[تجهیزات دوار] - یونیت کنترل سوخت - fuel control unit

[P O U R I A]

یونیت کنترل سوخت (fuel control unit) یک اصطلاح عمومی است که به هر یک از انواع مختلف سیستم‌های کنترل (control systems) موتورهای توربین گاز (gas turbine engines) گفته می‌شود.


موتورهای توربین گازی بیش‌تر به وسیله مقدار سوخت تامین شده به محفظه احتراق (combustion chamber) کنترل می‌شوند. با در نظر گرفتن این مساله، ساده‌ترین روش کنترل سوخت برای یک موتور توربین، استفاده از یک ولو سوخت است که به وسیله یک پیلوت (pilot) کار می‌کند. بسیاری از مدل‌های موتورهای توربوجت اولیه فقط دارای همین کنترل بودند، اما به زودی مشخص شد که استفاده از این نوع کنترل در عمل دشوار و خطرناک است. در زمان تلاش برای کاهش توان خروجی، بستن بیش از حد سریع شیر می‌تواند باعث مرگ چابک (lean die-out) شود که در آن جریان هوا از موتور، شعله را از محفظه احتراق به خارج پرتاب و آن را خاموش می‌کند. اضافه کردن بیش از حد سربع سوخت برای افزایش توان می‌تواند به دلیل گرمای بیش از حد به توربین آسیب برساند یا با افزایش ناگهانی فشار در محفظه احتراق منجر به استال کمپرسور شود. خطر دیگر افزایش بیش از حد سوخت، ترکیدگی غنی یا ریچ بلوآوت (rich blow-out) است، که در آن غوطه‌ور شدن آتش در سوخت اکسیژن را به عقب رانده و باعث کاهش دما تا حد خاموش کردن شعله می‌شود. سپس ممکن است سوخت اضافی در لوله خروجی گرم شود و آتش گیرد که احتمالا باعث صدمه به موتور می‌شود. برای یک موتور هواپیما، تغییر در سرعت حرکت هوایی و تغییر ارتفاع باعث تغییر در سرعت و دانسیته هوا در موتور می‌شود که در این صورت تنظیم باید توسط خلبان به صورت دستی انجام شود.

برش یک موتور توربوپراپ، یونیت کنترل سوخت قطعه زرد رنگی است که در پشت گیربکس نصب شده است
​

یونیت کنترل سوخت، تلاش می‌کند که این مشکلات را با انجام نقش میانجی بین کنترل اوپراتور و ولو سوخت (fuel valve) برطرف کند. اوپراتور دارای یک اهرم قدرت (power lever) است که تنها پتانسیل موتور را کنترل می‌کند و بر جریان واقعی سوخت تاثیری ندارد. یونیت کنترل سوخت به صورت یک کامپیوتر عمل می‌کند و مقدار سوخت مورد نیاز را برای تامین توان درخواست شده توسط اپراتور تعیین می‌کند.

 

[P O U R I A]

انواع یونیت کنترل سوخت


هیدرومکانیکی (hydromechanical): ترکیبی از یک گاورنر (governor) سبک وزن و سنسورهای (sensors) مختلف از جمله فشار تخلیه کمپرسور (compressor discharge pressure)، فشار کن مشعل (burner can pressure) و فشار لوله اگزوز می‌باشد. در بیش‌تر موارد، پمپ سوخت موتور (engine's fuel pump) با کنترل سوخت یک‌پارچه شده است.


کنترل الکترونیکی موتور (electronic engine control) یا EEC: سیستم EEC در اصل یک کنترل هیدرومکانیکی سوخت است که قطعات الکترونیکی به آن افزوده شده تا از حرارت بیش از حد (overheating) یا سرعت بیش از حد (overspeeding) موتور جلوگیری کند. اگر بخش الکتریکی کنترل خراب شود، EEC به یک کنترل سوخت هیدرومکانیکی استاندارد تبدیل می‌شود.


کنترل موتور دیجیتال با اختیار کامل (full-authority digital engine control) یا FADEC: یک کامپیوتر دیجیتال است که کنترل شیر سوخت با فرمان سروو (servo-operated) را بر عهده دارد. در این حالت، اهرم قدرت به صورت الکتریکی به کنترل سوخت متصل می شود.