Brauchen moderne Düsentriebwerke Zünder?

Düsentreibstoff entzündet sich beim Starten eines modernen Turbinentriebwerks nicht von selbst.

Dieser Artikel aus dem WingMag Aviation Magazine sagt:

Da die Temperatur nicht ganz ausreicht, um eine Selbstzündung auszulösen (die Selbstentzündungstemperatur von Flugbenzin liegt bei etwa 220 Grad Celsius), sind rund um den Brennraum Zündkerzen angeordnet. Sie erzeugen einen Funken, der das Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet, und die Turbine treibt nun, wie oben beschrieben, über eine Welle den Lüfter und den Kompressor an. Die Abgastemperaturen beginnen zu steigen und der Motor „läuft“ nun so lange weiter, wie Flugbenzin nachgeliefert wird. Die Zünder werden vom FADEC ab einer bestimmten Abgastemperatur abgeschaltet, da sie nicht mehr benötigt werden.

Sobald der Motor mit ausreichend hoher Drehzahl läuft, kann die Selbstentzündungstemperatur aufrechterhalten werden (gleicher Artikel):

[Der Kraftstoff] wird durch mehrere „Brennstoffdüsen“ in den Brennraum eingespritzt, wo er sich selbst entzünden und bei ausreichend hohen Temperaturen weiterlaufen kann.

Siehe auch Wie wird die Verbrennungsflamme in der Brennkammer aufrechterhalten, nachdem die Zünder ausgeschaltet wurden?

Zünder werden nicht nur für einen Kaltstart benötigt. Sie werden auch im Falle eines Motorflammenausfalls verwendet. Aus dem Boeing 747-8 FCOM (7.20.8 - Engine System Description, Hervorhebung von mir):

Automatische Wiederbelebung

Eine Auto-Relight-Funktion ist für Flammenausfall- und Rollback-Schutz vorgesehen. Immer wenn das EEC einen Motorflamout oder Rollback erkennt, werden beide Zünder aktiviert . Ein Flammenausfall wird erkannt, wenn ein schneller Abfall von N2 auftritt. Ein Rollback wird erkannt, wenn N2 unter die Leerlaufdrehzahl fällt oder der Kompressordruck unter die Leerlaufmindestwerte fällt.

Beachten Sie, dass dies für ein modernes Strahltriebwerk gilt, das General Electric GEnx .

Die Selbstentzündungstemperatur von Kerosin beträgt 428F. Die aus der letzten Stufe austretende Temperatur liegt normalerweise über der bei moderaten Leistungseinstellungen, bis zu 7-800 F oder mehr beim Startschub. Die Temperatur ist jedoch etwas gesunken, bis die Luft die Kraftstoffdüse erreicht, und bei starkem Regen kann es sein, dass überhitztes Wasser die Dinge weiter abkühlt, und auch wenn der Motor ausbrennt, kühlt er schnell ab, wenn die Kompressordrehzahl abnimmt. Und während des Starts wird die Austrittstemperatur erst nach dem Lauf heiß genug.

Zum Starten bei jeder Temperatur benötigen Sie also die Zünder, und zum Wiederzünden, wenn Zeit zum Abkühlen war, benötigen Sie die Zünder. Theoretisch würde die Flamme bei moderaten bis hohen Leistungseinstellungen beim Erlöschen der Flamme sofort automatisch wieder aufleuchten, wenn der Kraftstoff noch vorhanden wäre oder sofort wiederhergestellt würde (Sie würden eine große ITT / TIT-Spitze erhalten), aber was normalerweise passiert, sind Flammen aus, sagen wir aufgrund von Regen oder so, und die Dinge kühlen so weit ab, dass die Zünder benötigt werden, um es wieder zum Laufen zu bringen.

Oder zumindest besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Zünder zum Anzünden benötigt werden. So haben so ziemlich alle modernen Motoren Zünder, die sich nach einem Flammenausfall automatisch einschalten, und wenn nicht, sollten Sie bei starkem Regen und extremen Turbulenzen mit Dauerzündung arbeiten.

diese sollen dem Kraftstoff beim Kaltstart helfen , sich zu entzünden, wenn alle Komponenten im heißen Abschnitt Umgebungstemperatur haben und keine Flammen in den Brennerbechern vorhanden sind. Und wie Jan Hudec betonte, können der Startmotor (wenn der Motor einen hat) oder die APU (wenn nicht) den Kompressor nicht schnell genug drehen, um die Luft bis zu dem Punkt zu erhitzen, an dem sich der eingespritzte Kraftstoff selbst entzündet.

Am einfachsten ist dies im Vergleich zu einem Kolben-4-Takt-Motor zu verstehen: Beim Kolbenmotor treten die 4 Zyklen am selben Ort, aber zu unterschiedlichen Zeiten auf. Das heißt, der Verbrennungszyklus weicht dem Abgaszyklus, wenn der Kraftstoff verbrannt und aus dem Auslassventil gedrückt wird. Bei jedem nachfolgenden Zyklus muss das Kraftstoff-Luft-Gemisch erneut gezündet werden.

Vergleichen Sie dies mit einem Turbinenmotor, bei dem jeder der 4 Zyklen gleichzeitig, aber an verschiedenen Stellen im Motor auftritt. Mit anderen Worten, der Brennerabschnitt brennt kontinuierlich und die Zünder werden nur benötigt, um ihn beim Start zu entzünden oder um ihn erneut zu entzünden, wenn die Flamme erlischt.

Stellen Sie es sich wie einen Propan- oder Erdgasherd oder eine Fackel vor: Sie brauchen zunächst einen Funken, um die Flamme zu entzünden, aber die Notwendigkeit eines Funkens verschwindet, solange die Flamme brennt.