【技术实现步骤摘要】
适用于航空活塞增压发动机的复合增压系统及控制方法
[0001]本专利技术涉及发动机增压
，尤其涉及一种适用于航空活塞增压发动 机的复合增压系统及控制方法。
技术介绍
[0002]随着无人机对高升限、高海拔短距离起飞、长航时等综合指标要求提升， 对航空活塞发动机的高空动力性、燃油经济性等指标要求与日俱增。
[0003]随着海拔升高，大气压力随之降低，导致自然吸气发动机的功率衰减严重， 高空动力性差。故传统自然吸气发动机无法满足飞行器高升限及高海拔地区短 距离起飞的动力需求。废气涡轮增压技术通过提高发动机进气压力，补偿因海 拔升高气造成的发动机进气量衰减，起到高空功率恢复作用。而单级涡轮增压 无法满足发动机高空超高压比(4.5及以上)的需求。本专利技术提到的机械+涡 轮复合增压技术可以满足发动机在高升限、高海拔短距离起飞工况的动力需 求。
[0004]由于航空活塞发动机与废气涡轮增压器的工作特性不同，固定截面涡轮增 压器的涡轮增压器的高效率区无法兼顾发动机全部耗气特性工况点。不同于车 用发动机，航空...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于航空活塞增压发动机的复合增压系统，其特征在于，所述复合增压系统包括：机械增压模块，所述机械增压模块与发动机曲轴通过增速装置、离合装置建立机械联系，接收发动机曲轴输出功率带动机械增压器高速旋转实现进气增压；涡轮增压模块，其压气机进气口通过管路连接机械增压模块的出气口，涡轮与压气机同轴，其作用是接收来自发动机排气的能量，作为压气机实现进气增压的动力来源，可通过可变截面涡轮执行装置与排气放气装置实现涡轮接收发动机排气能量的精确控制；航空活塞发动机与复合增压系统通过进、排气管路建立气路联系；控制模块，通过采集各传感器相关信号经由执行器实现航空活塞发动机与增压系统的工作状态的实时监测与控制。2.根据权利要求1所述的复合增压系统，其特征在于，所述控制模块包括：数据采集单元，用于采集环境数据、涡轮增压数据、机械增压数据和发动机数据；数据处理单元，用于确定当前工况增压系统的工作模式，并计算当前工况的目标进气量及最优空燃比；指令单元，用于控制发动机、机械增压模块和涡轮增压模块；执行单元，用于执行发动机、机械增压模块和涡轮增压模块；所述数据采集单元通过数据处理单元连接指令单元，所述指令单元与执行单元连接。3.根据权利要求2所述的复合增压系统，其特征在于，所述环境数据包括环境压力和环境温度，机械增压数据包括进气压力、进气温度和排气温度，发动机数据包括节气门位置、发动机转速和发动机气缸温度，涡轮增压数据包括涡轮增压器转速。4.根据权利要求2所述的复合增压系统，其特征在于，所述指令单元包括发动机控制器和增压系统控制器。5.根据权利要求4所述的复合增压系统，其特征在于，所述执行单元包括发动机节气门开度执行器、可变截面涡轮增压器喷嘴环执行机构、涡轮增压器放气阀执行机构、机械增压器离合执行机构和增压模式切换机构，所述发动机控制器连接发动机节气门开度执行器，所述增压系统控制器连接可变截面涡轮增压器喷嘴环执行机构、涡轮增压器放气阀执行机构、机械增压器离合执行机构和增压模式切换机构。6.根据权利要求5所述的复合增压系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：基于局部线性预测模型的径向基函数神经网络的控制模型，用于协调控制发动机节气门开度、可变截面涡轮增压器喷嘴环开度及涡轮放气阀开度实现发动机进气压力闭环控制，同时为保证发动机在整个工...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，司亮，范校尉，袁帅，高宏力，刘学飞，高自强，杨大鹏，
申请(专利权)人：航天时代飞鸿技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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