Slick4300系列磁電機(jī)故障分類及分析

楊雷

[摘要] 點(diǎn)火系統(tǒng)工作直接影響起動(dòng)性能、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、經(jīng)濟(jì)性以及工作的可靠性。在實(shí)際工作中，點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生的問題比較多，在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中2/3的故障與點(diǎn)火系統(tǒng)有關(guān)，其中尤其是系統(tǒng)中最復(fù)雜的核心部件磁電機(jī)的故障較多。本文通過對磁電機(jī)的易損件和典型故障進(jìn)行分析，為外場機(jī)務(wù)維護(hù)人員提供磁電機(jī)在維護(hù)工作中需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和排除方法，提高維護(hù)工作效率，提高飛機(jī)出勤率，降低人力和物力成本消耗，保證飛行安全。

[關(guān)鍵詞] 磁電機(jī)；功能；故障分析

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2015.24.078

1 Slick4300系列磁電機(jī)的工作原理

磁電機(jī)由磁路、低壓電路、高壓電路三個(gè)部分組成。其中磁鐵轉(zhuǎn)子、軟鐵架和軟鐵心磁路構(gòu)成了磁路，用以產(chǎn)生變化的基本磁場，形成線圈中變化的基本磁通，一級線圈、斷電器和電容器構(gòu)成了低壓電路，用以產(chǎn)生低壓感應(yīng)電流（即低壓電流），并在適當(dāng)時(shí)機(jī)將低壓電路斷開，使低壓電流的電磁場迅速消失，二級線圈和分電器構(gòu)成了高壓電路，用以在低壓電路斷開時(shí)，產(chǎn)生高壓感應(yīng)電流（即高壓電），并將高壓電按發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序輸送至各汽缸的電嘴。

2 磁電機(jī)系統(tǒng)故障分類

磁電機(jī)的故障，可以分為兩大類，即從故障導(dǎo)致的后果進(jìn)行分類，可以分為一般性故障和重大故障。對飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，整個(gè)系統(tǒng)還能繼續(xù)工作，只是性能指標(biāo)有所下降，這些故障是一股性故障。對飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害，嚴(yán)重時(shí)磁電機(jī)不工作導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，這些故障是重大故障。磁電機(jī)系統(tǒng)故障分類如下表所示。

3 磁電機(jī)部件功能故障分析

對于磁電機(jī)系統(tǒng)來說，其組成的基礎(chǔ)是零部件。所以系統(tǒng)的故障主要是由零部件故障引起的。因此，研究零部件故障，分析其故障模式，是研究一個(gè)系統(tǒng)失效的基礎(chǔ)。在描述系統(tǒng)的失效模式時(shí)，是以零部件故障模式來表征。

3.1 外定時(shí)不當(dāng)

磁電機(jī)向電咀輸出高壓脈沖時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不在理想的提前點(diǎn)火位置。提前點(diǎn)火角度大，點(diǎn)火甲-，汽缸中燃?xì)獾淖罡邏毫Τ霈F(xiàn)在活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)之前，發(fā)動(dòng)機(jī)的各曲軸連桿組件受力較嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)有較大的功率損失；提前點(diǎn)火角度小則汽缸中燃?xì)獾淖罡邏毫Τ霈F(xiàn)在活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)之后，燃?xì)獠荒艹浞峙蛎涀龉Πl(fā)動(dòng)機(jī)也有較大的功率損失。主要表現(xiàn)為測試單磁時(shí)掉轉(zhuǎn)過多。當(dāng)然在這種情況下磁電機(jī)本身的工作性能是沒有問題的，只要重新作外定時(shí)即可。

3.2 斷電器間隙調(diào)整不當(dāng)

斷電器間隙過大過小時(shí)，會(huì)使二次線圈電壓降低，火花減弱，引起磁電機(jī)掉轉(zhuǎn)過多，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。但間隙增大時(shí)比間隙減小時(shí)掉轉(zhuǎn)相對要少一些。因?yàn)殚g隙增大，提前點(diǎn)火角增大，可以彌補(bǔ)一些火花減弱的影響。斷電間隙變化的原因，主要是不斷跳火花時(shí)的電侵蝕；尼龍頂塊的磨損等。如上所述，斷電器間隙過大或過小影響初斷時(shí)機(jī)和斷開角大小，從而影響二次線圈輸出電壓的大小，造成發(fā)動(dòng)機(jī)單磁掉轉(zhuǎn)多，或磁電機(jī)超差（兩磁電機(jī)掉轉(zhuǎn)數(shù)超過50RPM）。

3.3 斷電器觸點(diǎn)燒蝕

斷電器接觸不良，會(huì)使接魑電阻增大，斷電時(shí)的低壓電流減小，二次線圈電壓減小。造成接觸不良的主要原因是接觸點(diǎn)間進(jìn)入油污和發(fā)生金屬轉(zhuǎn)移。電容器有保護(hù)斷電器觸點(diǎn)的作用，當(dāng)電容器失效時(shí)斷電器觸點(diǎn)很快燒蝕，或電容器安裝不牢接觸電阻大也會(huì)引起斷電器觸點(diǎn)的燒蝕。這里需要說明的是電容器的結(jié)構(gòu)，如下圖，電容器兩端都有引出線，但這并非電容器的兩個(gè)極，實(shí)際上它們在電容器內(nèi)部是連通的，是一根導(dǎo)線，即電容P導(dǎo)線，起將一、二次線圈連接點(diǎn)通向磁電機(jī)外連接磁電機(jī)開關(guān)的作用。電容器真正的兩極是P導(dǎo)線和電容器外殼。當(dāng)電容器安裝不牢接觸電阻R大到不能忽略的時(shí)候，此時(shí)斷電器兩端電壓不再等于電容器兩端電壓，使電容器對斷電器觸點(diǎn)的保護(hù)作用減弱甚至失去保護(hù)。當(dāng)R=∞即斷路時(shí)。接觸電阻大對二次線圈輸出電壓也有影響，接觸電阻和一次線圈內(nèi)阻一起構(gòu)成RC充電電路的電阻R+R，顯然R+R >R，這使RC電路的時(shí)間常數(shù)τ=（R+R）C增大充電時(shí)間延長，這顯然也減小了丨di/dt丨使二次線圈輸出電壓降低。由于接觸電阻R的大小隨發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)并不為一恒定值，所以影響到各汽缸電阻得到的電壓也就大小不一，故障初期可能出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，隨時(shí)間增長由于斷電器觸點(diǎn)燒蝕、觸點(diǎn)發(fā)熱嚴(yán)重甚至燒融斷電器尼龍頂塊使斷電器觸點(diǎn)不能斷開磁電機(jī)失效。所以工作中一定要認(rèn)識(shí)到電容器的外殼是電容器的一個(gè)極，對其接地的可靠性要引起充分的重視。

3.4 線包絕緣性變差

由于線包受潮及工作溫度過高會(huì)引起線包絕緣性變差。線包絕緣性變差時(shí)，會(huì)使線包和殼體之間以及線包與附件的金屬接觸點(diǎn)和部件間發(fā)生放電現(xiàn)象，使磁能損失增大，二次線圈電壓降低。試車檢查單磁電機(jī)工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)掉轉(zhuǎn)過多。當(dāng)分解磁電機(jī)做工作時(shí)，如該磁電機(jī)發(fā)生了線包對外放電現(xiàn)象，我們就可看到線包放電部分被燒黑的跡象。

3.5 磁電機(jī)內(nèi)部高壓電導(dǎo)出部分接觸不良

如在二次線圈輸出端接線片處磨損，導(dǎo)致與分電臂旋轉(zhuǎn)軸的彈簧炭柱接觸不良，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的電火花，使分配到電咀的電壓降低，且會(huì)把跳火部分燒壞。

3.6 分電盤裂紋

分電盤發(fā)生裂紋現(xiàn)象是由于分電盤所在的工作環(huán)境較差。當(dāng)產(chǎn)生裂紋后，在裂紋處會(huì)發(fā)生漏電現(xiàn)象，導(dǎo)致二次線圈電壓降低，影響磁電機(jī)正常工作。

3.7 分電樁磨損、燒傷

磁電機(jī)分解開后發(fā)現(xiàn)分電樁磨損、燒傷，會(huì)導(dǎo)致電樁與分電臂之間的間隙大小發(fā)生改變，影響輸出電壓的大小。

3.8 斷電器的彈簧片和低壓導(dǎo)線

由于斷電器的彈簧片長期被凸輪來回頂開會(huì)疲勞直至斷裂，低壓導(dǎo)線由于安裝不正確被擠壓導(dǎo)致在接線處脫開等現(xiàn)象，導(dǎo)致磁電機(jī)不工作，是由于低壓電路斷路使磁電機(jī)不產(chǎn)生高壓電。

4 結(jié)論

對于磁電機(jī)內(nèi)部零部件失效引起的發(fā)動(dòng)機(jī)故障情況來說，我們應(yīng)該首先能找到導(dǎo)致該故障發(fā)生的機(jī)件。對于我們目前所使用的外場排故分析解決模式來說，就是逐一排除法，采用這種隔離故障件的排故方法，將會(huì)顯得耗時(shí)又耗力。相比之下，故障排除的執(zhí)行工作就顯得比較簡單，直接更換故障件。整個(gè)排故過程的效率又與維修人員的素質(zhì)密切相關(guān)，一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)械師和技術(shù)一般的普通維護(hù)人員對問題的解決在效率上會(huì)存在較大的差別。而下次在飛行中遇到相同的故障時(shí)，可能又由別的維護(hù)人員來解決這個(gè)問題，又會(huì)重復(fù)按以上步驟一步一步來找出故障件，最終排除相同的故障，效率極低，共享性較差。對磁電機(jī)故障進(jìn)行分類和分析，提出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的排故流程，對提高排故的效率起到相當(dāng)大的作用，保證了飛行正常用機(jī)的需求。