一起L162飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析

楊俊鵬+王洪星

摘 要：發(fā)動(dòng)機(jī)的性能嚴(yán)重影響著飛機(jī)的性能及安全，L162飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)在使用方面有哪些需要注意的地方呢？本文從一起發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析，從而總結(jié)出一些L162飛機(jī)使用的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：L162；低溫啟動(dòng)；磁電機(jī)；滑油

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.242

1 項(xiàng)目背景及故障概述

塞斯納L162飛機(jī)（見圖1）裝備大陸O-200-D航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，沈飛公司承擔(dān)該飛機(jī)全部的裝配以及調(diào)試試飛任務(wù)，在某架L162飛機(jī)首次科目試飛時(shí)，當(dāng)?shù)诙文M著陸結(jié)束重新急加速起飛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)地面停車故障。之后機(jī)務(wù)將飛機(jī)推入機(jī)庫，拆掉8個(gè)火花塞進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)3#氣缸和4#氣缸的4個(gè)火花塞嚴(yán)重積碳。清洗火花塞重新安裝，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后，再次開車約30分鐘，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)同樣故障。

當(dāng)時(shí)的氣象條件如下：風(fēng)向170°，風(fēng)速3m/s，能見度約4000米，地面溫度約零下16℃。

2 故障分析及試驗(yàn)

2.1 機(jī)務(wù)操作與飛行員操作分析

（1）經(jīng)與機(jī)務(wù)操作人員溝通，飛行前地面開車后，飛機(jī)各項(xiàng)儀表參數(shù)合格。但由于飛行員手冊(cè)要求，地面開車需關(guān)閉汽化器加溫，故汽化器溫度顯示值在黃區(qū)的最小值附近（黃區(qū)溫度為5—40℉），由于冬季外部溫度較低，該顯示值也屬正常；

（2）經(jīng)與飛行員溝通，接收飛機(jī)后進(jìn)行地面檢查時(shí)各項(xiàng)儀表參數(shù)正常，空中飛行時(shí)儀表參數(shù)正常，但在空中按要求開啟汽化器加溫后，汽化器溫度顯示值仍處于黃區(qū)。

從操作上看，操作人員不存在操作過度等情況，故障原因應(yīng)排除操作原因。

2.2 故障分析

由于大陸O-200-D發(fā)動(dòng)機(jī)采用汽化器將燃油霧化后注入氣缸進(jìn)行點(diǎn)火，受外部環(huán)境溫度影響較大，故初步判定推大車導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)停車的主要原因?yàn)闇囟容^低、燃油無法充分霧化；火花塞積碳主要由于氣缸內(nèi)燃燒不充分導(dǎo)致，燃燒不充分的影響因素主要為：氣缸損傷，進(jìn)入滑油；火花塞點(diǎn)火時(shí)間晚；氣缸溫度低，霧化效果不好。

2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)檢查與試驗(yàn)

（1）內(nèi)窺鏡檢查：利用內(nèi)窺鏡仔細(xì)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)氣缸內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)只有1#氣缸的汽缸頭及4#氣缸的活塞頭有輕微腐蝕，但都在可允許的范圍之內(nèi)，故確定發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸正常。

（2）重復(fù)試車：在天氣轉(zhuǎn)暖、地面環(huán)境溫度為零下8℃時(shí)，再次對(duì)飛機(jī)進(jìn)行地面試車。檢查儀表參數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)慢車轉(zhuǎn)速正常，但混合比增量值發(fā)生較大變化（由40rpm增至120rpm）。同樣發(fā)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速900rpm左右時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)喘振，急加速時(shí)停車，并且3#氣缸、4#氣缸嚴(yán)重積碳，但積碳較之前有所減輕?？纱_定溫度對(duì)積碳產(chǎn)生影響。

（3）磁電機(jī)定時(shí)檢查：對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行磁電機(jī)定時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)1#-3-#-2#-4#氣缸提前點(diǎn)火角分別為25°、23°、25°、23°（手冊(cè)要求值為24±1°）。從驗(yàn)證提前點(diǎn)火角度來看，3#、4#氣缸較1#、2#晚，故懷疑此現(xiàn)象為積碳產(chǎn)生的一個(gè)因素。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)類比：與此同時(shí)，進(jìn)行另外一架飛機(jī)的地面試車。經(jīng)試驗(yàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)900rpm階段同樣出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)喘振，并且，地面測(cè)試中未開啟汽化器加溫時(shí)，急加速同樣出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停車現(xiàn)象。但當(dāng)汽化器加溫打開后，急加速效果較好，未出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停車。故分析發(fā)動(dòng)機(jī)在極寒條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在900rpm階段出現(xiàn)喘振不是個(gè)例，應(yīng)屬設(shè)計(jì)缺陷。地面試車開啟汽化器加溫后，進(jìn)入汽化器為熱空氣，可提升燃油霧化效果，使氣缸燃燒充分，急加速時(shí)避免停車。

2.4 專家交流

經(jīng)過與廠家技術(shù)人員的現(xiàn)場試驗(yàn)以及交流最后廠家認(rèn)為：

（1）在現(xiàn)有的極寒條件下，無法啟動(dòng)的原因主要由于溫度太低，汽化器霧化效果不好，這也是急加速停車的主要原因；

（2）3#、4#氣缸積碳的主要原因是這兩個(gè)氣缸位于前部，受冷空氣影響較大，缸體溫度過低，導(dǎo)致燃燒不充分形成積碳。

（3）在冬季推薦使用專業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱設(shè)備對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，在預(yù)熱充分完成之后可以進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)以及試車。

（4）建議待溫度回暖后，預(yù)熱設(shè)施齊全條件下，再行組織試飛工作。

3 結(jié)論

經(jīng)過此次故障，收獲頗豐，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，總結(jié)如下：

（1）導(dǎo)致該飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)地面停車的最主要原因?yàn)橥獠凯h(huán)境溫度太低所致，發(fā)動(dòng)機(jī)本身狀態(tài)良好，沒有問題；

（2）為保障試飛安全，建議待氣溫上升至0℃左右，再進(jìn)行科目試飛工作。同時(shí)應(yīng)盡快采購發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱器、地面電源等設(shè)備，以保障低溫下安全順利啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李汝輝，吳一黃.活塞式航空動(dòng)力裝置[J].北京航空航天大學(xué)出版社.

[2]CONTINENTAL AIRCRAFT ENGINE INC. O-200-D MAINTENANCE AND OVERHAUL MANUAL.