一起CESSNA172R型飞机发动机抖动故障分析

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摘 要:电嘴的挂油、积碳主要是长期过富油燃烧,发动机在慢车工作时间过长引起的。电嘴上的挂油、积碳都是导电的,如果电嘴挂油、积碳则会使磁电机中二级线圈的感应电动势降低,产生的高压电电压降低,电嘴产生的电火花的强度减弱。日常维护及使用过程中,应调整发动机参数到最佳状态并且避免长时间运转在慢车状态下,这样有利于减少故障的发生。

关键词:发动机 电嘴 挂油 积碳

中图分类号:TM3文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 05-085-01

1引言

2009年12月28号上午,cessna172r型飞机B-7922机组反映飞机在起飞后上升至50m时,发动机抖动明显。收油门至2000转以下,同时后收部分混合比,抖动没有明显减轻。改平飞后油门收至1700转,抖动减轻。根据平时的日常维护,发动机抖动是一类常见的故障。电嘴、高压导线、燃油喷嘴、磁电机的性能都是导致发动机抖动的重要因素。

2故障现象

根据机组的反映和地面试车检查,故障主要为:

(1) 发动机的慢车转速正常,但慢车时过富油,。慢车时向后收混合比,转速上升80转,而正常值在10-50转之间。

(2) 发动机在推大车即2100转时,发动机抖动明显。在2000转试磁电机掉转正常。

3排故过程

(1)首先调整发动机慢车的贫富油,调节慢车贫富油的调整旋钮向贫油方向两格,使慢车贫富油正常。

(2)对于发动机抖动,按照先易后难的思路,先检查电嘴、高压导线的情况。

前两天这架飞机在做定检时曾对电嘴进行过跳火检查,对电嘴中央极、旁极的间隙进行过调整,所以电嘴再次出现故障的几率不大。检查发现高压导线没有被击穿,有部分磨损现象,就用防火漆布对高压导线进行包扎固定。防止高压导线外层金属防波罩破损,造成电压降低使点火能量不够,从而使发动机功率下降,还有可能引起发动机抖动。

再次试车,慢车贫富油正常,发动机在大车时偶尔抖动。由于燃油喷嘴在定检时清洗过,并且如果某一个喷嘴堵塞,导致这个缸贫油而其余缸富油的话,发动机会持续抖动。试车检查磁电机工作正常,掉转正常。排除了电嘴、燃油喷嘴、磁电机、高压导线出现故障的可能性。

一时,排故工作进入困境。重新调整思路,试车时单磁电机推大车,左磁电机工作时,发动机抖动,同时,3缸排气温度接近红区。右磁电机工作时,发动机工作正常,发动机的参数也正常。因为左磁电机产生的高压电通往3缸上部电嘴,所以更换3缸上部电嘴,试车检查正常。

4故障分析与思考

显然这是由于3缸上部电嘴挂油、积碳造成电嘴点火不好而引起发动机抖动的。怎样判断出此故障是由于3缸上部电嘴挂油、积碳引起的呢?

当在左磁电机位进行单磁推大车时,气缸工作环境更加恶劣,对电嘴的性能要求更高些。此时3缸排气温度很高并接近红区。排气温度测量的是从发动机气缸中排除废气的温度,英文缩写EGT。排气温度是反映发动机实际燃烧的重要参数之一,它的大小主要受油气混合气的放热量、燃气膨胀做功等因素制约。如果混合气的放热量一定,燃气膨胀做功减小,根据能量守恒定律,排出的废气的能量一定会增加,那么废气的温度一定增加。与其余三个缸相比,进入3缸的油气混合气的体积跟余气系数应该跟其余三个缸一样。说明进入四个缸的混合气的放热量是一样的。那么3缸燃气膨胀做功就要减小。说明此时3缸上部电嘴产生的火花能量不够,造成火焰传播速度小,增加了隐燃期的时间(隐燃期是指气体燃烧过程中电嘴开始产生火花到气体压力显著增大的阶段)。造成气缸中的油气混合气没燃烧完全就被排出去了,残余燃料在排气过程中继续燃烧,从而降低了燃气最大压力值,减小了膨胀做功,增加了排气温度,减小了发动机产生的功率,并造成四个缸产生的功率不一致而使发动机抖动。

电嘴上的挂油、积碳都是导电的,这样便在电嘴中央极跟旁极的间隙处形成了一个导电的桥梁,相当于跟电嘴并联了一个分路电阻。由于有分路电阻的存在,使磁电机中二级线圈的感应电动势降低,产生的高压电电压降低,电嘴产生的电火花的强度减弱。

电嘴的挂油、积碳主要是长期过富油燃烧,发动机在慢车工作时间过长引起的。在排故时发现发动机在慢车时过富油,后收混合比,转速上升80转。如果这时在慢车状态下工作的时间过长就会造成电嘴挂油、积碳等,从而使电嘴性能下降,引起发动机抖动等类似故障。所以每次发动机停车前,都要按规定程序烧电嘴,用热冲击的方法使电嘴上的挂油、积碳脱落下来。

从上面的分析可知,这起故障是由于慢车过富油,并且在飞机使用的过程中,在慢车的状态下长时间运转而没有及时用热冲击的方法使电嘴上的挂油、积碳脱落下来,使电嘴的性能下降,产生的电火花的强度降低引起的。

所以,在平时的维护过程中,要考虑温度、温差对发动机的参数影响,调整发动机的参数到最佳值。在使用过程中,避免发动机在慢车状态工作时间过长。此外,每次发动机停车前,要按规定程序烧电嘴,用热冲击的方法使电嘴上的挂油、积碳脱落下来。