萊康明發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)常見故障分析及排除

薛躍平

摘 要：點火系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)的重要系統(tǒng)之一，對它的理解和掌握，有助于快速的排除發(fā)動機(jī)故障，有利于減少飛機(jī)的停廠時間。該文主要介紹了點火系統(tǒng)中磁電機(jī)單磁掉轉(zhuǎn)異常的故障，定時燈在磁電機(jī)排故中的應(yīng)用，電嘴積碳引起的發(fā)動機(jī)抖動，點火系統(tǒng)隔波裝置故障引起的機(jī)載電子設(shè)備干擾，這些介紹對日常維護(hù)點火系統(tǒng)和排除點火系統(tǒng)故障十分有益。

關(guān)鍵詞：萊康明 磁電機(jī) 電嘴 掉轉(zhuǎn) 電磁干擾 定時燈

中圖分類號：U464.337.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-02

近十幾年里，中國有越來越多的用戶在使用美國萊康明航空發(fā)動機(jī)，隨著維護(hù)的深入，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障率中占比例最高的是點火系統(tǒng)故障。下面以德事隆·萊康明公司生產(chǎn)的IO-360-L2A發(fā)動機(jī)選用的美國CHAMPION公司生產(chǎn)的點火系統(tǒng)為例，分析點火系統(tǒng)在飛行使用中最常遇到的問題及分享排故的一些經(jīng)驗。

1 萊康明發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)基本組成及分布

萊康明發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)主要由：磁電機(jī)（包括外部導(dǎo)線和開關(guān)）、高壓導(dǎo)線和電嘴三部分組成。每個氣缸有兩個電嘴，分別安裝在氣缸頭的上部和下部，有兩個磁電機(jī)通過高壓導(dǎo)線分別控制每個氣缸的一個電嘴，即一臺發(fā)動機(jī)有兩套獨立的點火系統(tǒng)。一般兩個磁電機(jī)是分開安裝的，也有兩個磁電機(jī)合在一起共用一個轉(zhuǎn)子，由一個傳動齒輪帶動。阿維科·萊康明公司生產(chǎn)的IO-540-C4D5D發(fā)動機(jī)選用的D6LN-3000型磁電機(jī)就屬于這一類。各型萊康明發(fā)動機(jī)使用的磁電機(jī)原理大同小異。

2 磁電機(jī)單磁掉轉(zhuǎn)異常故障

發(fā)動機(jī)在使用中，飛行人員或機(jī)務(wù)人員在對發(fā)動機(jī)試車時，在對磁電機(jī)進(jìn)行試單磁工作時，常會遇到這樣兩種情況：要么單磁工作時發(fā)動機(jī)不掉轉(zhuǎn)，要么單磁工作時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，發(fā)動機(jī)失去功率。這兩種情況可以歸結(jié)為：（1）在單磁位雙磁工作。（2）在雙磁位單磁工作。

3 在單磁位雙磁工作分析

3.1 在單磁位雙磁工作的原因

它的現(xiàn)象即試車試單磁時，一個磁電機(jī)工作時發(fā)動機(jī)不掉轉(zhuǎn)，另一個磁電機(jī)工作時發(fā)動機(jī)掉轉(zhuǎn)正常。這種現(xiàn)象的原因是在試單獨的一個磁電機(jī)工作性能時，另一個磁電機(jī)沒有關(guān)閉，而在正常工作。在日常維護(hù)中，排故時會發(fā)現(xiàn)，另一個磁電機(jī)由低壓電路中的電容正極引出接到磁電機(jī)開關(guān)的接地線斷路。而最可能斷開的位置在電容正極引出的接線樁處的接地線的接線片根部導(dǎo)線斷開。這樣就造成了這個磁電機(jī)不能關(guān)閉。本來應(yīng)該在試單磁時，讓另一個磁電機(jī)通過接地線在磁電機(jī)開關(guān)處接地，使其不工作?，F(xiàn)在接地線斷路，就等于磁電機(jī)低壓電路中的一次線圈始終能產(chǎn)生感應(yīng)電流。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動，斷電器就會正常工作，一次線圈就會產(chǎn)生自感應(yīng)電動勢，從而讓高壓電路中的二次線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，讓磁電機(jī)始終產(chǎn)生高壓電。因為接地線斷開就等于磁電機(jī)開關(guān)對磁電機(jī)的控制失去作用，磁電機(jī)開關(guān)無法讓磁電機(jī)的一次線圈接地，只要發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動這個磁電機(jī)就正常工作，就無法試單磁。

3.2 定時燈在查找單磁位雙磁工作故障中的應(yīng)用

定時燈是給磁電機(jī)在外定時安裝中，判斷磁電機(jī)是否安裝精確的工具。大多使用以電池為電源的定時燈，如EASTERN TECHNOLOGY CORPORATION生產(chǎn)的E50型定時燈。這種定時燈在磁電機(jī)斷電器觸點斷開時燈亮，閉合時熄滅。交流定時燈的工作方式與上述相反，當(dāng)斷電器觸點斷開時燈熄滅。在上述故障的分析中，在單磁位雙磁工作的故障是可以在運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)試單磁中檢查出來的。但是當(dāng)停車排故時，拆掉了發(fā)動機(jī)整流罩，可是肉眼卻看不出電容正極到磁電機(jī)開關(guān)的接地線哪里斷了。因為有時導(dǎo)線內(nèi)部的金屬線斷了，而外面的絕緣層完好無損。這時發(fā)動機(jī)試車人員甚至?xí)岩勺约旱呐袛?，記不清是左磁不掉轉(zhuǎn)還是右磁不掉轉(zhuǎn)，而裝回整流罩給發(fā)動機(jī)試車又很麻煩。這時使用定時燈就可以簡單有效的判斷哪個磁電機(jī)不能接地。把定時燈的兩根正線接在兩個磁電機(jī)的電容正極，而負(fù)線接地，此時磁電機(jī)開關(guān)都在OFF位。當(dāng)拆掉電嘴，順旋向搬動螺旋槳到一號缸膨脹作功行程使沖擊聯(lián)軸器脫開，然后回搬螺旋槳到一號缸壓縮行程上死點前25 °附近來回晃動時，會發(fā)現(xiàn)有個定時燈會亮而另一個燈始終不亮，不亮那個燈相連的磁電機(jī)為正常，亮燈相連的那個磁電機(jī)為故障。因為磁電機(jī)開關(guān)在OFF位，兩個磁電機(jī)均應(yīng)接地。亮燈說明這個磁電機(jī)沒接地，斷電器對低壓電路起作用。這時只要找到這個磁電機(jī)接地線斷開的位置就可以排除故障，斷處多在電容正極接線處的接線片根部膠套內(nèi)。這是一個利用定時燈排故非常好的

例子。

3.3 在雙磁位單磁工作分析

這類故障只能在試車試單磁時才能發(fā)現(xiàn)。它的現(xiàn)象是當(dāng)磁電機(jī)開關(guān)位于單磁位時，一個磁電機(jī)單獨工作時，發(fā)動機(jī)不掉轉(zhuǎn)，而另一個磁電機(jī)單獨工作時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降直至為零，即發(fā)動機(jī)不工作。這是因為有一個磁電機(jī)使終沒有工作，即無論磁電機(jī)開關(guān)在雙磁位還是在不掉轉(zhuǎn)的單磁位，都只有一個磁電機(jī)在工作。另一個不工作的磁電機(jī)故障的原因有很多。比如裝配磁電機(jī)時未連接內(nèi)部的電容插線；磁電機(jī)斷電器故障；磁電機(jī)分電器故障；磁電機(jī)線包不絕緣等。當(dāng)更換這個故障磁電機(jī)后，發(fā)動機(jī)單磁掉轉(zhuǎn)就可恢復(fù)正常。

4 電嘴積碳引起的發(fā)動機(jī)抖動

萊康明的發(fā)動機(jī)抖動多數(shù)是由電嘴積碳，造成電嘴的中央極和旁極相連，而使電嘴不跳火。對于四缸的萊康明發(fā)動機(jī)，如IO-360-L2A發(fā)動機(jī)，在查找故障電嘴時，有如下規(guī)律：如果是左磁電機(jī)單獨工作時，發(fā)動機(jī)抖動并掉轉(zhuǎn)200RPM以上，則檢查左邊2、4缸下部電嘴和右邊1、3缸上部電嘴，簡稱“左下右上”；如果是右磁電機(jī)單獨工作時，發(fā)動機(jī)抖動并掉轉(zhuǎn)200RPM以上，則檢查右邊1、3缸下部電嘴和左邊2、4缸上部電嘴，簡稱“右下左上”。對于裝有G1000系統(tǒng)的飛機(jī)，甚至可以根據(jù)每個氣缸的排氣溫度的差異，確定是哪一個電嘴故障。有少數(shù)比例的飛機(jī)，在出原廠時，磁電機(jī)的接地線在磁電機(jī)的開關(guān)處或電容正極接線處，左磁電機(jī)和右磁電機(jī)互相接反。這并不影響飛機(jī)的安全性，但對排故有影響。比如現(xiàn)在試車試單磁，左磁電機(jī)工作右磁電機(jī)接地。發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)抖動并掉轉(zhuǎn)300RPM，2號缸排氣溫度異常，初步判定為2號缸下部電嘴因積碳而未工作。而因左、右磁電機(jī)接地線接反，實際故障的電嘴為2號缸上部

電嘴。

5 點火系統(tǒng)隔波裝置故障引起的機(jī)載電子設(shè)備干擾

5.1 磁電機(jī)及其外部導(dǎo)線的隔波

先介紹磁電機(jī)外部的連接導(dǎo)線，這很容易讓人混淆。SLICK磁電機(jī)的電容正極引出一根較粗的導(dǎo)線，磁電機(jī)的殼體引出一根較細(xì)的導(dǎo)線，兩線隨后并成一根通往磁電機(jī)開關(guān)。維修人員時常把連接磁電機(jī)殼體的線稱作磁電機(jī)接地線，因為磁電機(jī)殼體確實連通發(fā)動機(jī)本體，但它實際上是根屏蔽線。真正的磁電機(jī)接地線即低壓電路中的電容正極通往磁電機(jī)開關(guān)的較粗導(dǎo)線，就由這根較細(xì)導(dǎo)線傳導(dǎo)隔波電流。而磁電機(jī)內(nèi)部則是由金屬殼體來隔波屏蔽的。如果磁電機(jī)的屏蔽線斷路或磁電機(jī)殼體缺損，那么就會對飛機(jī)的通訊導(dǎo)航設(shè)備產(chǎn)生干擾。因為磁電機(jī)工作時會產(chǎn)生高頻輻射。如斷電器火花放電具有振蕩的性質(zhì)，電路上的交變電流周圍會形成變化的電磁場，它們都會在飛機(jī)線路內(nèi)產(chǎn)生虛假的高頻信號，對機(jī)載無線電通信設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。因此需要對磁電機(jī)及其線路進(jìn)行屏蔽隔波。

5.2 高壓導(dǎo)線的隔波

高壓導(dǎo)線是連接磁電機(jī)和電嘴的橋梁，需要傳輸大約15000～18000伏以上的高壓電，并且是脈動傳輸?shù)?，因為活塞式發(fā)動機(jī)是間歇性點火的。因此需要對高壓導(dǎo)線進(jìn)行隔波處理，否則同樣會造成機(jī)載無線電通信設(shè)備和電子設(shè)備的干擾。但是，由于在定檢和排故中需要頻繁的拆裝電嘴，靠近電嘴的一端，與電嘴壓緊螺帽相連的高壓導(dǎo)線隔波套極易損壞，一旦損壞到一定程度，就會產(chǎn)生電磁干擾。因此，這個部位也是在日常維護(hù)和排除通信干擾故障中需要重點檢查的部位。

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