2-PRINCIPE:
Il faut constamment régler avec précision le débit de carburant pour
l’adapter au débit d’air (dosage idéal 1g de carburant pour 15 g d’air)
Un robinet doseur agit sur la
section de passage du carburant débité
en excès par la pompe HP, le débit sera fonction de la section de passage à
condition que la différence
de pression(DP) amont-aval du doseur soit maintenue constante, le
surplus de carburant retourne au réservoir.
Le débit Q = S (section) . V (vitesse d'écoulement)
Or V = K (constante) . D P, donc si D P reste constante
le débit ne dépendra plus que de
la section de passage.
Pour cela le dispositif ci dessous, permet de conserver une DP constante quelle que soit la position du doseur.
En cas de différence de pression amont/aval du au mouvement du doseur, le clapet se déplace et ouvre l’orifice de retour au réservoir, la pression s’équilibre.
Le doseur peut être déplacer soit par un dispositif mécanique (régulateur mécanique), soit par un dispositif hydraulique (régulateur hydromécanique), soit par un dispositif électrique (régulateur électronique).
3- CONSTITUTION
Un système de régulation se compose de dispositifs de détection qui envoient
des informations à un dispositif de transfert qui commande le dispositif de
correction ( le doseur).
Le
dispositif de transfert peut être mécanique, ici des masselottes assurent la
détection de vitesse et le transfert vers le doseur est assuré par une tige
métallique.
Dans un dispositif de transfert hydromécanique le transfert est assuré par
une pression hydraulique.
Dans un système de transfert électronique le transfert est assuré par de
l’électricité.
4- EXEMPLE (régulateur de vitesse hydromécanique intégral)
principe de fonctionnement :
Les masselottes détectent la vitesse de rotation et la comparent à la consigne fournie par le ressort R.
En cas de différence, la pression d’huile agit sur le piston de travail qui actionne le doseur.
Ce régulateur maintient une vitesse de rotation constante, proportionnelle au tarage du ressort R.
5- LES DISPOSITIFS DE DETECTION
5.1 : de vitesse de rotation
q
par masselottes (voir
précédents chapitres)
q
par capteur électromagnétique
huile
le passage des dents devant
l’aimant provoque des variations de flux magnétiques, qui engendrent un courant
induit dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation.
Ce signal de fréquence est transformer en tension (convertisseur ).
5.2 : de pression
une
capsule se déforme sous l’action de la pression mesurée, la tige se déplace et
transfert l’information , la pression peut agir à l’intérieur ou à
l’extérieur de la capsule.
On peut aussi par ce moyen mesurer une pression différentielle.
On utilise aussi la déformation d’une membrane en caoutchouc
5.3 : de température :
Par
thermocouple (pile thermoélectrique), une soudure de 2 métaux différents(
chromel-alumel) est soumise à la température à mesurer l’autre soudure est
soumise à la température ambiante, la différence de température crée un courant
électrique proportionnel à cette différence de température.
Par sonde (thermistance) dont la résistance varie avec la température.
Par
une capsule (bulbe) qui se dilate en fonction de la température.
Par déformation de bilames.
6- PRINCIPES DE REGULATION DES DIFFERENTS TYPES DE
TURBOMACHINES
6.1 régulation GTR simple
La
commande sélectionne la poussée ( débit
de carburant) , le régulateur assure le dosage carburant, limite la
vitesse maxi et la température maxi et lors des régimes transitoires évite les
accélérations et décélérations trop
rapides pouvant entraîner un pompage ou une extinction.
En régime stabilisé les divers paramètres extérieurs susceptibles de varier (P0,T0) peuvent agir sur le débit carburant pour maintenir la poussée affichée
6.2
régulation GTR double flux double corps et PC
la régulation carburant (R1) s’exerce sur le circuit carburant moteur.
La régulation (R2) agit sur le débit carburant PC.
La régulation (R3) règle la section de sortie tuyère.
6.3 régulation GTM
L’objectif principal est de conserver une vitesse de rotation constante. Le débit carburant est adapter au couple résistant.
Il s’agit d’une régulation auto régulée, le débit carburant assure le maintien de la vitesse de rotation.
6.3 régulation GTP
La régulation conventionnelle règle le couple résistant de l’hélice au débit de carburant commandé par le pilote .
Si le débit carburant augmente, N augmente et le régulateur d’hélice augmente
le pas de l’hélice pour rétablir N constant, si le débit carburant diminue, N
diminue et le régulateur d’hélice diminue le pas de l’hélice pour rétablir N
constant.
La régulation non conventionnelle règle le débit de carburant au couple résistant de l’hélice commandé par le pilote
Si le couple résistant de l’hélice augmente, N diminue et le régulateur carburant augmente le débit de carburant pour rétablir N constant, si le couple résistant de l’hélice diminue, N augmente et le régulateur carburant diminue le débit de carburant pour rétablir N constant.
7- CONCLUSIONS
La régulation intervient pour maintenir un point de
fonctionnement choisi (régulation en régime stabilisé) ou pour assurer un
changement de régime le plus rapide possible en tenant compte des limitations
(régulation en régime transitoire.
Le débit de carburant peut être limiter à une information
précise ( position manette, température maxi, régime maxi …) on parle de régulation
programmée ou il peut s’adapter selon des paramètres qui évoluent (N, T,
P…) on dit que la régulation est auto régulé ou en boucle.
Le dispositif de régulation ( F.C.U Fuel Control
Unit) , prennent en compte à la fois
des informations programmées et des informations évolutives pour doser le débit
carburant.
S’ils assurent le contrôle total du fonctionnement moteur
en commandant les dispositifs anti pompages, les dispositifs à sections
variables (entrée d’air, tuyères), les commandes des dispositifs de contrôle de
jeux des ensemble tournants on parlera
de dispositif de régulation principal du moteur (M.E.C Main Engine Control)
Les dispositifs de régulation électronique installés sur
les avions de nouvelle génération assurent la totalité des fonctions de
régulation et intègre la gestion moteur à la gestion générale de l’avion (
F.A.D.E.C Full Authority Digital Engine Control ). Dans un tel système les
calculs sont effectués par un E.C.U (Electronic Control Unit) qui constitue le
cœur du FADEC, les fonctions de puissances sont assurées par un régulateur
hydromécanique (E.C.U HydroMécanical Unit) . L’ECU commande totalement le
régulateur ce système est dit « à pleine autorité »
