航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)機(jī)理和原因淺析

馮文瑞

摘 要：整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)在不斷的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)也在相應(yīng)提高。航空業(yè)也在迅速蓬勃的發(fā)展。航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程是相當(dāng)復(fù)雜的，它的運(yùn)行原理非常具有綜合性，這就導(dǎo)致相關(guān)的機(jī)械部位會(huì)發(fā)生一些周期性的運(yùn)轉(zhuǎn)與變化。從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)的現(xiàn)象。本文以PA44-180飛機(jī)為例，來詳細(xì)的分析航空活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)機(jī)理。同時(shí)對(duì)PA44-180飛機(jī)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的原因進(jìn)行解釋，希望將來可以有效預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)帶來的不利影響，與此同時(shí)提高航空器的可靠程度進(jìn)一步加快我國(guó)航空業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)；機(jī)理原因；44-180飛機(jī)；航空活塞；發(fā)動(dòng)機(jī)

PA44-180飛機(jī)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中會(huì)產(chǎn)生交變應(yīng)力，具有一定程度上的復(fù)雜性和周期性。它會(huì)導(dǎo)致曲軸等一系列的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生周期性扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象與彎曲變形的不良狀況，從而導(dǎo)致飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。振動(dòng)現(xiàn)象是PA44-180飛機(jī)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的固有現(xiàn)象，沒有一輛發(fā)動(dòng)機(jī)是不產(chǎn)生振動(dòng)的。發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)現(xiàn)象比較輕的時(shí)候，會(huì)引起一系列交大噪聲的出現(xiàn)，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)嚴(yán)重，則會(huì)使飛機(jī)的一些運(yùn)動(dòng)部件磨損加劇，導(dǎo)致加速機(jī)件產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象被破壞。航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)有時(shí)也會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。PA44-180飛機(jī)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)超出一定范圍之內(nèi)的某個(gè)限制時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一些危險(xiǎn)狀況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致飛機(jī)產(chǎn)生解體的后果。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)還會(huì)傳遞給飛行器，導(dǎo)致機(jī)上的人員產(chǎn)生不適感，甚至?xí)菀桩a(chǎn)生疲勞。除此之外，還影響著儀表的精確度和指示的準(zhǔn)確性。更甚者會(huì)破壞機(jī)體的結(jié)構(gòu)與機(jī)上儀器。所以必須要研究和控制PA44-180飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)提高航空器使用水平以及維護(hù)水平產(chǎn)生一定的幫助作用，有利于去制定更加有效科學(xué)的預(yù)防措施，提高航空器的可信程度。

一、振動(dòng)機(jī)理

發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生震動(dòng)是因?yàn)槿紵a(chǎn)生了扭距波動(dòng)。在往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中。有一部分燃燒壓力作用在活塞上，而轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)力?？擅慨?dāng)曲轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)候，燃燒才會(huì)在氣缸上發(fā)生一次，這就導(dǎo)致了扭距波動(dòng)的出現(xiàn)。在四缸式發(fā)動(dòng)機(jī)中，每當(dāng)曲轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，將發(fā)生兩次的扭矩波動(dòng)。然而在六缸式發(fā)動(dòng)機(jī)中，每當(dāng)曲圈，扭矩波動(dòng)會(huì)發(fā)生三次，這些扭距波動(dòng)都將作用在曲軸上面，所以氣缸的數(shù)目越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作越平穩(wěn)，振動(dòng)現(xiàn)象越微弱。扭距波動(dòng)是慣性力與氣體力的合力。而其中的慣性力，它的主要來源則是其運(yùn)動(dòng)，分為旋轉(zhuǎn)與直線兩種運(yùn)動(dòng)。

1.1慣性力

1.1.1旋轉(zhuǎn)慣性力

針對(duì)水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行研究。因?yàn)樗綄?duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿大端以及曲屏的質(zhì)量都有著非常嚴(yán)格的規(guī)定，而且氣缸對(duì)峙安裝。在一定程度上可以說是旋轉(zhuǎn)力平衡。一旦旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)，同時(shí)也會(huì)，導(dǎo)致取區(qū)軸和軸承之間機(jī)件所承擔(dān)的力。及兩者之間的摩擦力發(fā)生增加的現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)件損傷出現(xiàn)。

1.1.2往復(fù)直線慣性力

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部用來進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的不可或缺的部件有活塞，活塞銷以及連桿的小端，它們都會(huì)隨著活塞速度的變化，而產(chǎn)生一定的往復(fù)慣性力。往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)有一部分的慣性力會(huì)通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳達(dá)到機(jī)匣當(dāng)中，同時(shí)經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)架傳遞到機(jī)身上面。由于方向經(jīng)常產(chǎn)生變化，而且與飛機(jī)速度形成正比例關(guān)系，所以一旦內(nèi)部構(gòu)建產(chǎn)生不平衡的現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)架以及機(jī)件會(huì)產(chǎn)生部分損傷。

1.2氣體力

當(dāng)氣體力作用在活塞上時(shí)，除了會(huì)對(duì)連桿產(chǎn)生影響，另外還會(huì)對(duì)氣缸的內(nèi)外壁產(chǎn)生一定的側(cè)向力。當(dāng)氣體對(duì)活塞頂產(chǎn)生作用時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向相反，但大小卻相等的。力作用在氣缸頭部，從而迫使氣缸與機(jī)匣脫離。而氣體力在外對(duì)曲軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)螺旋槳產(chǎn)生的反作用力將可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)匣傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身，這就導(dǎo)致了航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的產(chǎn)生。

二、引起振動(dòng)的原因

通過研究發(fā)現(xiàn)，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象將會(huì)導(dǎo)致，發(fā)動(dòng)機(jī)的部件嚴(yán)重受損，甚至將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)解體的現(xiàn)象。所以在進(jìn)行PA44-180飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)使用和維護(hù)中必須要注意。曲加強(qiáng)檢查與分析振動(dòng)故障的力度。以下將是本文針對(duì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的影響因素以及解決措施提出的幾點(diǎn)相關(guān)建議。

2.1燃油噴嘴不干凈

當(dāng)燃油噴嘴有堵塞現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)候，分配到各個(gè)缸中的燃油將會(huì)不均勻，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，所以必須要定時(shí)對(duì)燃油噴嘴合理科學(xué)的清潔，防止發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。導(dǎo)致機(jī)身受到傷害。

2.2調(diào)速器產(chǎn)生故障

出現(xiàn)故障將會(huì)導(dǎo)致螺旋槳無法穩(wěn)定工作從而使螺旋槳的振動(dòng)值出現(xiàn)過大的偏差，一旦偏差傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)就是被會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)所以必須科學(xué)合理的進(jìn)行螺旋槳和調(diào)速器的更換，將螺旋槳與調(diào)速器的振動(dòng)測(cè)試作為必要的前提條件。

2.3通氣管道發(fā)生堵塞

一旦PA44-180飛機(jī)通氣管產(chǎn)生堵塞的問題，它的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣流將會(huì)不通暢從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)，所以在對(duì)PA44-180飛機(jī)的日常檢查中，要時(shí)刻謹(jǐn)記檢查通風(fēng)口，防止異物進(jìn)入，從而來降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起的危害。

2.4燃油噴嘴壓力有波動(dòng)

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏狀況時(shí)將會(huì)導(dǎo)致燃油噴嘴的壓力出現(xiàn)一定的波動(dòng)，所以在對(duì)PA44-180飛機(jī)的日常維護(hù)中必須加強(qiáng)。檢察系統(tǒng)滲漏故障是否存在的力度，與此同時(shí)，一旦PA44-180飛機(jī)外觀出現(xiàn)油液，必須要高度重視，并進(jìn)行相應(yīng)檢查。

2.5滑油泵有故障

如果PA44-180飛機(jī)的滑油泵吸入空氣的話將會(huì)嚴(yán)重影響華油壓力的穩(wěn)定性滑油泵之間的間隙變大從而導(dǎo)致滑油壓力不夠穩(wěn)定，所以在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的修剪時(shí)，必須要嚴(yán)格按照間隙控制的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行工作。

2.6槳葉出現(xiàn)間斷性卡阻

在PA44-180飛機(jī)的槳轂內(nèi)，槳葉有時(shí)會(huì)出現(xiàn)間斷性卡阻的現(xiàn)象。這種情況出現(xiàn)的主要原因是槳轂內(nèi)的油脂缺乏，所以要想減少航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的不良影響，就必須要在日常維護(hù)中嚴(yán)格注意到油脂油液的量。

2.7發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大功率運(yùn)作

發(fā)動(dòng)機(jī)一旦在最大功率的狀態(tài)下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作，也會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，所以在PA44-180飛機(jī)飛行中，應(yīng)該在上升到一定高度之后，再使用巡航功率進(jìn)行飛行。

結(jié)束語：綜上所述，PA44-180飛機(jī)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的影響因素很多，它存在的原因和發(fā)生的機(jī)理也具有復(fù)雜性和較強(qiáng)的綜合性。所以只有掌握了各個(gè)因素對(duì)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的影響，并且仔細(xì)的研究與分析振動(dòng)出現(xiàn)的原因。才能使航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的不利影響能夠得到降低。相應(yīng)的加強(qiáng)工作人員排除振動(dòng)相應(yīng)故障的能力；航空和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)技術(shù)水平，保證員工能夠通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的抖動(dòng)現(xiàn)象與振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析的同時(shí)，辨認(rèn)出發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)相應(yīng)的管理制度采取完善與優(yōu)化的措施，大力排除故障的產(chǎn)生，從而避免PA44-180飛機(jī)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)由于發(fā)生振動(dòng)而產(chǎn)生后果更加嚴(yán)重的安全隱患。

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