發(fā)動機大轉速轉速降低故障分析

楊光泰

摘要：我國通用航空業(yè)始建于1951年，當時基本都是活塞式發(fā)動機飛機，直到現(xiàn)在活塞式發(fā)動機飛機在通用航空領域還被廣泛使用。我國通用航空領域的主流初教機型大多數(shù)都是Cessna172機型。Cessna172飛機使用的是美國LYCOMING公司生產(chǎn)的IO-360-L2A型水平對置四缸活塞發(fā)動機，其使用率很高。在飛行學院服役的Cessna172飛機基本也是萊康明的發(fā)動機。由于活塞式發(fā)動機結構特點所致，在實際飛機維護工作當中，發(fā)動機經(jīng)常會出現(xiàn)轉速降低或者達不到額定轉速，這就直接影響著發(fā)動機的功率，從而影響經(jīng)濟性和發(fā)動機工作的可靠性。大多數(shù)轉速降低均是由多種原因造成的，涉及到多個系統(tǒng)或部件，也可能由不同系統(tǒng)的部件失效導致 ，給故障分析工作帶來很大的難度，所以排故時不能局限于某一個系統(tǒng)或部件，而應該根據(jù)發(fā)動機的實際使用情況和故障導致的最終失效狀態(tài)出發(fā)，確定導致故障的各種原因，然后從最有可能的原因開始逐條排除。對于剛剛入行或者接觸不多Cessna172飛機的維修人員來說，缺少工作經(jīng)驗和具體的案例，很難在短時間內(nèi)準確的排除，因此，總結一個關于轉速降低的故障及排除方法，為維修人員提供一個參考，這樣可以大大縮短排故時間，提高維修效率。

關鍵詞：大轉速;轉速降低;故障分析

近期，新津分院部分Cessna172R飛機在做完定檢工作試車時發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機在推大油門的時候轉速上升到最大轉速后會出現(xiàn)不同程度的下降，這將影響發(fā)動機的最大功率，從而會對飛機在起飛過程造成影響，嚴重的話會因為達不到理想功率造成中斷起飛，影響飛行安全，本文主要從使用過程中和發(fā)動機本體分析轉速降低的原因。

1.發(fā)動機內(nèi)漏導致發(fā)動機轉速降低

所謂發(fā)動機內(nèi)漏，具體來說就是發(fā)動機內(nèi)部滑油滲漏。

發(fā)動機在大修裝配過程中引起的內(nèi)漏。發(fā)動機在維修計時器每滿2000小時都會換發(fā)然后進場大修，在裝配過程中，三個活塞環(huán)開口沒有按照要求相互錯開120度會導致內(nèi)漏;發(fā)動機在使用過程中，由于活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁相磨，導致氣缸內(nèi)徑加大也會使發(fā)動機發(fā)生內(nèi)漏;如果活塞環(huán)彈簧發(fā)生斷裂，導致活塞環(huán)彈性不夠也會是發(fā)動機發(fā)生內(nèi)漏。當發(fā)動機發(fā)生內(nèi)漏時，燃燒室內(nèi)的混合氣體在高溫、高壓點火膨脹時，由于活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁密封不好，這是高溫高壓的混合器會通過活塞環(huán)竄到機匣內(nèi)，導致機匣內(nèi)的滑油溫度升高。當滑油溫度達到其物理特性的極限時，會使滑油變稀，使滑油壓力降低，從而使滑油密封性降低;或者滑油由于溫度升高產(chǎn)生氣體，通過活塞竄到燃燒室內(nèi)，導致燃氣混合氣減少，從而點火時達不到額定功率，最終發(fā)動機轉速就降低了?；蜌怏w竄到燃燒室還會引起電嘴點火電阻升高造成點火困難或者直接導致混合氣不被點燃，這些都會使發(fā)動機瞬間轉速降低。

2.積碳導致發(fā)動機轉速降低

在維修過程中吊氣門的時候時常會發(fā)現(xiàn)排氣門出口內(nèi)壁上會堆積一層積炭，嚴重時會形成較厚的積碳堆積，這種積碳堆積會使排氣門內(nèi)徑變小，瞬間造成氣門關閉不嚴，影響進氣，導致發(fā)動機抖動和功率，造成發(fā)動機轉速降低。

3.供油不足導致發(fā)動機轉速降低

3.1在長期使用中由于燃油關斷活門潤滑不足或者由于燃油關斷活門操縱鋼索安裝不正確，導致燃油關斷活門不能推至最底端，從而使燃調(diào)不能提供需要的燃油量，小功率時影響不大哦，但推大功率時明顯供油減少，從而導致發(fā)動機轉速降低，尤其是大轉速狀態(tài)下。

3.2在發(fā)動機運轉過程中，一瞬間噴嘴堵塞造成供油量瞬間減少也會造成發(fā)動機轉速降低。

3.3油門混合比調(diào)整得過貧油。

3.4慢車底座磨損造成供油量減少

4.提前點火角不正確導致發(fā)動機轉速降低

在裝磁電機時由于定時不正確，會使氣缸提前點火角改變，當進氣門打開時新鮮混合氣不足或者點火時已經(jīng)排除了部分新鮮混合氣，會導致燃燒不充分，發(fā)動機功率不足，最終導致發(fā)動機瞬時轉速降低。

5.磁電機間隙不正確導致發(fā)動機轉速降低

在定期對磁電機間隙檢查時，會發(fā)現(xiàn)磁電機白金間隙過大或過小，這會影響磁電機點火強度，點火強度會直接影響發(fā)動機功率，從而導致發(fā)動機轉速降低。

針對以上原因造成的發(fā)動機轉速降低，在日常維護中，應嚴格按照飛機維護手冊執(zhí)行，在每100小時定檢工作中，嚴格測量發(fā)動機氣缸壓力，對于壓差過大的氣缸，應引起重視;在大修時應對裝配工藝和間隙嚴格要求，盡量減少由于人為因素導致的內(nèi)漏;對于供油系統(tǒng)而言，應認真檢查燃調(diào)，噴嘴等燃油系統(tǒng)容易發(fā)生滲漏或者堵塞的地方，加強對滑油散熱器和進氣活門的清潔;對于點火系統(tǒng)而言，在磁電機檢查、外定時和內(nèi)定時過程中，應嚴格執(zhí)行維修單卡的要求，白金間隙符合要求，并且電嘴要及時清除積碳，保證點火正常。

結語：本項目通過對萊康明IO-360-L2A發(fā)動機滑油系統(tǒng)和點火系統(tǒng)進行詳細地分析，并結合實際的維護經(jīng)驗與多年的故障統(tǒng)計能夠幫助一線維護人員判別引起發(fā)動機轉速降低的原因，能夠幫助一線維護人員理解部件與故障現(xiàn)象的聯(lián)系。制定的排故措施能夠作為維護人員在實際工作中排故的參考，提高維修效率。

參考文獻：

[1] 李冰林. 活塞式煤油發(fā)動機點火提前角 仿真計算與試驗研究[D]. 南京航空航天大學， 2011.

[2]172飛機排故手冊

[3]譚忠睿.某型通航飛機發(fā)動機掉轉故障分析及改進驗證.中國民航飛行學院.