關(guān)于飛機(jī)磁電機(jī)絕緣電阻值低問(wèn)題的分析與研究

摘 要：在檢查飛機(jī)磁電機(jī)線路絕緣值時(shí)發(fā)現(xiàn)磁電機(jī)1號(hào)線、2號(hào)線對(duì)地絕緣阻值分別在0.2M至20M之間，不滿足500M的規(guī)定要求，有可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常點(diǎn)火。經(jīng)過(guò)分析研究及相關(guān)的試驗(yàn)，對(duì)過(guò)程控制情況進(jìn)行了檢查，確定了問(wèn)題產(chǎn)生的原因，解決了磁電機(jī)絕緣電阻值低問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：活塞發(fā)動(dòng)機(jī)；磁電機(jī)；絕緣阻值

引言

航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是利用燃油與空氣混合，在密閉的容器（氣缸）內(nèi)燃燒，膨脹做功的機(jī)械?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)必須帶動(dòng)螺旋槳，由螺旋槳產(chǎn)生推（拉）力?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)、螺旋槳減速器、機(jī)匣等組成。除主要部件外，還須由若干輔助系統(tǒng)與之配合才能工作。主要有進(jìn)氣系統(tǒng)（為了改善高空性能，在進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)常裝有增壓器，其功用是增大進(jìn)氣壓力）、燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)（主要包括高電壓磁電機(jī)、輸電線、火花塞）、起動(dòng)系統(tǒng)（一般為電動(dòng)起動(dòng)機(jī)）、散熱系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等。磁電機(jī)絕緣電阻不滿足規(guī)定要求，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常點(diǎn)火。為解決了磁電機(jī)絕緣電阻值低問(wèn)題，我們對(duì)磁電機(jī)線路的絕緣電阻值進(jìn)行了相關(guān)研究。

1 問(wèn)題分析

在檢查飛機(jī)磁電機(jī)線路絕緣值時(shí)發(fā)現(xiàn)磁電機(jī)1號(hào)線、2號(hào)線對(duì)地絕緣阻值分別在0.2M至20M之間，不滿足500M的規(guī)定要求，有可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常點(diǎn)火。經(jīng)過(guò)分析研究及相關(guān)的試驗(yàn)，對(duì)過(guò)程控制情況進(jìn)行了檢查，以確定問(wèn)題產(chǎn)生的原因。經(jīng)對(duì)飛機(jī)磁電機(jī)線路的檢測(cè)和試驗(yàn)后，認(rèn)為以下兩種原因會(huì)導(dǎo)致磁電機(jī)電纜的絕緣電阻值偏低：

（1）由于磁電機(jī)開(kāi)關(guān)后蓋和開(kāi)關(guān)接線柱之間間隙很小，擠壓了套在導(dǎo)線外部的橡膠保護(hù)套，使其在受壓情況下絕緣電阻值發(fā)生改變；或者橡膠保護(hù)套由于材料原因本身絕緣電阻就不滿足要求，從而引起同保護(hù)套相接觸的后蓋和接線柱間的絕緣電阻過(guò)小。

（2）磁電機(jī)開(kāi)關(guān)后蓋因安裝過(guò)緊直接擠壓開(kāi)關(guān)接線處的膠合板或者膠合板受潮，都會(huì)使其絕緣電阻發(fā)生變化；也有可能膠合板和其他連接材料本身的絕緣電阻就不滿足要求。（此要求是針對(duì)絕緣電阻應(yīng)為∞而言的）

在隨后的檢查中，首先確認(rèn)了飛機(jī)磁電機(jī)開(kāi)關(guān)內(nèi)的橡膠保護(hù)套絕緣電阻值達(dá)不到要求是造成磁電機(jī)開(kāi)關(guān)絕緣電阻值偏低的主要原因。

2 試驗(yàn)比對(duì)分析

經(jīng)對(duì)磁電機(jī)開(kāi)關(guān)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，在擰緊磁電機(jī)開(kāi)關(guān)后蓋的過(guò)程中測(cè)量絕緣電阻，電阻值未發(fā)生變化，一直為500M，此時(shí)磁電機(jī)開(kāi)關(guān)內(nèi)所用另一批次的橡膠保護(hù)套，更換同一批次的橡膠保護(hù)套，重復(fù)試驗(yàn)步驟，電阻值從500M降至5M左右。經(jīng)以上試驗(yàn)，可確認(rèn)該批所使用的橡膠保護(hù)套的絕緣性能較差。針對(duì)橡膠保護(hù)套絕緣性能的差異，對(duì)兩件絕緣性能不同的橡膠保護(hù)套進(jìn)行了紅外光譜對(duì)比分析，分析結(jié)果表明零件是由同一種膠料生產(chǎn)。

磁電機(jī)開(kāi)關(guān)內(nèi)的橡膠保護(hù)套使用的膠料為4161混煉膠。從4161混煉膠組成成分分析，4161混煉膠是由氯丁生膠添加配合劑混煉而成，配合劑由噴霧石墨粉15%、補(bǔ)強(qiáng)石墨粉15%、輕鈣40%組成。由于4161氯丁膠具有極性，同時(shí)石墨屬于導(dǎo)電介質(zhì)，膠料在混煉不均勻的情況下極易導(dǎo)致絕緣性能下降。而4161橡膠技術(shù)條件只對(duì)4161混煉膠物理機(jī)械性能和耐介質(zhì)性能做出了要求，而對(duì)絕緣性能未作要求，因此存在4161膠料絕緣性能不佳而依然為合格材料出廠交付的情況。

設(shè)計(jì)圖紙資料顯示，在磁電機(jī)開(kāi)關(guān)內(nèi)增加橡膠保護(hù)套是為了起到絕緣的作用，防止磁電機(jī)開(kāi)關(guān)接線片相碰，從而導(dǎo)致短路的情況發(fā)生。而設(shè)計(jì)員在選用橡膠保護(hù)套時(shí)未充分考慮到橡膠的電性能要求，為故障的發(fā)生留下了隱患。

為此，改用絕緣性能好的膠料生產(chǎn)出新生產(chǎn)的橡膠保護(hù)套后，經(jīng)直接測(cè)量絕緣電阻值為∞，在飛機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，更換新生產(chǎn)的橡膠保護(hù)套，對(duì)飛機(jī)磁電機(jī)線路進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分飛機(jī)磁電機(jī)線路的絕緣電阻仍達(dá)不到顧客使用維護(hù)規(guī)程中的∞要求（檢測(cè)的實(shí)際測(cè)量值為50MΩ以上）。將磁電機(jī)開(kāi)關(guān)從機(jī)上取下，單獨(dú)測(cè)量磁電機(jī)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)內(nèi)部接線柱對(duì)開(kāi)關(guān)外殼間的絕緣電阻和整線路的實(shí)際測(cè)量值基本相同（50MΩ以上）。而按照磁電機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的絕緣電阻規(guī)范中規(guī)定在正常氣候條件下開(kāi)關(guān)的絕緣電阻≥20MΩ即為合格。由于開(kāi)關(guān)本身絕緣電阻值不一定能達(dá)到∞，所以裝有此型號(hào)開(kāi)關(guān)的線路電阻值不可能達(dá)到∞，應(yīng)略？燮開(kāi)關(guān)的絕緣電阻值。

綜上所述，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定飛機(jī)磁電機(jī)電纜絕緣電阻值低問(wèn)題產(chǎn)生原因?yàn)椋?/p>

由于設(shè)計(jì)考慮不周，在選用膠料時(shí)，未對(duì)4161膠料絕緣性能進(jìn)行充分分析，導(dǎo)致所使用的橡膠保護(hù)套絕緣性能較差，從而造成磁電機(jī)電纜絕緣阻值偏低。且因磁電機(jī)開(kāi)關(guān)本身絕緣電阻值不一定能達(dá)到∞，所以裝有此型號(hào)開(kāi)關(guān)的線路電阻值不可能達(dá)到∞。

3 解決措施

在標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)中，該橡膠保護(hù)套膠料可選用4161橡膠或6144橡膠。6144橡膠是用于空氣、臭氧和電場(chǎng)環(huán)境中的，具有優(yōu)異的電學(xué)性能，但不適用于接觸汽油、芳香族燃油和低苯胺點(diǎn)石油基液體的環(huán)境。而磁電機(jī)開(kāi)關(guān)安裝在儀表板上，一般不會(huì)接觸到油類物資，故基本上可以不考慮該保護(hù)套的耐油特性。

因此使用絕緣性能較好的6144橡膠材料取代原來(lái)的4161橡膠材料生產(chǎn)橡膠保護(hù)套，以保證橡膠保護(hù)套能達(dá)到必要的電性能要求。

針對(duì)磁電機(jī)電路絕緣電阻值應(yīng)為∞的要求，經(jīng)了解將絕緣電阻值定為∞的原因主要是為了保證飛機(jī)在進(jìn)行維護(hù)后，磁電機(jī)的絕緣電阻值能基本恢復(fù)到維修前的同一數(shù)值，故認(rèn)為測(cè)量磁電機(jī)線路的絕緣電阻值能反映磁電機(jī)本身積碳情況（積碳后磁電機(jī)絕緣電阻值會(huì)變小），并且因飛機(jī)座艙密封性能問(wèn)題，容易受到潮氣影響，所以磁電機(jī)線路絕緣電阻值應(yīng)該越大越好，最好能達(dá)到∞。但是由于在測(cè)量線路絕緣電阻時(shí)是需要斷開(kāi)磁電機(jī)等成件，所以測(cè)量磁電機(jī)線路的絕緣電阻值不能反映磁電機(jī)本身積碳情況，為避免積碳過(guò)多只能通過(guò)定時(shí)清洗磁電機(jī)積碳來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且考慮到各種原因，磁電機(jī)線路的絕緣電阻不可能達(dá)到∞，∞只是一個(gè)理想狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)此次問(wèn)題的解決，使我們對(duì)橡膠材料特性及絕緣性能有了更深的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]丁發(fā)軍，麥海波.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技能培訓(xùn)教程[M].西南交通大學(xué)出版社，2013.