SISTEMA DE CONTROL DE INYECCION DE COMBUSTIBLE PARA UNA MAQUINA DE TURBINA
RECLAMACION DE PRIORIDAD
El solicitante reclama la prioridad de una solicitud presentada en la oficina de patentes de E.U.A. que tiene el número de serie 10/059,501 que tiene fecha de presentación de enero 29 del 2002.
CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
Esta invención se refiere a un sistema de control de inyección de combustible para máquinas de turbina que se puede usar en muchas aplicaciones diferentes tales como máquinas de avión de propulsión a chorro y turbopropulsion usadas en aviación comercial, privada, experimental y militar, turbinas de plantas de energía y otras aplicaciones industriales y de minería para máquinas de turbina. Los inyectores inyectan combustible a la cámara de combustión de una máquina de turbina. Un sistema de modulación de amplitud de pulso, de unidad de control electrónico, gobierna la duración y/o frecuencia de inyección del combustible pulsado, proveyendo control operacional preciso sobre una gama muy amplia de condiciones de operación. El sistema de control por lo tanto provee eficiencia de combustible significativamente mejor, peso normal ligero y control de operación de la máquina mejor de lo que está actualmente disponible en las máquinas de turbina.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Las máquinas de turbina convencionales usadas en la mayoría de las aplicaciones, incluyendo aviación, generación de energía y aplicaciones industriales, por lo general tienen una cámara de combustión en la cual el combustible es combustionado en presencia de aire para producir gas de escape que impulsa una serie de engranes/flechas y finalmente la carga impulsada (tal como un propulsor, ventilador o paletas de la máquina de turbina, una bomba, un generador, o una unidad de conversión de velocidad) dependiendo de la aplicación, y el sistema de suministro de combustible de corriente continua (tal como una válvula o boquilla), que suministra combustible a la cámara de combustión para la combustión. Estos sistemas de suministro de combustible por lo general introducen combustible en una corriente continua en la cámara de combustión, y generalmente son controlados por medios mecánicos que detectan y responden a cambios de presión, vacío u otras entradas físicas o mecánicas dentro del sistema. Los sistemas de suministro de combustible convencionales para máquinas de turbina también se basan en cualquiera de los procedimientos físicos diversos para romper la corriente de combustible continua en gotas de combustible o una niebla para que la combustión tome ventaja de la relación inversa bien conocida entre el tamaño de la gota de combustible y la eficiencia de combustión. Mientras más pequeña sea la partícula de combustible, mayor será la velocidad y eficiencia de la combustión. Los ingenieros y científicos han experimentado con el diseño de boquilla de combustible durante muchos años aumentar al máximo la eficiencia de combustión. Ejemplos incluyen la patente de E.U.A. No. 5,603,211 ("Outer Shear Layer Swirl Mixer for a Combustor") y la patente de E.U.A. No. 5,966,937 ("Radial Inlet Swirler with Twisted Vanes for Fuel Injector"). Los procedimientos de "rompimiento" típicos incluyen el uso de barreras físicas contra las cuales el combustible es dirigido para descomponerlo en gotas; el uso de "formadores de remolino", "dispositivos de lanzamiento" u otros generadores de fuerza centrífuga que arrojan el combustible contra la pared de una cámara de combustión para romper una corriente de combustible continua usando medios mecánicos; y el uso de corrientes de aire a alta velocidad para fraccionar una corriente de combustible continua. Por lo tanto, el objeto del diseño moderno de sistemas de suministro de combustible de turbina es utilizar un procedimiento para romper una corriente continua de gotas de combustible o para atomizar el combustible. Un objeto de esta invención es ¡mplementar el rompimiento mecánico de combustible al pulsar la corriente de combustible hacia la cámara de combustión. Las máquinas de turbina como se describió antes, adolecen de varias limitaciones significativas que se relacionan con los sistemas de suministro de control mecánico, de corriente continua. Estas limitaciones incluyen por lo menos las siguientes: (1) la combustión de combustible es menos eficiente de lo que sería si el combustible fuera introducido en la cámara de combustión en gotas en vez de una corriente continua; (2) puede haber distribución de combustible ineficiente en toda la cámara de combustión, lo que contribuye a la ineficiencia de combustión; (3) el gas de escape a menudo contiene combustible no quemado, que puede contribuir a contaminación del aire; (4) los sistemas de control a menudo no permiten que el operador controle el procedimiento de suministro de combustible en relación con las variables de operación importantes (tales como velocidad de flujo, velocidad de consumo de aire, cambios de carga, etc.) como se puede desear con precisión; (5) los sistemas pueden ser difíciles de operar y mantener; (6) el sistema de control puede ser complejo debido a muchas partes en movimiento; (7) los sistemas pueden añadir peso no deseado a la turbina, lo cual es particularmente problemático en aplicaciones de aviación; y (8) los sistemas de suministro y control pueden ser costosos de fabricar y/o ensamblar debido a su complejidad y estrechas tolerancias mecánicas; y (9) el tiempo de respuesta es inherentemente lento debido a que es un sistema mecánico. Esta invención está diseñada para superar estas limitaciones a través de dos características principales. Primero, el combustible es inyectado a la cámara de combustión en pulsos, usando un inyector de combustible, en vez de que sea un sistema de suministro de corriente continua. Esta característica ofrece la ventaja singular de atomizar el combustible y suministrarlo en pulsos a la cámara de combustión en una niebla fina o incluso un vapor, y de esta manera elimina la necesidad de utilizar un procedimiento físico para romper una corriente de combustible continua. El combustible es combustionado de manera más eficiente debido a que la invención reduce el tamaño de las celdas de combustible individuales que están siendo quemadas. Los inyectores de combustible se usan comúnmente para este propósito en máquinas de combustión interna (véase, v.gr., patente de E.U.A. No. 6,279,841 ("Fuel Injection Valve") y patente de E.U.A. No. 6,260,547 ("Apparatus and ethod for Improving the Performance of a Motor Vehicle Infernal Combustión Method")) pero no se han usado para inyectar pulsos de combustible en máquinas de turbina. Segundo, la invención usa una unidad de control electrónico que detecta señales del sensor de funciones de operación escogidas de la máquina y después modifica la duración y/o frecuencia de los pulsos de combustible que son inyectados en la cámara de combustión. Este sistema de control provee así control operacional preciso sobre una gama muy amplia de condiciones de operación. La combinación de estas características en la invención produce un sistema de inyección de control de combustible para una máquina de turbina que hace a la máquina más eficiente, más ligera, más fácil de operar y mantener, y que responde mejor de la que está actualmente disponible. En una aplicación de aviación, obviamente cualquier reducción en el peso de la máquina de turbina beneficia el rendimiento global y la eficiencia de combustible de la aeronave.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
Esta invención es un aparato y método para controlar la inyección de combustible en una máquina de turbina que tiene una cámara de combustión. El aparato comprende por lo menos un inyector de combustible que tiene medios para suministrar combustible en pulsos a la cámara de combustión de la máquina de turbina; por lo menos una máquina de sensor, dicho sensor teniendo medios para recibir señales del sensor de una función de operación seleccionada de la máquina de turbina; una unidad de control electrónico programable para recibir y comparar el valor de dichas señales del sensor de la máquina de turbina con el valor de una señal deseada, y para generar señales de control del inyector de combustible en respuesta a la misma; y un medio para dirigir la señal de control del inyector de combustible al inyector de combustible para modificar la duración y/o frecuencia del pulso de la inyección de combustible en respuesta a una desviación de una función de operación seleccionada, tal como la velocidad de máquina deseada, causada por cargas de operación variables encontradas por la máquina de turbina. El método para controlar la inyección de combustible en una máquina de turbina que tiene una cámara de combustión que tiene por lo menos un inyector de combustible y por lo menos un sensor para detectar señales de operación de dicha máquina, comprende los pasos de suministrar combustible en pulsos a la cámara de combustión usando dicho inyector; detectar por lo menos una señal del sensor de operación de la máquina de turbina usando el sensor; dirigir las señales del sensor desde el sensor de operación hasta una unidad de control electrónico programable; en dicha unidad de control electrónico programable, comparar el valor de la señal del sensor con el valor de una señal deseada y generar las señales de control del inyector de combustible en respuesta a la señal del sensor; y dirigir las señales del inyector de combustible al inyector de combustible para modificar la duración y/o frecuencia del pulso de la inyección de combustible en respuesta a una desviación de velocidades de máquina deseadas por cargas de operación variables encontradas por la máquina de turbina.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un diagrama de un panel de control típico hipotético para la máquina de turbina de un aeroplano de turbopropulsión. La figura 2 es una representación esquemática de un inyector de combustible que se proyecta dentro de la cámara de combustión de una máquina de turbina y conectado al panel de control de la máquina. La figura 2a es una vista lateral de un inyector de combustible típico. La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra la relación entre los sensores de la máquina de turbina, unidad de control electrónico e inyector de combustible. La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra el uso de velocidad de la máquina, medida como revoluciones por minuto, y temperatura de gas de escape, medida al usar una sonda de temperatura de gas de escape, como sensores de la máquina de turbina para generar señales del sensor que son transmitidas a la unidad de control electrónico. La figura 5 es una representación esquemática de una configuración de circuitos integrados en la unidad de control electrónico. La figura 6 es un diagrama de bloques que muestra los pasos de operación del sistema de control de inyección de combustible.
DESCRIPCION DETALLADA PE LA INVENCION
Haciendo referencia ahora a las figuras, la figura 1 es un diagrama de un panel de control hipotético pero típico para una máquina de turbina de un aeroplano de turbopropulsión, que es una aplicación posible para la invención y es la modalidad que aquí se describe. Sin embargo, existen muchas aplicaciones para la invención; ésta es apenas una de sus muchas aplicaciones potenciales a las máquinas de turbina. En la modalidad que aquí se ¡lustra, un panel de control típico 100 contiene aduladores de instrumentos para temperatura de gas de escape 1 , paso de propulsor 2, amperes 3 y volts 4. El panel también puede contener otros calibradores para otros parámetros importantes tales como nivel de combustible, nivel de aceite, velocidad del aire, altitud, etc., todos los cuales han sido omitidos aquí. El panel de control hipotético 100 ilustrado en la figura 1 contiene pantallas digitales para revoluciones por minuto (RPM) 5 y horas de operación 6 de la máquina. También contiene interruptores de palanca para el interruptor 7, encendido de chispa 8, computadora de combustible 9, marcha 10, y paso de propulsor 11. El panel tiene una carátula de control manual 12 y una carátula de control automática 13 para operar el sistema de control de inyección, e interruptor de control 15 para conmutar entre operación manual y automática. Las carátulas de control 12 y 13 están conectadas a la unidad de control electrónico (ECU) 14, que en esta aplicación no se asienta sobre el panel de control 100. La ECU 14 puede estar ubicada en cualquier lugar deseado en la máquina. La ECU 14 funciona como un sistema de control de modulación de amplitud de pulso para los inyectores de combustible, como se muestra en las figuras 5 y 6 y como se describe más adelante. La ECU puede adaptar cualquiera de varias formas, incluyendo circuito de estado sólido, un microprocesador y una microcomputadora. La figura 2 es una ilustración esquemática de un inyector de combustible que se proyecta dentro de la cámara de combustión de una máquina de turbina. La figura 2a es una vista lateral de un inyector de combustible típico. Varios tipos de inyectores de combustible se conocen para usarse en máquinas de combustión interna tales como máquinas de automóvil. Están comercialmente disponibles de cualquiera de varios fabricantes (v.gr., Ford Motor Company, Robert Bosch GmbH) como artículos que no son de anaquel. La novedad de esta invención consiste, en parte, en adaptar un inyector de combustible y utilizar sensores y ECUs para uso de máquina de turbina. El tamaño y número de inyectores usados en cualquier aplicación particular dependerá del tamaño de la máquina, el tamaño de la cámara de combustión, la salida de caballos de fuerza deseada y factores similares. Muchas aplicaciones, incluyendo la modalidad de aeronave que aquí se describe, comúnmente utilizará de 4 a 8 inyectores de combustible. Sin embargo, cualquier máquina de turbina a la cual se aplique esta invención tendrá por lo menos un inyector de combustible que tenga un medio para suministrar combustible en pulsos hacia una cámara de combustión. Los inyectores pueden ser conectados por una línea de combustible común (tal como un riel de combustible) o puede tener líneas independientes según se desee. Una bomba de combustible puede ser usada para bombear combustible en la línea de combustible. De manera concebible, la unidad de control electrónico podría estar integrada con la bomba de combustible como una forma adicional o alterna para controlar la inyección de combustible hacia la cámara de combustión. Como se muestra en las figuras 2 y 2a, un inyector típico 20 tiene un puerto de entrada de combustible 22 que recibe combustible de un tanque de combustible u otra fuente de suministro, un puerto de inyección de combustible 21 y un puerto de control 23. En la modalidad ilustrada en la figura 2, el combustible es distribuido al puerto de entrada de combustible 22 del inyector de combustible a través de un riel de combustible 25. Preferiblemente, cada inyector debe ser colocado de tal manera que su puerto de inyección de combustible 21 se proyecte dentro de la cámara de combustión 24 de la máquina de turbina. Cableado u otro medio apropiado de dirigir señales del inyector desde la ECU al inyector de combustible (como se describe más adelante) son conectados con el inyector de combustible a través del puerto de control 23. Esta disposición permite ai inyector 20 inyectar pulsos de combustible a través del puerto del inyector 21 , en respuesta a las señales del inyector de combustible dirigidas hacia el puerto de control 23 desde ECU 14, directamente hacia la cámara de combustión 24, en donde los pulsos de combustible pueden ser quemados en presencia de aire en la cámara. Los gases de escape de combustión en la cámara de combustión son expulsados a través de un cono de escape 26 o estructura similar, como se ¡lustra en la figura 2. Es útil describir generalmente cómo funciona un inyector de combustible antes de describir cómo el sistema de control de la invención se integra con el inyector(es) de combustible para controlar la inyección de combustible en respuesta a una desviación desde velocidades de operación deseadas causadas por cargas de operación variables encontradas por la máquina. Los inyectores de combustible comúnmente tienen una válvula eléctricamente controlada o electromagnéticamente accionada que regula el flujo del combustible a través del inyector. Un miembro de cierre de válvula (o émbolo) 27 típicamente presiona contra un asiento de válvula 26 en la dirección de cierre cuando la bobina magnética 28 no es excitada. Cuando la bobina es excitada, el miembro de cierre de válvula se libera del asiento de válvula en la dirección abierta. Por lo tanto, la válvula del inyector se abre y se cierra con intervalos en respuesta a un estímulo eléctrico al electroimán del inyector, suministrando así una cantidad deseada de combustible (generalmente medida en miligramos) por período de tiempo dado (nuevamente medido en milisegundos) a través del inyector hacia la cámara de combustión. La boquilla del inyector (no mostrada en los dibujos) está diseñada para atomizar el combustible o para hacer tan fina como sea posible una niebla de combustible para que el combustible se queme fácilmente. Un ciclo de operación de válvula se define como un período dado durante el cual la válvula tiene fases tanto abierta como cerrada. El flujo de combustible a través de un inyector es generalmente gobernado por dos variables, amplitud de pulso y frecuencia. La amplitud de pulso se refiere a la longitud de tiempo (medido típicamente en milisegundos) que la válvula está abierta durante un ciclo completo de operación de la válvula. Por ejemplo, una amplitud de pulso mayor significa que la válvula está abierta relativamente más tiempo que para una amplitud de pulso más corta durante un ciclo dado. Una amplitud de pulso mayor permite que pase más combustible a través del inyector que una amplitud de pulso más corta. La frecuencia se refiere al espaciamiento entre los ciclos de válvula. El término "modulador de amplitud de pulso " (PWM) se refiere a la capacidad para controlar la amplitud del pulso durante una frecuencia dada. Las figuras 3 y 4 son representaciones generales diagramáticas simplificadas del mejor modo de cómo funciona el sistema de control para controlar la duración y/o frecuencia del pulso de combustible hacia la cámara de combustión. El sistema de control comprende uno o más sensores que rastrean funciones de operación de máquinas seleccionadas (tales como velocidad de la máquina, potencia de la máquina, demanda de combustible de la máquina, u otra función(es)) para determinar que también está desempeñándose la máquina en función con una condición deseada o punto de fijación; un grupo de entradas a la ECU 14; un dispositivo de memoria programable tal como uno o más circuitos integrados, o chips de computadora, que comprenden las ECU 14 mismas; y un grupo de salidas de las ECU 14 que controlan la inyección de combustible hacia la cámara de combustión. Como se ilustra en la figura 3, los sensores de la máquina de turbina 41 detectan desviaciones en la función de operación seleccionada en respuesta a varias demandas puestas sobre la máquina. La función de operación seleccionada puede ser ya sea estática o dinámica, es decir, el "punto de fijación" de la función de operación puede permanecer constante o variar a medida que opera la máquina. En esta modalidad, los sensores de la máquina de turbina 41 detectan desviaciones en la velocidad de operación que resultan de cargas de operación variable (es decir, al incrementar la carga se reduce la operación de la máquina) y generan señales del sensor eléctrico 42, que funcionan como las entradas a la ECU 14. Las salidas de la ECU 14 son señales de control del inyector de combustible eléctricas 43 que pasan al puerto de control 23 del inyector de combustible 20 para regular la duración y/o frecuencia del pulso del combustible que pulsa a través del puerto del inyector 21 hacia la cámara de combustión 24. La ECU 14 concebiblemente puede ser programada para generar señales del inyector de combustible 43 que modifican la relación de duración de pulso a la frecuencia del inyector de combustible en respueta a una desviación de las velocidades de operación deseadas. En la modalidad que aquí se ilustra (es decir, utilizando el sistema de control de inyección de combustible para controlar la velocidad de operación de un aeroplano de turbopropulsión), las entradas del sensor de la máquina de turbina seleccionadas 41 a la ECU 14 son las revoluciones por minuto (RPM) de la flecha de salida y la temperatura del gas de escape, como se ilustra en la figura 4. Una amplia variedad de otras señales de entrada, tales como el contenido de oxígeno del gas de escape, el flujo de aire masivo hacia la máquina, la temperatura de la máquina, y la carga impulsada (incluyendo pero sin limitarse al paso del propulsor, carga del generador y cargas de energía del fluido) se pueden usar según sea apropiado, dependiendo de la aplicación. Como se muestra en la figura 4, la máquina de turbina es ajustada con un sensor de velocidad de la máquina 45 y con un sensor de temperatura de gas de escape 47 para detectar las RPMs y temperatura de gas de escape, respectivamente, de la máquina a medida que la máquina responde a diferentes cargas que encuentra. Estos sensores pueden ser dispositivos convencionales para monitorear estas funciones, tales como un tacómetro y una sonda de temperatura de termopar. El sensor de velocidad de la máquina 45 genera una señal de RPM eléctrica 46 que es transmitida a ECU 14 por un medio apropiado tal como cableado convencional. Asimismo, el sensor de temperatura de gas de escape 47 genera una señal de temperatura eléctrica 48 que también es transmitida a la ECU 14 por un medio apropiado. La ECU 14 entonces genera señales de control de inyector de combustible 43 que son transmitidas al inyector de combustible 20 para controlar la duración y/o frecuencia de combustible que pasa a través del inyector en respuesta a variaciones en las señales de entrada, como se describe más adelante. La ECU 14 comprende un grupo de circuitos integrados que recibe señales de entrada y genera señales de salida como se muestra en la figura 5. La ECU 14 puede ser programada con circuitos integrados según se desee. En esta modalidad, las señales de entrada son entradas del operador de las carátulas de control 12 y 13, y la señal de RPM 46 y señal de temperatura 48 de la máquina. Las señales de salida son las señales de control del inyector de combustible 43 a los puertos de control 23 de los inyectores de combustible 20 y una salida a la pantalla de RPM 5 en el panel de control 00. Las figuras 5 y 6 juntas ilustran como funciona la ECU 14. El operador primero selecciona un modo manual al conmutar el interruptor de control 15 para activar la carátula de control manual 12 en el panel de control 100, arranca la marcha 10 y enciende el interruptor de solenoide de encendido de chispa 8 para hacer que la turbina empiece a girar. El operador entonces enciende el interruptor de la computadora de combustible 9 para hacer que la batería de la máquina suministre una corriente eléctrica al número seleccionado de circuitos integrados de suministro de energía del sistema que están ubicados en la ECU 14, como se ilustra en la figura 5. La modalidad mostrada aquí tiene tres de esos circuitos integrados de suministro de energía. El circuito integrado de suministro de energía de control manual 51 regula la energía provista por la batería de la máquina a un voltaje uniforme y lo suministra a la porción de control manual de la unidad. El circuito integrado de suministro de energía de control automático 52 regula y suministra energía a la porción de control automático de la unidad. El circuito integrado de suministro de energía de control digital 53 regula y suministra energía a la pantalla de RPM digital 5 en el panel de control 100. El operador enseguida selecciona una duración de pulso deseada al girar la carátula de control manual 12, que transmite una señal al circuito integrado formador de pulso manual 54 en la ECU 14, como se muestran en las figuras 5 y 6. El circuito integrado formador de pulso manual 54 interpreta esta señal de comando y genera pulsos de avance positivos a una frecuencia prefijada en proporción a la señal suministrada. Estos pulsos después son dirigidos al circuito integrado al sistema de amplificación 55 en la ECU 14. Los pulsos amplificados por el circuito integrado del sistema de amplificación 55 se convierten en las señales de control del inyector de combustible 43 que son transmitidas a los inyectores de la máquina 20, que a su vez se abren cuando el pulso está presente y se cierran en su ausencia para suministrar combustible a la máquina. Por lo tanto, la amplitud (o duración) del pulso controla la cantidad de combustible admitido a través de cada inyector. La cámara de combustión de entrada de combustible 24 de la máquina es encendida, y la expansión resultante de los gases de combustión provocan que la turbina empiece a girar a una velocidad dada. A medida que el operador incrementa la carátula de control manual 12, una señal incrementada es enviada al circuito integrado formador de pulso manual 54, que provoca un incremento en la amplitud de pulso generada por el circuito integrado formador de pulso manual 54 y amplificada por el circuito integrado del sistema de amplificación 55. Los pulsos de duración más larga amplificados por el circuito integrado del sistema de amplificación 55 hacen que los inyectores de la máquina 20 permanezcan abiertos más tiempo, suministrando así más combustible e incrementando la velocidad de la máquina (RPM). Al alcanzar una velocidad sostenible mínima, el operador ahora conmuta a un modo automático al conmutar el interruptor de control 15 para activar la carátula de control automático 13 sobre el panel de control 100. Este control genera una señal que es dirigida para integrar el circuito integrado amplificador 56 en la ECU 14 (figura 5). El alternador del sistema eléctrico de la máquina funciona como un sensor de velocidad de la máquina 45 al generar una frecuencia en proporción a su velocidad de rotación. Esta frecuencia es dirigida al circuito integrado convertidor de voltaje 57, en donde es convertida a un voltaje de DC que es directamente proporcional a la frecuencia suministrada, proveyendo así al operador una entrada de la velocidad de flecha de turbina. La salida del circuito integrado convertidor de voltaje 57 es dividida en dos señales. Una señal es dirigida a un circuito integrado análogo a digital 60 que mide el voltaje y lo codifica para iluminar los segmentos correctos de la pantalla de RPM digital 5 en el panel de control 100 para proveer una indicación visual de la RPM de la máquina. La otra señal está dirigida a un circuito integrado del amplificador operacional 58 en la ECU 14, en donde es eléctricamente aislada y pasada al circuito integrado del amplificador de integración 56. El circuito integrado del amplificador de integración 56 ahora compara la señal de RPM deseada anteriormente descrita con la señal llevada a escala y aislada introducida por el circuito integrado del amplificador operacional 58, y crea un voltaje de salida en relación con el error entre la RPM y la RPM real. Este voltaje de salida incrementa con el tiempo si la RPM real está por debajo de la RPM requerida y disminuye con el tiempo de la RPM real está por arriba de la RPM requerida. La velocidad de cambio está relacionada con la cantidad de error como una función continuamente integrada. Esta señal de control es dirigida ahora a un circuito integrado de formación de pulso integrado 59, que interpreta esta señal de comando y genera pulsos de avance positivo a una frecuencia precisada en proporción a la cantidad de señal suministrada. Estos pulsos son entonces dirigidos al circuito integrado del sistema de amplificación 55. Los pulsos eléctricos amplificados por el circuito integrado del sistema de amplificación 55 se convierten en señales de control del inyector 43 que son transmitidas a los inyectores de la máquina 20. Estas señales hacen que los inyectores se abran cuando la señal está presente para suministrar combustible a la máquina y para cerrar en su ausencia a la mitad del suministro de combustible. Por lo tanto, la amplitud (o duración) del pulso eléctrico controla la cantidad de combustible admitido a través de cada inyector 20. El sensor de velocidad de la máquina 45 detectará la velocidad de la máquina reducida (RPM) causada por carga incrementada sobre la máquina y enviará el sensor de RPM 46 al circuito integrado del convertidor de voltaje 57 sobre la ECU 14. El alternador de la máquina y la cadena del sistema de retroalimentación de ECU del circuito integrado del convertidor de voltaje 57, el circuito integrado del amplificador operacional 58 y el circuito integrado del amplificador integrador 56 modifica la entrada al circuito integrado de formación de pulso automático 59 y al circuito integrado del sistema de amplificación 55, enviando señales de inyector de combustible 43 a los inyectores 20 haciendo así que permanezcan abiertos durante más tiempo para inyectar más combustible a fin de mantener la RPM deseada. El mismo efecto pero opuesto ocurre al reducir la carga en la máquina. El tiempo de reacción del sistema se mide en milisegundos, y provee una corrección casi instantánea a variaciones de RPM inducidas por carga. Una segunda entrada al sistema de control en esta modalidad es un monitoreo constante de la temperatura del gas de escape para proteger la integridad estructural de la máquina. Un termopar se puede insertar en la corriente de gas de escape para actuar como un sensor de temperatura del gas de escape 47. Este sensor monitorea la temperatura de gas de escape y genera un voltaje eléctrico diminuto debido al efecto de Seebeck, que es proporcional a la temperatura del gas. Esta señal de temperatura eléctrica 48 es dirigida al circuito integrado del amplificador de termopar 61 ubicado sobre la ECU 14 (figuras 5 y 6), en donde es amplificado por un factor de 00. La salida eléctrica del circuito integrado del amplificador de termopar 61 es dirigida al circuito integrado del comparador de voltaje 62, en donde se compara con un voltaje prefijado escogido para reflejar una temperatura de relación segura máxima de los componentes de la turbina. La salida del circuito integrado del comparador 62 es dirigida a la entrada del circuito integrado del amplificador ¡ntegrador 56 para satisfacer la señal de demanda de RPM ya presente anteriormente descrita. Cuando la temperatura de gas de escape aumenta al nivel de seguridad prefijado, el circuito integrado del amplificador de termopar 61 y el circuito integrado del comparador 62 generan una señal de salida para contrarrestar la señal de entrada de una carátula de control automático 13, forzando artificialmente la señal de demanda de RPM a un nivel más bajo y produciendo así una reducción en la señal al circuito integrado formador de pulso automático 59 y circuito integrado del sistema de amplificación 55. Esta señal de control del inyector de combustible reducida 43 reduce la duración del pulso de combustible a través de los inyectores 20 por medio del bucle de retroalimentación anteriormente descrito. La disminución resultante en combustible suministrado hace más lenta a la máquina, reduce la temperatura de gas de escape y protege los componentes
de la turbina.