Brevet FR2006227A1 — publié le 19691226

i 2006227 L'invention se rapporte à un régulateur de débit de carburant et particulièrement à un régulateur de débit de carburant pour un moteur à turbine. Pendant le développement des régulateurs de débit de 5 carburant pour des moteurs à turbine on a fait beaucoup de tentatives pour sélecter des paramètres gui représentent le fonctionnement du moteur à réaction pour contrôler le fonctionnement en régime d'accélération et en régime permanent du moteur d'une manière efficace et économique. Avec l'utilisation des 10 paramètres connus les régulateurs de débit de carburant sont considérés d'être complexes et de nécessiter un nombre considérable de composantes qui sont difficiles à fabriquer, à assembler et à calibrer. Le paramètre de contrôle qui a trouvé une utilisation très vaste est celui décrit dans le brevet améri-15 cain no. 2.882.666. Ce brevet représente un régulateur de débit de carburant comme il est utilisé aujourd'hui et dans laquel l'alimentation en carburant à la chambre de combustion du moteur , y est programmée en fonction de f. Une caractéristique typïque qui est responsable pour 20 l'utilisation limitée du paramètre ^f est donnée par le fait que pour la limitation de la température à l'entrée de la turbine pendant l'accélération du moteur, le dispositif de contrôle doit produire un signal calculé qui assume que la température à l'entrée de la chambre de combustion est connue en fonction de 25 la vitesse du moteur et de la température à l'entrée du moteur, La meilleure façon connue pour calculer l'alimentation en carburant pendant l'accélération est d'utiliser une came tridimensionnelle . y L'utilisation de la programmation f n'est pas admissible 30 dans tous les cas et plus particulièrement dans les moteurs régénérateurs ou récupérateurs pendant le fonctionnement en régime transitoire. La présente invention se rapporte à tin régulateur de débit de carburant à circuit ouvert qui d'une façon précise rend compte de l'effet de la température à l'entrée de la 35 chambre de combustion pour éviter une température trop élevée et le pompage du compresseur. La présente invention permet également l'élimination de la came tridimensionnelle. La théorie et le fonctionnement de la présente invention permettent un mécanisme de contrôle simplifié et fournissent d'autres avantages, 69 09959 2 2006227 qui ressortiront de la description suivante» L'objet de la présente invention est de fournir un régulateur de débit de carburant perfectionné pour contrôler d'une façon précise le fonctionnement d'un moteur à turbine en régime 5 d'accélération, de décélération et en régime permanent, et qui utilise certaines conditions du moteur comme paramètre de contrôle qui n'ont pas été utilisées jusqu'ici pour ce but. Le régulateur de débit de carburant suivant la présente invention utilise la vitesse du moteur, la température de l'air lo à l'entrée du moteur, la pression de l'air à l'entrée du moteur et la température à l'entrée de la chambre de combustion comme paramètre pour calculer l'accélération du moteur pour éviter le pompage du compresseur et une température trop élevée. Le mode de contrôle décrit dans le. prêt.ente it.vet.jiot. îfnd compte de la 15 corrélation entre 1*alimentation en carburant et les paramètres du moteur mentionnés ci-dessus d'une manière théorique précise et par conséquent, permet d'utiliser complètement le potentiel thermodynamique du moteur« L'utilisation des paramètres mentionnés ci-dessus four-2o nit une possibilité unique jour calculer l'alimentation en carburant nécessaire qui d'une manière théorique précise rend compte des influences de l'air ambiante, du moteur, et des variations de condition de sortie du régénérateur. Un régulateur de débit de carburant perfectionné peut être exécuté facilement en pièces 25 mécaniques. Le régulateur de débit de carburant peut être utilisé dans des turboréacteurs ou des moteurs à réaction turboprop et est destiné spécialement d'être utilisé pour contrôler des avions à réaction du type régénérateur, ayant un rotor avec compresseur et turbine ou un rotor à turbine libre. 3o Le régulateur de débit de carburant peut également être utilisé pour contrôler des moteurs à turbine utilisés pour propulser des véhicules quelconques. D'autres particularités de l'iirention ressortiront de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier don-35 né à titre d'exemple en référence aux dessins annexés,dans lesquels: La figure 1 est une illustration schématique d'un moteur à turbine représentant plus particulièrement les différentes conduites de mesurament du régulateur de débit de carburant. 4o La figure 2 est une illustration schématique représen - tant 69 09959 3 2006227 un régulateur de débit de carburant suivant la présente invention. La figure 3 est un diagramme typique d'un compresseur. La figure 4- est une représentation graphique de la rela-5 tion entre le courant d'air corrigé et la vitesse corrigée du moteur pour la limite de pompage pendant l'accélération. La figure 5 est une illustration graphique de la relation entre la température corrigée à l'entrée de la turbine et la vitesse corrigée du moteur pour la limite de pompage pendant 10 1'accélération. La figure 6 est une illustration graphique de la relation entre le paramètre pour limiter le pompage pendant l'accélération et la vitesse corrigée du moteur. La figure 7 est une représentation graphique du courant 15 d'air corrigé par rapport à la vitesse corrigée du moteur pour limiter la température pendant l'accélération. La figure 8 est une illustration graphique de la relation entre le paramètre pour la limitation de la température pendant l'accélération et la vitesse corrigée du moteur. 20 Pour comprendre l'utilisation de ces paramètres de con trôle il est nécessaire de comprendre que le pompage et la température à l'entrée de la turbine peuvent être rapportés d'une façon unique aux paramètres mentionnés ci-dessus. Ces relations uniques sont démontrées dans la discussion suivante dans laquelle 25 les symboles indiqués ci-dessous sont utilisés: Symbole Description Unités A( \ Surface des étranglements cm^ ^ J différents f ( ) fonction de 3o K Constantes différentes IT Vitesse du moteur BPM PLA Angle du levier de commande Degré P ( ) Pressions différentes kg/cm q^ Valeur calorifique du carburant Kcalfyt= 35 ® ( ) Température au point ( ) °C V Courant d*air jb/ secon- a de Gourant de carburant VA/ heure cp Chaleur spécifique kcal/VA Oq 69 09959 4 2006227 cTl Pression corrigée à l'entrée. P^ T 14.7 kg/cm* & Variation AH-n Chaleur totale produite dans kcal/heure la chambre de combustion 5 'fb Sendement de la chambre de combustion © 1 Température corrigée à l'entrée (°C) 519 d Proportionnel à quand appliqué aux pressions ou températures: l'indice 1 représente l'entrée du moteur lo l'indice 3 représente la sortie du compresseur l'indice 4 représente la sortie du régénérateur (l'entrée de la chambre de combus- 1'indice 5 représente l'entrée de la turbine. tion) 15 L'équation fondamentale empressant la chaleur totale produite dans la chambre de combustion est: 1) If - 36oo Wa cp 4 qui peut être décrit sous la forme suivante: 2) Vf - Wa ?6°°g °T îf " Wa *1 - T4j 2o Cette équation peut être écrite soùs la forme corrigée: 3) V. f f() I " Wa "T9! ^ / Iç _ I. c/ifv - 4 ( 1 1 Pendant la partie d'accélération où-la limite de pompagp domine, le courant d'air corrige' l| la température corri- mr- gée à l'entrée de la turbine T,- sont connus du diagramme du ^1 25 compresseur (Voir figure- 3)» comme fonctions uniques de N (voir f? figure 4 et figure 5)« De cette façon l'équation 3 peut être décrite comme suit: 4) wf = K Vaf l ' = f, / N ) 1 ~ur- Pour accomplir la limite de pompage pendant ^accélération, il ¥ tn devient nécessaire de calculer f seulement en fonction de N/^J 0^ (voir figure 6), et de multiplier cette va 69 09959 5 2006227 leur calculée par P^ effectif ,-^©^ effectif, et/T,- ^Npour arri- KX) ver à une alimentation appropriée de carburant à la chambre de combustion. La dernière expression est calculée de désiré (voir figure 5) et de mesuré. Eépétons l'équation 3: 5) "f , wa di t| bi ' cTi 1 Considérons la partie de l'accélération où la limite de la température à l'entrée de la turbine domine, l'équation 5 peut être écrite sous la forme suivante; 6) "ffl7 . K, lo ( T5 " \) ^ ^ Par définition, désiré est une constante, et du diagramme du compresseur (figure 3) on peut voir que Wa ©^ ' —ÏÏ1 est une fonction, de H/ lj©^' avec une influence faible de ©^ (voir figure 7)« 15 L'équation 6 peut être écrite comme suit: n 7) vf eï « f„ / ir 1 • fi (ei) 2o Les expressions-J©^ et f^ (©^) peuvent être combinées dans un multiplicateur et l'équation 7 peut être écrite comme suit: ' Vi ®1 = f„7 H 1 «a. ( Ka - *4) aw/ Pour accomplir la limite de la température pendant l'accélération il devient nécessaire de calculer f 1 c/ï (K2 T4-j seulement en fonction de U/ ©-^' (voir figure 8), et de multiplier la valeur calculée du paramètre par ©y *1 25 effectif et (K2 - ^4) pour arriver à l'alimentation en carburant à la chambre de combustion désirée. La dernière expression est calculée de désiré = Kg et de mesuré. Comme représenté dans la figure 2 une accélération com- 69 09959 6 2006227 plètemeat sûre et précise est obtenue sans considération de la température ambiante, de la vitesse du moteur et des conditions du régénérateur en comparant les signaux ^f désiré pour la limite du pompage et de la températtire et e^"envoyant le plus pe-5 tit de ces deux signaux à la soupape d'alimentation» Quant 11 alimentation (Winfluencée par les conditions de sortie du régénérateur atteint la valeur exigée par le levier de commande, le levier de commande contrôle la soupape d'alimentation par un autre sélecteur qui envoie le plus petit signale à la lo soupape d'alimentation, ce qui permet que le moteur fonctionne en régime permanent. Dans la figure 1 un moteur à turbine du type régénérateur est représenté et indiqué par le caractère 2, comprenant un compresseur 4, une chambre de combustion 6, et une turbine 15 8, qui reçoit les gaz s'échappant de la chambre de combustion 6 pour propulser le compresseur 4 et la turbine lo. Un échan-geur de chaleur 12 représenté schématiquement sert à échanger la chaleur entre l'air qui entre dans la chambre de combustion 6 et les gaz d'échappement de la turbine 8. Pour ce but la 2o conduite 14 admet l'air de décharge du compresseur dans l'é-changeur de chaleur 12 et dirige cet air à la chambre de combustion 6 par une conduite 16, tandis que la conduite 18 alimente les gaz d'échappement de la turbine dans l'échangeur de chaleur 12 et décharge ces gaz par une conduite 2o à l'atmos-25 phère. Le régulateur de débit de carburant, généralement représenté par le caractère 22, sert à alimenter du carburant d'un réservoir 24 à la chambre de combustion 6 par une conduite 26. Un filtre à grosses mailles 28, une pompe 3o pour pressu-riser le carburant et un filtre à mailles fines 52 sont placés dans la conduite 26 entre le réservoir ,de carburant 24 et le régulateur de débit de carburant 22. Une soupape de réduction 34 est prévue pour éviter une pression trop élevée du carburant» Comme il sera décrit plus en détail ci-après le régula-35 teur de débit de carburant 22 reçoit plusieurs signaux qui représentent des paramètres sélectés pour calculer la quantité de carburant nécessaire pour obtenir un fonctionnement optimal du moteur à turbine. Pour cet effet le régulateur de débit de carburant 22 mesure la pression à l'entrée du compresseur par 69 09959 7 2006227 la conduite 36,1a température à l'entrée du compresseur par la conduite 38, la température à l1entrée de la chambre de combustion par la conduite 4o et la vitesse du moteur par la conduite 42. Un levier de commande 44 est connecté par la liaison 5 46 au régulateur de débit de carburant 42 et peut être commandé par 1» opérateur du moteur. Le moteur peut propulser un avion. 9 un navire ou un véhicule quelconque, et ainsi l'expression "levier de commande" est applicable à chaque timonerie qui relie le poste de commande d'un avion, d'un navire ou d'un véhicule quelle» conque au régulateur de débit de carburant sans tenir compte si cette timonerie est un levier de commande, des pédales ou un dispositif semblable. En outre, le moteur à turbine du type régénérateur a été utilisé seulement pour illustrer l'invention,, mais cette illustration ne doit pas être considérée comme limi-15 tation de l'invention* Il est évident que cette invention est également applicable pour contrôler des moteurs à réaction, des turbomoteurs à réaction, et des moteurs à turbine du type régénérateur ayant un rotor avec compresseur et turbine ou une turbine libre. La présente invention est particulièrement adaptée 2o d'être utilisée dans un moteur à turbine du type régénérateur; et dans ce cas il est préférable de mesurer la température à l'entrée de la chambre de combustion à la sortie du régénérateur 12# Si un moteur qui n'est pas du type régénérateur est utilisé, le dispositif de contrôle mesurera la température à 25 l'entrée de la chambre de combustion à la sortie du compresseurs Gomme représenté dans la figure 2 du carburant est admis à la soupape d'alimentation 48 par la conduite 5o d'où il est alimenté au moteur par la conduite 52* L'étranglement 54 dans la conduite 55 sert à minimiser le courant à travers du et 3o à réduire la pression dans le dispositif de calculation. La soupape d'alimentation 48 comprend un tiroir 56 ayant des extrémités 58 et 6o soumises à des pressions réglées pour positionner le tiroir ou le cylindre 62. L'ouverture de dosage 64 du cylindre 62 coopère avec une rainure annulaire 66 dans le 35 tiroir 56 pour établir une surface appropriée pour alimenter la quantité de carburant nécessaire au moteur. La course maximale du tiroir 56 peut être réglée par un arrêt ajustable (pas représenté) qui sert à définir la surface minimale de l'ouverture 64 exposé à la rainure annulaire 66 pour établir l'ali-4o mentation en carburant minimale au moteur. Il est désirable de 69 09959 8 2006227 maintenir la diminuation.de la pression à l'ouverture de dosage 64 de la soupape d'alimentation à une valeur constante,, Une soupape pour la régulation de la pression est représentée schémati-quement et indiquée par le caractère 68 (un dispositif de con-5 trôle de pression approprié est représenté plus en détail dans le brevet américain no. 2.882.666), La soupape 68 pour la régulation de la pression peut comprendre un dispositif 7o pour a-juster la soupape en fonction de la densité du carburant. Le dispositif 7° peut comprendre des moyens pour ajuster la force lo d'un ressort agissant sur la soupape. Les deux soupapes à tiroir tournant 48 et 72, sont placées en utilisant le principe en pont hydraulique de wheatstone. Chacune des soupapes est maintenue dans une position équilibrée quand les pressions agissant à leurs extrémités sont égales. La 15 pression dosée qui agit à chaque extrémité est produite entre deux surfaces effectives reliant la conduite d'alimentation 9o à la conduite de décharge 76. La valeur de la pression dosée dans chaque bras du circuit on pont dépend de la valeur de la pression de décharge et de la pression d'alimentation, et du 2o rapport de la surface d'entrée effective et de la surface de sortie effective. Parce que la pression de décharge et la pression d'alimentation sont toujours égales les pressions desées aux deux extrémités de chaque soupape seront égales quand les rapports des surfaces effectives des orifices dans les deux 25 bras produisant les pressions dosées sont égaux. Par conséquent, il ressort que le placement des soupapes mentionnées ci-dessus est accompli en comparant les rapports des surfaces effectives dans les bras appropriés de calculation, et ce placement est indépendent des valeurs de pression ou des surfaces absolues. 3o II est évident pour ceux versés dans la matière qu'un circuit en pont peut maximalement multiplier trois variables. La calculation d'alimentation en carburant dans ce systèaa nécessite la multiplication de quatre variables. L'utilisation des logarithmes dans les circuits en pont peut agrandir le nom-35 bre des multiplications possible. La pression hydraulique produite entre l'orifice fixe 91 et l'orifice variable 78, (représentant la pression à l'entrée du compresseur") et l'orifice 8o (représentant le courant de carburant réel) est admise dans le cylindre 62 pour agir à 4o l'extrémité 6o du tiroir 56. Le rapport des surfaces de l'ori 69 099S9 9 2006227 fice 8o et de l'orifice 78 à l'orifice 91 représent* ainsi le logarithme de ^f. Le détecteur pour la pression à l'entrée du compresseur es^généralement représenté par le caractère 82 et comprend un soufflet 84 ayant son côté litre relié au levier 86 5 d'une façon appropriée. La pression dans la conduite 36 agit à l'extérieur du soufflet 84 qui est évacué à l'intérieur. La force exercée.par le soufflet 84 sur le ressort 87 et au levier 86 représente la pression à l'entrée du compresseur de sorte que le signal produit par le mouvement du levier 86 est proportion-lo nel à la pression à l'entrée du moteur. L'extrémité libre du levier 86 coopère avec l'orifice variable 78 en tournant autour du pivot 88; l'orifice 78 sert à définir une ouverture pour introduire le courant de la conduite 9o, par la restriction fixe 91» dans la conduite 92 et vers l'ouverture 8o de la soupape 15 d'alimentation 48 par la conduite 940 La conduite 92 transmet cette pression à l'extrémité 6o du tiroir 56« La pression du liquide admise par la conduite 61 dans le cylindre 62 pour agir à l'extrémité 58 du tiroir 56 est produite entre une paire d'orifices effectifs ayant un rapport de surface qui représente 2o le logarithme du plus grand rapport ^f/cf1 pour l'alimentation en carburant exigée en comparant le logarithme du rapport ^f/1 pour l'alimentation en carburant exigée par le circuit de décé- W / r lération aveclle plus logarithme du rapport f/dl pour l'alimentation en carburant exigée par les circuits d'accélération 25 (limite de la température à l'entrée de la turbine et limite de pompage du compresseur ) , et le circuit pour le fonctionnement en régime permanent (levier de commande). Pour mieux comprendre la présente invention le fonctionnement des soupapes à tiroir 72, 74-, 96, 98 et loo et le dé-3o tecteur 122 pour la vitesse du moteur seront Maintenant décrits. La soupape 96 comprend un tiroir lo2 dans la cage lo4 pour définir les surfaces des étranglements variables lo6,lo8s llo,112 et 114. La position du tiroir à l'intérieur de la cage est déterminée par la température à l'entrée du compres-35 seur De l'air d'une température entre dans la cage 118 par la conduite de mesure 38 et passe autour d'un soufflet 12o rempli de liquide. Les surfaces des étranglements différents lo6,lo8,llo,112 5 et 114 représentent des fonctions différentes de la température corrigée à l'entrée du compresseur ©1 comme 69 09959 lo 2006227 il sera expliqué ci-dessous. la vitesse ¥ du moteur est mesurée par le détecteur 122 qui produit un signal de pression dans la conduite 124 proportionnel à la vitesse» Ceci est accompli en dosant du liquide à 5 haute pression de la conduite 124 dans la conduite 126-ipar la conduite 128. Le liquide est dosé dans la conduite 126 en fonction de la position des éléments centrifuges 13o. Si la vitesse augmente} le degré d1ouverture de l'orifice 132 est diminué par la force centrifuge qui force les éléments centrifuges 13o lo radialement vers 1*extérieur. Si le degré d1ouverture de l'orifice 132 diminue la pression dans la conduite 124 produite par le courant de la conduite 9o passant par l'étranglement fixe 134 augmente proportionnellement pour augmenter la vitesse. Le liquide sortant de la conduite 126 se décharge dans la conduite 76. 15 Le soupape à tiroir 74- produit la fonction de N/^6? Parce que la surface de l'étranglement variable I06 est définie en fonction de 01, c'est-à-dire en fonction de -\J 0-^, et la pression dans la conduite 124 est une fonction de la vitesse du moteur, la relation du rapport de l'étranglement fixe 136 à l'étrangle-2o ment variable I06 sert à créer une pression dans la conduite 138 ayant une valeur qui représente la vitesse divisée par la racine carré de la température à l'entrée du moteur, c*est-à-dire i ®1, ce q-u^" rePr®sen"':'e la vitesse corrigée» Cette pression est admise par la conduite 14o à l1extrémité 142 du tiroir 144 25 de la soupape 74 pour déplacer le tiroir vers le ressort 146 agissant à l1extrémité 148 du tiroir pour définit les surfaces des étranglements variables 15o,152,154 et 156 en fonction N/-^ ©^ La soupape à tiroir loo produit également une fonction N/ -ij 0^'. Tandis qu2 elle est représentée comme étant une soupape indépen-3° dente, elle représente réellement un autre étranglement variable de la soupape 74- mais est représentée séparément pour clarifier le dessin» La surface de l'étranglement variable 156 est également définie en fonction de N/-{0^; c'est-à-dire en fonction du logarithme 1^/0.^ - a, où est une constante qui est égale 35 à la température maximale admissible à l'entrée de la turbine et "a" est une constante arbritraire qui est utilisée pour un but expliqué ci-dessous. La soupape à tiroir 98 produit des signaux en fonction de la température (T^) à la sortie du régénérateur» Un télé-4-0 mètre pour indiquer la température est indiqué par le caractère 69 09959 ii 2006227 158, qui mesure la -température à la sortie du régénérateur (entrée de la chambre de combustion). Le télémètre peut être d'un type connu qui comprend par exemple une tige en quartz 16o dans une cage métallique 162, la différence de l'expansion entre la 5 cage 162 et la tige 16o provoque un mouvement linéaire de l'extrémité 164 de la tige en fonction de Ce mouvement est multiplié par le levier 166 pour placer le tiroir 168 dans le manchon 17o. De cette manière les surfaces des étranglements variables 172 et 174- sont définies en fonction de la température lo v La soupape à tiroir 72 produit des signaux en fonction de Cette soupape est utilisée pour polariser la programmation de l'alimentation en carburant pour éviter le pompage pendant l'accélération et pour polariser la programma» 15 tion de l'alimentation en carburant pendant le fonctionnement en régime permanent. Les surfaces des étranglements variables 178, 18o et 182 sont définies en fonction de - T^/0^ par la position du tiroir 184 dans le manchon 186. Du liquide sous haute pression de la conduite 9o coule vers la conduite 2o de décharge 76 après avoir passé l'étranglement fixe 188, la conduite 19o et l'étranglement variable lo8 dans la soupape à tiroir 96. Parce que la surface de l'étranglement lo8 est une fonction de 0-p comme expliqué ci-dessus, la pression entre les étranglements 188 et lo8 est une fonction de Cette pression 25 est transmise vers la conduite 192 à l'extrémité 194- du tiroir 184; du liquide sous haute pression de la conduite 9o coule également vers la conduite de décharge 76 après avoir passé la conduite 196, l'étranglement variable 182 dans la soupape 72, la conduite 198. la conduite 2oo et l'étranglement variable 174. La 2oo 3o conduite/reçoit également du liquide sous haute pression de la conduite 9o qui a passé l'étranglement variable 156, ayant une surface définie par le logarithme - a et la conduite 2o20 Par conséquent, il ressort que la pression dans la conduite 2o2 entre l'étranglement 174- et les étranglements 182 et 156 sera 35 proportionnelle au rapport de la surface de l'étranglement 174 divisée par la somme des surfaces des étranglements 156 et 182, c* est-à-dire 9 09959 12 2006227 Cette pression est admise à l'extrémité 2o4 du tiroir 184. Il est évident que le tiroir 184 sera dans sa position équilibrée quand la pression à l'extrémité 194 du tiroir 184 est égale à la pression à l'extrémité 2o4. La constante arbitraire "a" est utilisée 5 comme expédient mathématique pour éviter la nécessité de créer des surfaces négatives. Il ressort que la position du tiroir 184 est une fonction de ~ ^4/®]/ Parce que le fonctionnement des soupapes différentes et les détecteurs ont été maintenant décrits l'attention sera main-lo tenant rendu aux circuits différents pour le contrôle de l'alimentation en carburant Vf/rf Calculation de la limite de pompage pendant l'accélération Le pompage du compresseur est évité par la calculation de suivant l'équation 4. , „ ,"■£ ^ » h ( s/féj). 15 Le liquide déchargé par la pompe 3o coule vers la conduite de décharge 76 en passant l'étranglement fixe 2o6 dans la conduite 2o8; de l'étranglement 2o6 le liquide coule par la conduite 21o et l'étranglement variable 114 de la soupape 96; d'une façon 2o semblable le liquide coule vers la conduite de décharge 76, de l'étranglement 2o6 par la conduite 211, la conduite 212 et l'étranglement variable 154- dans la soupape 74; et suivant un troisième chemin parallèle de l'étranglement 2o6 par la conduite 211, la conduite 214 et l'étranglement variable 178 dans la soupape 25 72. Quand la programmation pour la limite de pompage pour 1*accélération domine, la pression du liquide entre l'étranglement fixe 2o6 et les trois étranglements variables 114, 154 et 178 est transmise vers l'extrémité 58 de la soupape d'alimentation 48 par la conduite 216,1e moyen de calculation 218, la conduite 3o 219, le moyen de calculation 22o, la conduite 221, le moyen de calculation 224 et la conduite 61. Pour que la soupape d'alimentation soit dans sa position équilibrée, la relation suivante doit être assurée: Â114 + A154 + A178 = "^78 + A8o A2o6 ^91 35 remplaçant les fonctions attribuées à ces surfaces en coupant des ouvertures appropriées dans les manchons des soupapes et en 69 09959 13 2006227 prenant A2o6 - lo 2o 3o logfë^ + log f-j^ (N/-^©^) + log I 0?3 ï^\= log Wf + log 1 K v ^ en anti-logarithmes considérant (de la figure 6) que fj. ■ 5 Vf et remettant en ordre: 15 qui fournit 1*alimentation en carburant nécessaire pour éviter le pompage pendant 1*accélération. Il ressort que la position de la soupape d'alimentation est proportionnelle au logarithme de 1*alimentation, et il est évident pour ceux versés dans la matière que le logarithme de 1*alimentation en carburant est converti à l'alimentation en carburant réelle par un contour anti-logarithmique de l'ouverture de dosage 64 de la soupape d* alimentation. Programmation pour la limite de la température pendant l'accélération. La température à l'entrée de la turbine est limitée en calculant suivant l'équation 8., V, e7 n. cfl 25 ( K2 " *4) Le liquide déchargé par la pompe 3o coule vers la conduite de décharge 76 après avoir passé l'étranglement fixe 226 dans la conduite 228; de l'étranglement 226 le liquide coule suivant trois chemins parallèles vers la conduite de décharge 76; notaa -ment par la conduite 23o en passant l'étranglement variable 112$ par la conduite 232 et la conduite 234- en passant l'étrangle -ment variable 152; et par la conduite 232 et la conduite 236 en passant l'étranglement variable 172. Quand la programmation pour la limite de la température pendant l'accélération domine, la pression du liquide entre l'étranglement fixe 226 et les trois étranglements variables 112, 152 et 172 est transmise à l'extrémité 58 de la soupape d'alimentation 48 par la conduite 238, le moyen de calculation 218, la conduite 2L9, le moyen de calcu- 69 09959 14 2006227 lation 22o, la conduite 221, le moyen de calculation 224 et la conduite 61. Pour que la soupape d'alimentation 48 soit dans sa position équilibrée, les pressions aux extrémités 58 et 60 du tiroir 56 doivent être égales, et par conséquent, la relation 5 suivante doit être assurée: Â112 + A152 + A172 = A78 + A80; TTÛ A remplaçant les fonctions attribuées à ces surfaces en coupant les otiTortures respectives d'une façon appropriée, et en prenant Aooc = Ann 22o yl : .—-, lo log 1 + log f2 (N/y01) + log^K2 - 105 jx + l0S Vf' en anti-logarithmes, considérant (de la figure 8) que fgOV"^ ©-^)= Vf ej ~^ÎTTZ ^4] et remettant en ordre: Wf = c/"i qST °1 y ©y Wf K - %) rfi(*> - qui fournit l'alimentation en carburant précise nécessaire pour 15 limiter la température à l'entrée de la turbine pendant l'accélération. Programmation pour le fonctionnement en régime constant: Modulation du levier de commande. Le levier de commande programme Wf/ cf]_ désiré en fonc- 2o tion de PLA et 1'augmentation de la température dans la chambre de combustion suivant 1'expression. K Wx. PLA = -? ; — CJl / Œr- T, Le liquide déchargé par la pompe 3o coule vers la conduite de décharge 76 après avoir passé l'étranglement fixe 239 dans la con- 25 duite 24o; de l'étranglement 239 le liquide coule suivant trois chemins parallèles vers la conduite de décharge 76: notamment par l'étranglement variable 18o dans la soupape à tiroir 72 et la conduite 242; par la conduite 246 et la conduite 248 en passant l'étranglement ajustable 244; et par la conduite 254 en 3o passant l'étranglement ajustable 25o et l'étranglement variable 252. La combination de l'étranglement ajustable 244, l'étrangle 69 09959 15 2006227 ment ajustable 244, 1*étranglement ajustable 25o et 1*étranglement variable 252 (gui est variée avec 1*angle du levier de commande) résulte dans une surface effective qui est proportion- _Vf désiré. nelle à cfl 5 lia surface de 1* étranglement variable 18o est proportionnelle à m m 5 - 4-, Il ressort que la somme de A. ^1 ^1 18o + Â244- + A25o + a N* lo 15 est une surface effective proportionnelle au logarithme de/ f \ / désiré. La pression entre les surfaces effectives mentionnées ci-dessus et 1*étranglement fixe 239 représente la valeur du logarithme de| f]désiré calculée par le circuit du levier de com- /I ï \ mande et est une fonction unique de FIA et/ 5 - 4-1. Pendant la modulation du levier de commande, cette pression est admise à l'extrémité 58 du tiroir de la soupape d*alimentation par la conduite 256, le moyen de calculation 22o, la conduite 221, le moyen de calculation 224- et la conduite 61. Pour que la soupape d'alimentation 4-8 soit dans sa position équilibrée la relation suivante doit être assurée: A 18o A eff A, "8o ■*78 A, Ar -239 -91 remplaçant les fonctions attribuées à ces surfaces et en prenant A. 2o log log K (ELA) ' » log Wf + log 1 3T- en anti-logarithmes et remettant en ordre désiré W, ST lésiré. 69 09959 16 2006227 Il ressort que la soupape d'alimentation est déplacée jusqu'à ce que réel = désiré pour la modulation du levier de 3T JT commande. L'étranglement ajustable 244 et l'étranglement ajustable 5 25o permettent l'ajustement de grandes et de petites valeurs de W vitesse pour f avec un dégré d'indépendence relativement haut. cJT L'ouverture du levier de commande 252 est ajustée pendant l'assemblage afin qu'elle soit fermée quand le levier de commande est engagé contre l'arrêt de grande vitesse. Avec le levier lo dans cette position le dispositif de programmation peut être réglé pour établir la programmation désirée de la haute vitesse en ajustant l'étranglement 244-. Après avoir obtenu le réglage désiré pour la grande vitesse, le levier de commande est ramené à la position du ralenti et le ralenti est réglé par l'étrangle-15 ment ajustable 25o. Le réglage de l'étranglement 25o n'affectera pas l'ajustement de la grande vitesse parce que l'ajustement de l'étranglement 25o du ralenti est en série avec l'ouverture 252 du levier de commande, qui est fermée pendant la grande vitesse. Limitation pendant la décélération-2o Le circuit pour la limitation pendant la décélération programme Wf ei en fonction de N/ 0^ et 0^. Le li quide décharg^par liéfè£fe 3o coule vers la conduite de décharge 76 après avoir passé l'étranglement .fixe 27o dans la conduite 272;.de la restriction 27o le liquide coule suivant deux 25 chemins parallèles vers la conduite de décharge 76: notamment par la conduite 274- en passant par l'étranglement variable llo dans la soupape 96; par la conduite 276 vers l'étranglement variable 15o dans la soupa:pe 74» La surface de l'étranglement variable 15o, Anc_, représente la programmationjie la décéléra- 'f v^ï" face supplémentaire de l'étranglement variable llo, A^q, qui est parallèle à l'étranglement 15o est dans la forme du logarithme de 1 . Par conséquent, la somme de A11q et re-eg 1 présente une surface effective, Ae^^ , qui est dans la forme du 35 logarithme derf\ UTÏ/désiré: 15o, A, r- , représente la programmation j -LpO /y qZ 3o tion désirée dans la forme du logarithme f 1 lé sir é. La sur- 69 09959 17 2006227 Aefî. " Allo + A15o; Aeff. = loS + log I Wf ©| ©•j_ \ d'1 /désiré Aeff . = los / Wf \ \3ïJ désiré. Quand le circuit; pour la limite de l'alimentation en carburant 5 pendant la décélération domine, la pression du liquide entre l'étranglement fixe 27o et les étranglements variables llo et 15o est transmise à l'extrémité 58 de la soupape à tiroir 48 par la conduite 278, le moyen de calculation 224- et la conduite 61. Pour que la soupape d'alimentation soit dans la position lo équilibrée, les pressions aux extrémités 58 et 6o du tiroir 56 doivent être égales, et par conséquent, la relation suivante doit être assurée: Aeffo = A8o + A78 A27O ^91 remplaçant les fonctions attribuées à ces surfaces en coupant 15 les ouvertures à une forae appropriée, et en prenant = *91: log /Vf\ a lQg v + lQg ! ^^Xydésiré [ dl J; en anti-logarithmes et remettant en ordre Vf » 1 / Vf\ , qui fournit l'alimentation en car- ^ JT/désiré burant précise qui est nécessaire pendant la décélération. La 2o description suivante concerne les moyens de calculation 218,22o et 224-. Le moyen de calculation 218 choisit la plus petite valeur pour l'alimentation en carburant entre les valeurs exigées par le circuit pour la limite de pompage pendant l'accélération et le circuit pour la limite de la température pendant l'aecé-25 lération. Le plus petit signal est admis par la conduite 219 au moyen de cAculation 22o qui choisit de nouveau la plus petite valeur pour l'alimentation en carburant entre les valeurs exigées par le moyen de calculation 218 et le circuit de modulation du levier de commande. Le plus petit signal calculé par le 3o moyen de calculation 22o est admis par la conduite 221 au moyen de calculation 224-. Le moyen de calculation 224- choisit la plus grande valeur pour l'alimentation en carburant entre la valeur 099S9 18 2006227 exigée par le moyen de calculation 22o et le signal admis au moyen de calculation 224 par le circuit de limitation pendant la décélération» Le signal, représentant la plus grande quantité de carburant, sélecté par le moyen de calculation 224 est admis par la conduite 61 à l'extrémité 58 du tiroir 56 de la soupape d'alimentation 48o La soupape représentée par le caractère 28o est une soupape d'arrêt. Du liquide à haute pression déchargé par la pompe 3o est admis à 11étranglemat fixe 282 par la conduite 284 et par conséquent, vers la soupape 286 commandée par le levier de commande. Quand le levier de commande est dans la position d'arrêt, le liquide coule de l'étranglement 282 par la soupape 286 vers la.soupâpe d'arrêt 28o par la conduite 288 pour interrompre l'alimentation en carburant au moteur. Il va de soi que de nombreuses modifications pourront être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention. o 19 2006227 KETENDIOAIIOHS 1« Un moteur à turbine comprenant un compresseur, une chambre de combustion, une turbine, un levier de commande, un réservoir de carburant sous pression, et des moyens de connexion 5 comprenant un régulateur de débit de carburant pour relier le réservoir de carburant à la chambre de combustion caractérisé par des moyens de régulation de carburant disposés dans les moyens de connexion pour contrôler 1*alimentation en carburant afin de programmer l'accélération du moteur pour éviter que la température lo des gaz excède une valeur prédéterminée et pour éviter le pompage du compresseur, les moyens de régulation de débit de carburant comprenant un moyen de contrôle fonctionnant en réponse à la vitesse du moteur, à la température à l'ertrée du compresseur, à la pression à l'entrée du compresseur, et à la température à 15 l'entrée de la chambre de combustion. 2. Un moteur à turbine selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de contrôle comprend des premiers moyens de calculation pour limiter la température des gaz à l'entrée de la turbine en établissant une valeur de programmation pour sa- 2o tisfaire 1*expression wf ■ «ï ii (V **) variant en fonction de N/Q^', dans laquelle Wf * alimentation en carburant « fonction de la température corrigée à l'entrée du 25 compresseur m pression corrigée à l'entrée du compresseur Kg * température maximale admissible à l'entrée de la turbine * température réelle à l'entrée de la chambre de 3o combustion _N =* la vitesse du moteur; et ®1 » la températtire corrigée du compresseur. 3. Un moteur à turbine selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le moyen de contrôle comprend des seconds 35 moyens de calculation pour éviter la pompage du compresseur en établissant une valeur programmée pour satisfaire l'expression 69 09959 20 2006227 vf variant en fonction de N/ 9^' où est la température désirée à l1entrée de la turbine. 4. Un moteur à turbine selon la revendication 3 caracté- 5 risé par des troisièmes moyens de calculation dans le moyen de contrôle pour comparer l'alimentation en carburant exigée par les premiers moyens de calculation avec l'alimentation en carburant exigée par les seconds moyens de calculation, pour sélecter la plus petite valeur pour l'alimentation en carburant et pour con-lo trôler les moyens de régulation de sorte que le plus petit courant soit délivré à la chambre de combustion. 5» Un moteur à turbine selon une des revendications 1 à 4- caractérisé en ce que les moyens de régulation contrôlent 1*alimentation en carburant pour programmer le fonctionnement en ré-15 gime constant du moteur en réponse à l'augmentation de la température dans la chambre de combustion, à la température à 1*entrée du compresseur et à l'angle du levier de commande. 6. Un moteur à turbine selon la revendication 5 caractéri sé par de quatrièmes moyens de calculation dans le moyen de con-2o trôle pour établir une valeur programmée pour satisfaire 1* expression variant.en fonction de l'angle du levier de commande, ou K est une constante ; eti5 - ^"4 lest l'augmentation de la l5! 25 température dans la chambre de combustion; et des cinquièmes moyens de calculation dans le moyen de contrôle pour comparer l'alimentation en carburant exigée par les troisièmes moyens de calculation avec l'alimentation en carburant exigée par les quatrièmes moyens de calculation, pour sélecter le signal représen -3o tant la plus petite alimentation en carburant, et pour contrôler les moyens de régulation pour .que le plus petit eourant de carburant soit délivré à la chambre de combustion. 7. Un moteur à turbine selon la revendication 6 caracté 69 09959 21 2006227 risé par d® sixièmes moyens de calculation dans le moyen de contrôle pour établir une valeur programmée pour satisfaire 1*expression et par des septièmes moyens de calculation dans le moyen de contrôle pour comparer l'alimentation en carburant exigée par les lo cinquièmes moyens de calculation avec l'alimentation en carburant exigée par les sixièmes moyens de calculation, pour sélecter le signal représentant la plus grande alimentation en carburant et pour contrôler les moyens de régulation afin que la plus grande quantité de carburant soit alimentée à la chambre de 13 combustion. 5 ou g 0^ est une fonction de la température corrigée à l'entrée du compresseur;