流量回路的时间不会对发动机的加速产生影响。

根据本发明，当不需要时，可以在不使间歇流量回路填充有燃料的情况下预料到使用间歇流量回路的需要。

因此，间歇流量回路尽可能长地保持在排尽状态下，这消除滞留的燃料的焦化风险。

根据一个优选的特征，控制设备适于针对飞行包线中的给定点将设定阈值确定为发动机推力阈值的函数。

根据一个优选的特征，控制设备适于将发动机推力阈值确定为推力点，所述间歇流量回路自所述推力点被使用。

根据一个优选的特征，控制设备适于将设定值确定为由操作者致动的节流阀的位置的函数。