關(guān)于航空活塞式發(fā)動機(jī)冒黑煙的原因分析與預(yù)防措施

李永濤 牟艷東 伊國強(qiáng)

摘要： 航空活塞式發(fā)動機(jī)的型式千差萬別，構(gòu)造繁簡不一，但是它們的基本組成和基本工作原理都大體相同。發(fā)動機(jī)的功率、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、加速性都是必要的參考依據(jù)?；钊桨l(fā)動機(jī)每一個工作過程的好壞都直接影響發(fā)動機(jī)的工作穩(wěn)定性。活塞式發(fā)動機(jī)冒黑煙是燃燒不充分、某個狀態(tài)工作不穩(wěn)定的最直接表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： 活塞式發(fā)動機(jī);冒黑煙;可靠性

發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的動力裝置，是機(jī)務(wù)維護(hù)工作的一個重點(diǎn)。航空活塞式發(fā)動機(jī)原理闡述了發(fā)動機(jī)的一般工作原理。要維護(hù)好飛機(jī)，確保飛行安全，對飛機(jī)的動力來源的發(fā)動機(jī)的維護(hù)就顯得尤為重要。要維護(hù)好發(fā)動機(jī)，僅僅懂得發(fā)動機(jī)的一般工作原理是不夠的，還必須進(jìn)一步掌握發(fā)動機(jī)的構(gòu)造、工作情形以及維護(hù)知識，特別是對發(fā)動機(jī)故障的判斷非常關(guān)鍵。對于活塞式發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的可靠性是一個重要的參考。在這里主要論述一下活塞式發(fā)動機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象——發(fā)動機(jī)冒黑煙，這種現(xiàn)象如果不及時準(zhǔn)確的做出判斷，勢必會影響到發(fā)動機(jī)工作的可靠性。

航空活塞式發(fā)動機(jī)工作時，在每個工作循環(huán)內(nèi)，活塞運(yùn)行四個行程，氣體則要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣等過程。每一個過程進(jìn)行的好壞，都與發(fā)動機(jī)的時候功率和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。航空活塞式發(fā)動機(jī)在飛行中時常會出現(xiàn)冒黑煙的現(xiàn)象。發(fā)動機(jī)冒黑煙的同時，還有可能出現(xiàn)振動。為弄清發(fā)動機(jī)冒黑煙的原因，盡量減少和杜絕冒黑煙現(xiàn)象的發(fā)生，通告查閱相關(guān)資料和理論分析，總結(jié)如下：

原因分析

發(fā)動機(jī)冒黑煙的主要原因是發(fā)動機(jī)的混合氣的混合比偏富油引起的。偏富油的混合氣在燃燒過程中產(chǎn)生了較多的一氧化碳和氫氣，這些廢氣在排氣過程中仍然繼續(xù)燃燒，甚至有一部分一氧化碳被排出排氣管時還未完全燃燒完畢，所以在排氣管口出現(xiàn)斷續(xù)的黑煙。混合氣越偏富油冒黑煙的現(xiàn)象就越嚴(yán)重。如果混合氣過于富油還可能使混合氣無法被點(diǎn)燃導(dǎo)致發(fā)動機(jī)停車。

造成發(fā)動機(jī)富油的主要原因有汽化器定氣孔堵塞、汽化器薄膜老化、混合比調(diào)整不當(dāng)和使用維護(hù)不當(dāng)造成的。

汽化器定氣孔堵塞

汽化器定氣孔是用來調(diào)整發(fā)動機(jī)大轉(zhuǎn)速貧富油狀態(tài)的，其孔徑的大小不同，通常在1.65mm到2.2mm之間。從汽化器的工作原理可以知道，當(dāng)定氣孔孔徑減小到定氣孔后的壓力減小，使定氣孔前后的壓力差增大，噴油量增多，混合氣富油。而發(fā)動機(jī)汽化器的進(jìn)氣道又位于機(jī)頭正下方和螺旋槳的渦流區(qū)，螺旋槳帶起的塵土和雜物就容易進(jìn)入汽化器，而堵塞定氣孔，相當(dāng)于定氣孔的孔徑變小，而造成發(fā)動機(jī)突然變富油。

汽化器薄膜老化

活塞式發(fā)動機(jī)汽化器是薄膜式的，薄膜機(jī)構(gòu)的作用時控制燃油活門的開度，從而調(diào)節(jié)進(jìn)油量，使進(jìn)油量隨時等于噴油量，以保證發(fā)動機(jī)各種工作狀態(tài)都能正常工作。薄膜屬于敏感元件，它是感受空氣壓力和燃油壓力差，通過杠桿額燃油活門調(diào)節(jié)進(jìn)油量。當(dāng)燃油室和空氣室壓力相對薄膜處于平衡狀態(tài)時，即燃油活門開度一定，噴油量不變。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速減小，噴油量減小時，由于燃油室內(nèi)的壓力增大，使燃油壓力大于空氣室壓力，則薄膜右移，通過杠桿機(jī)構(gòu)使燃油活門開度減小，進(jìn)油量減小，當(dāng)進(jìn)油量一直小到等于噴油量時，燃油壓力等于空氣壓力，薄膜停止移動，活門開度不再減小，這時薄膜機(jī)構(gòu)處于新的平衡狀態(tài)。反之，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增大，噴油量增大，則薄膜左移，使進(jìn)油活門開度增大，進(jìn)油量增大，最終達(dá)到平衡。由于薄膜屬于敏感元件，要有較高的靈敏度，否則他就不能及時二而準(zhǔn)確地感受壓力差的變化，使進(jìn)油量得不到及時的調(diào)整，就無法保證發(fā)動機(jī)的正常工作。如薄膜老化，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速減小時，噴油量減小，雖然燃油室內(nèi)的燃油壓力增大，但薄膜還不能立即右移使燃油活門開度減小，而使燃油活門仍按原來開度進(jìn)油，造成發(fā)動機(jī)混合比進(jìn)入富油狀態(tài)，發(fā)動機(jī)冒黑煙。

注油唧筒未鎖好

注油唧筒未鎖好通常有兩種情況：一種情況是注油唧筒膠圈密封不嚴(yán)，另一種情況可能是飛行人員注油后忘記或未鎖好注油唧筒，使大量汽油通過注油唧筒被吸入增壓機(jī)匣，致使發(fā)動機(jī)混合氣富油。

維護(hù)原因

維護(hù)工作中不能根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)際工作狀況和季節(jié)變化等情況，合理及時的調(diào)整混合比，或者是檢查調(diào)整混合比的方法不當(dāng)，造成發(fā)動機(jī)在富油狀態(tài)下工作。還有，當(dāng)發(fā)動機(jī)的氣門間隙調(diào)整不當(dāng)，或者隨著氣溫變化沒有及時按規(guī)定調(diào)整，也會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)冒黑煙。

預(yù)防措施

做好發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)密封性維護(hù)工作，防止雜物進(jìn)入汽化器堵塞定氣孔。日常維護(hù)中，預(yù)先機(jī)務(wù)準(zhǔn)備時認(rèn)真清洗進(jìn)氣濾網(wǎng)，并涂少量汽滑油混合液，并經(jīng)常清潔加溫盒內(nèi)部和發(fā)動機(jī)下包皮防塵網(wǎng)，如在塵土特別大的情況下飛行時，中間檢查時要用打手搖泵活動油門的方法清洗滲氣路，保證氣路暢通。

啟動發(fā)動機(jī)后檢查注油唧筒是否鎖好。

調(diào)整好發(fā)動機(jī)各工作狀態(tài)的混合比?；旌蠚獬煞终{(diào)整是否得當(dāng)，應(yīng)通過開車來進(jìn)行檢查。檢查時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速分別在慢車狀態(tài)、巡航狀態(tài)和額定起飛狀態(tài)工作穩(wěn)定，并且沒有汽化器回火、排氣管放炮、冒黑煙等現(xiàn)象。

總之，發(fā)動機(jī)工作時，氣缸內(nèi)的空氣和汽油不可能混合的絕對均勻，過分貧油或過分富油都可能造成發(fā)動機(jī)的工作不良，所以在維護(hù)工作中一定要按照規(guī)定把貧富油的參數(shù)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，同時要落實(shí)好各項(xiàng)需要檢查的內(nèi)容，才能確保發(fā)動機(jī)工作穩(wěn)定，保證飛行安全。機(jī)務(wù)維護(hù)工作不能有任何的疏忽，錯、忘、漏不分大小，都是導(dǎo)致事故的直接隱患。實(shí)實(shí)在在，按部就班才是保證安全的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

丁素芬.通用航空活塞發(fā)動機(jī)常見點(diǎn)火系統(tǒng)簡介[J].裝備制造技術(shù)，2015（10）：45–46.

云南化工. Yunnan Chemical Technology. Mar. 2018vol. 45， No.3. 2018.3（45）.

潘鐘鍵，何清華，張祥劍.活塞航空發(fā)動機(jī)復(fù)合增壓技術(shù)仿真分析[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報，2014（12）：1543—1547.