航空活塞發(fā)動機(jī)氣門卡阻故障研究

馮文瑞

摘 要：當(dāng)前的航空科技發(fā)展水平來說，航空活塞發(fā)動機(jī)的主要問題就是氣門卡阻，氣門卡阻故障會引發(fā)多方面的發(fā)動機(jī)的各種故障的出現(xiàn)，進(jìn)而威脅其飛行的安全。本文通過對于航空活塞發(fā)動機(jī)的設(shè)計、制造以及維護(hù)等方面對其進(jìn)行深入的研究分析，從而得出其相關(guān)角度對于氣門卡阻問題的影響。還結(jié)合相關(guān)的維護(hù)以及使用的實踐方面對其進(jìn)行具體的針對性的措施的提出以及應(yīng)用，進(jìn)而降低氣門卡阻的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：氣門卡阻;活塞發(fā)動機(jī);航空問題

活塞發(fā)動機(jī)的氣門以及氣門桿之間的導(dǎo)套對于其有一定的影響，由于某種原因會導(dǎo)致氣門的相對運(yùn)動受到影響，進(jìn)而引起氣門卡阻問題的出現(xiàn)。氣門卡阻問題的直接原因就是氣門以及氣門導(dǎo)套之間可能存在的一定的沉積物到一定程度的聚集;其次就是其氣門導(dǎo)套的驟冷或者氣門桿驟熱引起的一系列的具體問題。這些問題都對于發(fā)動機(jī)的設(shè)計、制造以及未來的維護(hù)工作都有一定程度的影響。

一、氣門

氣門是發(fā)動機(jī)的一個重要部件，氣門由兩部分組成，分別為進(jìn)氣門和排氣門，進(jìn)氣門使得氣體進(jìn)入發(fā)動機(jī)中與燃油充分混合，進(jìn)而使得其的啟動更加順暢。排氣門則是將燃燒后的氣體排放出來。氣門的主要構(gòu)件就是氣門座、氣門以及氣門導(dǎo)套等幾部分。氣門的結(jié)構(gòu)用于工作過程中就是推動推桿進(jìn)而使得其的工作更加順暢。氣門彈簧的作用就是在其凸輪的凸峰離開挺桿之后，進(jìn)行氣門的關(guān)閉動作。氣門以及氣門座之間是緊密連接在一起的，并且話通過搖臂以及推桿等結(jié)構(gòu)緊密貼合在一起。

二、氣門卡阻的原因分析

通過對于發(fā)動機(jī)的研究發(fā)現(xiàn)，氣門卡阻的主要原因就是在于兩個。首先，氣門與氣門套之間有沉淀物;還有就是氣門桿發(fā)生了變形。

2.1設(shè)計原因

活塞發(fā)動機(jī)的氣門的工作環(huán)境就是高溫高壓，以及反復(fù)的不間斷的摩擦，這就很容易使其造成損傷。并且在工作過程中，還可能出現(xiàn)撞擊以及潤滑不良和受熱不均勻等現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而使得其有一定程度的磨損，進(jìn)而影響其的工作。在活塞發(fā)動機(jī)內(nèi)部，油路與氣路是在氣門以及氣門導(dǎo)管的位置發(fā)生了分隔，并且氣門是通過噴濺進(jìn)行潤滑的，氣門在散熱以及進(jìn)行潤滑冷卻的過程中的條件相對較差，這就容易引起一系列問題的出現(xiàn)。氣門對于汽缸來說是直接密封的，其受到高溫的燃?xì)獾挠绊?。氣門在要比以及氣門彈簧的共同作用下就會使得其與氣門座發(fā)生撞擊，進(jìn)而導(dǎo)致氣門發(fā)生損壞。這種氣門的損害屬于氣門的交變能力從而導(dǎo)致金屬的疲勞。在較低溫度的空氣與較高溫度的燃?xì)膺M(jìn)行氣體交換的過程中，溫度的急劇變化容易使其發(fā)生損傷，進(jìn)而導(dǎo)致熱疲勞的出現(xiàn)，漏氣的現(xiàn)象也就隨著出現(xiàn)。這些都是由于結(jié)構(gòu)以及功能的設(shè)計，從而導(dǎo)致溫度對其的影響相對來說比較大，容易使得氣門上的潤滑油被烤干的現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而使得其的沉淀物以及殘渣殘存在氣門以及氣門導(dǎo)套之間。

不同的結(jié)構(gòu)對于排氣門以及氣門卡阻的故障發(fā)生的概率也是有一定的影響的，比如，大陸的發(fā)動機(jī)使用的是實心的排氣門，但是萊康明發(fā)明的氣門就是鈉冷卻的排氣門。萊康明的排氣門可以是熱量從氣門頭傳遞到氣門桿，之后還可以同氣門導(dǎo)套傳遞到氣缸中。在這個傳遞過程中熱量的散失就使得其的損傷降低到一定的程度。對比來看，大陸的發(fā)動機(jī)的氣門桿的工作時的溫度就比其更高一點(diǎn)，這就容易使沉積物出現(xiàn)，進(jìn)而影響氣門以及氣門導(dǎo)套之間的正常工作。

同時，排氣門以及排氣門導(dǎo)套的設(shè)計對于氣門卡阻故障的出現(xiàn)也有一定程度的影響。其氣門導(dǎo)套的耐磨想以及直徑對其正常工作都有一定的影響。采用直徑較大、耐磨性較強(qiáng)的氣門導(dǎo)套就可以使得問題的出現(xiàn)率得到一定程度的降低，從而確保其散熱的正常以及沉淀物的不容易生成和堆積。

2.2制造原因

在航空活塞式發(fā)動機(jī)的各個零件的制造過程中也存在一系列的問題影響發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行，這些缺陷的存在會大大影響發(fā)動機(jī)的正常使用。零部件在制造過程中存在一些問題，比如氣門在加工的過程中，某些誤差的存在可能導(dǎo)致氣門封閉不嚴(yán)，進(jìn)而導(dǎo)致高溫燃?xì)獾男孤秵栴}的出現(xiàn)。這些問題使得氣門的溫度過高，進(jìn)而導(dǎo)致氣門卡阻的問題出現(xiàn)。另一個在制造過程中影響的原因就是裝配不正確。比如，搖臂軸襯套在進(jìn)行裝配的過程中，容易由于擠壓等問題發(fā)生滑落的現(xiàn)象，從而使得在冷卻的過程中氣門的滑油提供出現(xiàn)問題，進(jìn)而導(dǎo)致氣門卡阻現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3維護(hù)原因

航空的活塞式發(fā)動機(jī)在運(yùn)行過程中需要通過導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)行氣流的組織，進(jìn)而對于氣缸進(jìn)行全面的冷卻處理。因此，如果在維護(hù)過程中，導(dǎo)風(fēng)板的安裝出現(xiàn)差錯，氣缸就不能得到及時的冷卻，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)出現(xiàn)局部高溫的現(xiàn)象。工作溫度相對較高的氣門部分就非常容易出現(xiàn)故障，也就是氣門卡阻現(xiàn)象的發(fā)生?；蜕崞魇强梢酝ㄟ^滑油對其進(jìn)行散熱的，進(jìn)而降低發(fā)動機(jī)的溫度。但是，如果散熱器發(fā)生了堵塞，就使得滑油不能對其進(jìn)行充分的冷卻，也就導(dǎo)致了氣門卡阻現(xiàn)象的發(fā)生。

在發(fā)動機(jī)的使用過程中是需要對于磁電機(jī)進(jìn)行定時的，因此如果使用的點(diǎn)火角不能滿足需求，進(jìn)而使得火焰的燃燒發(fā)生延續(xù)，高溫的燃?xì)庵苯佑绊憵忾T以及氣門桿，從而使得氣門桿上的滑油發(fā)生碳化的現(xiàn)象，這也就導(dǎo)致了相關(guān)問題的出現(xiàn)。過貧或者過富的油氣比容易造成其他問題的出現(xiàn)，比如降低其的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，或者使得火焰燃燒得到延續(xù)，這些都可能影響到氣門以及氣門桿發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致氣門卡阻現(xiàn)象的出現(xiàn)。在正常的情況下，滑油可以保護(hù)氣門以及氣門桿的正常結(jié)構(gòu)進(jìn)而保證其的正常工作，但是高溫則會使得其發(fā)生一些變化，不能實現(xiàn)對于氣門的保護(hù)。

三 、結(jié)束語

綜上所述，合理研究發(fā)動機(jī)的工作原理，進(jìn)而制定適合發(fā)動飛翔的方案使得發(fā)動機(jī)的各個零件都可以更好的運(yùn)行下去。并且發(fā)動機(jī)的各個零件還需要進(jìn)行定期的檢查以及更換，定期清除零件上的污垢等等。發(fā)動機(jī)不能長時間的放置，應(yīng)該定期運(yùn)行發(fā)動機(jī)，從而清除發(fā)動機(jī)的水分以及酸，才能保證發(fā)動機(jī)可以安全進(jìn)行工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝均，吳快發(fā).萊康明航空活塞式發(fā)動機(jī)氣門卡阻故障淺析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（15）：229.

[2]杜仲.航空活塞發(fā)動機(jī)氣門卡阻故障研究[J].航空維修與工程，2013（04）：81-83.

[3]李寄龍.航空活塞發(fā)動機(jī)氣門卡阻故障分析與預(yù)防[J].科技視界，2012（17）：185-186+201.