某型發(fā)動機起動超溫不切油故障分析

陳春翔 李永紅 丁業(yè)達

摘要：某型發(fā)動機起動時超過設(shè)定的最高溫度值，發(fā)動機卻沒有按照設(shè)定的程序?qū)θ紵夜┯瓦M行限制，導(dǎo)致發(fā)動機T4溫度和N2轉(zhuǎn)速持續(xù)上升。本文對此故障進行深入分析，得出可能引起該故障的幾種可能性。

關(guān)鍵詞：停車電磁活門；數(shù)字調(diào)節(jié)器；節(jié)流嘴；主燃油分配器

Keywords：parking solenoid valve；digital modulator；choke；main fuel distributor

1 故障現(xiàn)象

某型發(fā)動機首次在高原起動時，T4溫度達到740℃，超出數(shù)字調(diào)節(jié)器設(shè)定的最高溫度690℃，發(fā)動機沒有切油。由于溫度上升太快，機械師來不及收油門停車，發(fā)動機起動成功。在隨后的消防喘檢查中，N2轉(zhuǎn)速由85%下降到82.6%，發(fā)動機消防喘正常。

2 發(fā)動機起動超溫切油工作原理分析

當(dāng)發(fā)動機起動超溫后，T4溫度傳給數(shù)調(diào)，數(shù)調(diào)判斷T4溫度超過或達到設(shè)定值后，通過自動調(diào)節(jié)器發(fā)出消喘指令，使停車電磁活門MM3工作，打開定壓活門來油，分油柱塞在活塞下腔油壓的作用下迅速上移，溝通三路控制油：一路通過分油柱塞環(huán)形槽及中心孔溝通計量活門隨動活塞控制腔與低壓腔，使活塞上移，發(fā)動機供油按最小供油量控制；一路控制油經(jīng)液壓繼電器的分油柱塞到高壓壓氣機可調(diào)靜子重調(diào)活塞和噴口-加力調(diào)節(jié)器噴口重調(diào)活塞，使高壓壓氣機導(dǎo)流葉片角度減小，噴管液壓限動臨界截面積增大；最后一路溝通齒輪泵后與主燃燒室燃油分配器斷油活門之間的高壓油路，齒輪泵后的控制油通過主燃油分配器前節(jié)流嘴進入分配器活門右邊，排油斷流活門左移，切斷分配器活門右邊回油路，因而油壓升高，分配器活門左移切斷通往主副輸油圈的油路，燃燒室供油中斷。當(dāng)發(fā)動機T4超溫信號消失，電磁活門MM3斷電，發(fā)動機停車活門退出工作，切斷油泵調(diào)節(jié)器齒輪泵后通往分配器活門右邊油路。排油斷流活門在左邊彈簧力的作用下右移，打開分配器活門右邊回油路，分配器活門右邊油壓力下降，在其左邊油壓力作用下右移，打開通往主副輸油圈油路，恢復(fù)向燃燒室供油。發(fā)動機起動超溫切油工作原理如圖1所示。

3 故障原因分析

根據(jù)以上發(fā)動機起動超溫切油工作控制原理，可能造成該故障現(xiàn)象有以下5個原因：

1）發(fā)動機數(shù)字調(diào)節(jié)器故障。在收到超過數(shù)調(diào)設(shè)定的T4溫度上限的溫度信號值時，沒有生成或發(fā)出發(fā)動機T4超溫信號；

2）發(fā)動機T4溫度傳感器故障。發(fā)動機采集或發(fā)送到數(shù)調(diào)的T4溫度與實際T4溫度不一致，未超過數(shù)調(diào)設(shè)定的溫度限制值；

3）發(fā)動機電纜或停車電磁活門故障。數(shù)調(diào)發(fā)送的超溫切油信號未送達停車電磁活門MM3或該停車電磁活門有故障，沒有執(zhí)行切油；

4）發(fā)動機主調(diào)故障。發(fā)動機齒輪泵后的油壓不足或分油柱塞活門沒有完全打開，在較短時間內(nèi)，供給分配器斷油活門右腔的油液量不夠，來不及推動主燃油分配器斷油活門左移關(guān)斷主副油路。

5）主燃油分配器前停車節(jié)流嘴Д5堵塞或發(fā)動機主燃油分配器故障。主燃油分配器排油斷流活門卡滯或節(jié)流嘴Д5堵塞，都可能造成分配器斷流活門無法及時左移關(guān)斷主副油路，而繼續(xù)向主燃燒室供油。

4 故障排除過程

通過以上分析，決定按照由易到難的順序分別進行以下工作，如圖2所示。

1）檢查發(fā)動機數(shù)字調(diào)節(jié)器故障。串用另外一臺正常工作的發(fā)動機數(shù)調(diào)，開車檢查，故障現(xiàn)象重現(xiàn)?？梢耘懦龜?shù)調(diào)故障。

2）檢查發(fā)動機T4溫度傳感器故障。用專用儀器對發(fā)動機各熱電偶進行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常；通過飛參判讀，發(fā)動機在正常消防喘檢查及其他工作狀態(tài)時溫度參數(shù)無異常，說明發(fā)動機T4溫度傳感器無故障。

3）檢查發(fā)動機停車電磁活門MM3故障及相關(guān)電纜故障?？刹捎玫臋z查方法有：①接發(fā)動機地面檢測車，在發(fā)動機起動超溫時檢查發(fā)動機是否有切油信號；②為了更加準確直觀地判斷切油信號是否到達停車電磁活門，在大發(fā)接線盒處從切油信號插針接出一根導(dǎo)線，串聯(lián)一個指示燈，當(dāng)發(fā)動機超溫切油時，通過指示燈的燃亮就能夠直觀地進行判斷；③用萬用表檢查停車電磁活門的電阻值，應(yīng)無異常。通過以上的檢查，證明發(fā)動機電纜及停車電磁活門均無故障。

4）檢查主泵調(diào)節(jié)器及主燃油分配器。結(jié)合N2=85%時發(fā)動機消防喘工作正常，說明主泵調(diào)節(jié)器及主燃油分配器工作也基本正常。

5）根據(jù)以上分析，初步判斷故障的直接原因應(yīng)為進入主燃油分配器右腔的停車控制油流量較少。本著由易到難的排故原則，暫不更換主燃油分配器，采取直接增加主燃油分配器右腔供油量的方法——將主燃油分配器停車油路中節(jié)流嘴Д5更換為更大孔徑的節(jié)流嘴。這是因為地處高原機場，外場條件較為惡劣，為了減少排故及開車次數(shù)，取得更好的排故效果，準確定位故障點。經(jīng)咨詢廠內(nèi)專家，直接去掉停車電磁活門通燃油分配器前導(dǎo)管的Д5節(jié)流嘴，使進入主燃油分配器右腔的控制油流量達到最大。進行試車檢查后，發(fā)動機起動超溫時切油正常，說明超溫不切油原因為進入主燃油分配器右腔的控制油流量較少。隨后將Д5節(jié)流嘴規(guī)格在原來的基礎(chǔ)上增加了0.5mm后試車檢查，發(fā)動機起動超溫切油正常，故障排除。

6）發(fā)動機起動溫度高的故障機理很清晰。發(fā)動機在高原使用，需油量比平原少，發(fā)動機相對富油燃燒，造成起動時T4溫度相比低海拔地區(qū)高。通過將P40由原來的1.6調(diào)整更換為2.1，發(fā)動機起動T4溫度降為510℃，發(fā)動機起動工作性能得到提高，故障完全排除。

5 經(jīng)驗總結(jié)

1）深入扎實的理論基礎(chǔ)對排除故障非常重要。故障發(fā)生后，根據(jù)故障涉及的理論基礎(chǔ)建立嚴謹?shù)墓收蠘?，按故障樹進行排故，可以快速準確地找到故障點。

2）排除故障要有求真精神。排故過程中，當(dāng)定位了主燃油分配器工作有問題時，如果沒有求真精神，沒有繼續(xù)試車而是直接更換主分也許能排除故障，但就失去了深入研究故障形成機理的可能，在以后遇到同類型故障時仍然無法準確快速地排除。

3）根據(jù)該故障的排除經(jīng)驗，可以推導(dǎo)出發(fā)動機正常消喘時如果轉(zhuǎn)速下降量大可以通過減小限流嘴孔徑的方法來解決。

4）需要注意的是，直接取出節(jié)流嘴Д5試車檢查的方法是在咨詢了專業(yè)人員，且不會對發(fā)動機或其他附件造成損傷的情況下的決定，任何排故措施都需要理論和實踐基礎(chǔ)。