航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)典型故障分析

馬晉川

摘 要：航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在使用中必然遇到各種各樣的問題與故障，這些隱患如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與解決，將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能和使用壽命，從而對飛行安全造成巨大的威脅。本文以中國民航飛行學(xué)院廣漢分院使用的塞斯納172R機(jī)型作為研究對象，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過對廣漢分院塞斯納172R機(jī)型一線維護(hù)資料的整理，對滑油系統(tǒng)常見的滑油壓力低和滑油溫度高兩個(gè)故障進(jìn)行了全面的分析，得出相關(guān)結(jié)論，對于機(jī)務(wù)一線人員的維護(hù)工作具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：滑油壓力；調(diào)壓活門；滑油溫度；散熱

1 航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力低故障現(xiàn)象

當(dāng)潤滑油流到部件上，會在摩擦表 面形成一層油膜，為保證滑油可以順利到達(dá)部件配合表面，發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油必須保證有一定的壓力，壓力低將會導(dǎo)致部件潤滑不良、加劇部件磨損。造成滑油壓力低的原因有很多，首先要排除滑油壓力表故障、調(diào)壓活門故障、滑油泵故障、滑油是否內(nèi)漏等。

2 故障原因分析

2.1 滑油壓力表故障

這種情況下滑油系統(tǒng)本身的工作是正常的，只是壓力表出現(xiàn)問題。此時(shí)可以操縱螺旋槳變距桿看轉(zhuǎn)速的反應(yīng)來判斷。如果轉(zhuǎn)速反映是正常的，同時(shí)滑油溫度表指示也在正常范圍內(nèi)，沒有升高的現(xiàn)象，則說明壓力表有故障。

2.2 調(diào)壓活門工作不正常

調(diào)壓活門通過調(diào)節(jié)滑油主油道的流通截面來調(diào)節(jié)滑油流量，從而使滑油壓力保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)壓活門位于右機(jī)匣左上角主 油路上，由鋼球、彈簧和座子組成。

影響調(diào)壓活門處壓力的因數(shù)：

（1）活門座。調(diào)壓活 門座位于右半機(jī)匣的主滑油通道上，調(diào)壓活門正常工作時(shí)，球形活門與座子會形成一圈密封帶。如果活門座有劃 傷、剝落或有異物等缺陷，這樣就會使活門與座子不能完全密封，始終有部分滑油通過釋壓通道直接回到收油池，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能建立足夠的滑油壓力。

（2）球形活門。調(diào)壓活門的球形活門為一直徑約為16mm的表面光滑的不銹鋼鋼球，其表面如有劃傷、剝落或有異物等缺陷，同樣不能使調(diào)壓活門正常工作，進(jìn)而不能建立正常的滑油壓力。

（3）彈簧。調(diào)壓活門彈簧位于活門外殼與球形活門之間，主要是提供足夠的彈力使球形活門在適當(dāng)時(shí)機(jī)關(guān)閉，如果彈簧的剛度不夠或自身斷裂，都會導(dǎo)致活門不能關(guān)嚴(yán)，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能建立足夠的壓力。

2.3 滑油泵故障

主要是滑油泵的內(nèi)漏。在其他條件不變的情況下，滑油泵的內(nèi)漏越大滑油壓力越小。齒輪泵的泄漏通道有3個(gè)（圖1），齒輪兩端與殼體或端蓋之間因有相對運(yùn)動(dòng)而存在間隙，稱為軸向間隙，這一間隙因其連通了泵的高、低壓腔而導(dǎo)致泄漏。實(shí)驗(yàn)表明，在齒輪泵中軸向間隙的泄漏量最大，約占總泄漏量的70%～80%，另兩個(gè)泄漏通道為齒頂圓與殼體之間的徑向間隙和兩個(gè)齒輪的輪齒之間的嚙合線間隙。在徑向間隙中，由于滑油泄漏方向 與齒輪旋轉(zhuǎn)方向正好相反，齒輪的運(yùn)動(dòng)對滑油的泄漏起了阻礙作用，因此泄漏較小。同時(shí)齒輪過度磨損、泵體表面嚴(yán)重劃傷等都會造成滑油內(nèi)漏，從而使滑油泵出口壓力偏低。

圖1 齒輪泵內(nèi)漏途徑

2.4 滑油的粘度

粘度是潤滑油的基本性質(zhì)的表征，滑油粘度會隨溫度的升高而降低，低粘度的滑油其流動(dòng)阻力小，故滑油壓力隨粘度的降低而降低。

2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，油泵轉(zhuǎn)速隨之增加，供油量增多，油泵對滑油的擠壓作用加強(qiáng)，滑油壓力從而增加。到一定轉(zhuǎn)速后，由于調(diào)壓活門工作壓力基本保持不變，略有增大。

2.6 滑油過臟

造成油濾堵塞，導(dǎo)致滑油壓力下降。由于油濾是逐漸堵塞的，因而壓力下降也是個(gè)逐漸下降的過程。

2.7 滑油內(nèi)漏嚴(yán)重

原因主要是軸承間隙過大，油道堵塞脫落，滑油孔處裂紋。發(fā)生滑油壓力過低時(shí)，滑油壓力警告燈亮，這時(shí)應(yīng)關(guān)小油門，減小功率，檢查滑油溫度，盡快降落。

3 航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)滑油溫度高故障現(xiàn)象

滑油溫度高的問題在飛機(jī)維護(hù)工作中經(jīng)常遇到?；蛪毫蜏囟缺砩夏荏w現(xiàn)出滑油溫度高的現(xiàn)象，檢查恒溫旁通活門工作情況，活門根據(jù)不同的滑油溫度，控制滑油通過散熱器或繞過散熱器，再檢查滑油散熱器工作情況，應(yīng)確保滑油散熱器襯墊上的分離器無破損。

4 故障原因分析

4.1 滑油壓力和溫度表故障

當(dāng)滑油溫度升高時(shí)，滑油壓力將下降，而當(dāng)滑油溫度下降時(shí)滑油壓力又將升高。

4.2 滑油散熱器故障

滑油散熱器工作情況，應(yīng)確保滑油散熱器襯墊上的分離器無破損，當(dāng)滑油散熱器襯墊出現(xiàn)彎曲或彎折時(shí)，滑油將從散熱器的一邊被旁通流到另一邊而不流過散熱器?？捎檬钟|摸散熱器表面，如果滑油是熱的，而散熱器是冷的，則說明滑油沒有通過散熱器進(jìn)行循環(huán)。在工作中維修人員要定期對滑油散熱器進(jìn)行清洗，因?yàn)殚L期工作后，空氣中的塵埃等污物附在管壁上，長期沉淀會導(dǎo)致散熱器的散熱效率降低，從而造成滑油溫度過高。

4.3 散熱不足，發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)流的狀況異常

對于裝有臨界導(dǎo)流板的飛機(jī)而言，如果發(fā)動(dòng)機(jī)后部的導(dǎo)流板向后彎曲而不是向前彎曲，這可能會導(dǎo)致飛機(jī)在離開起落航線之前，滑油溫度就已經(jīng)到達(dá)紅區(qū)。

4.4 滑油等級不正確

滑油粘度不適當(dāng)，會造成滑油溫度過高。

4.5 汽缸竄氣過多

燃?xì)馔ㄟ^活塞環(huán)竄入機(jī)匣將導(dǎo)致滑油溫度升高。如果出現(xiàn)上述情況，還會導(dǎo)致更多的滑油沖出發(fā)動(dòng)機(jī)通氣管，并且滑油會很快變黑。

4.6 恒溫旁通活門故障

恒溫旁通活門座有損傷，導(dǎo)致活門貼合不良，造成滑油溫度升高。

參考文獻(xiàn)

[1]發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷講義[M].四川：中國民用航空飛行學(xué)院，2006.

[2]唐慶如.活塞發(fā)動(dòng)機(jī)（ME-PA、PH）[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2007.

（作者單位：中國民航飛行學(xué)院廣漢分院）