摘 要:在發動機點火系統中,電嘴的故障將直接影響發動機工作的可靠性和安全性,本文主要淺析了電嘴的結構特性、工作機理以及使用過程中的維護注意事項,共同探討共同促進我們的維修質量。
關鍵詞:電嘴 故障 掛油 積碳 維護
中圖分類號:V234 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(c)-0085-01
在飛機點火系統中電嘴是用來產生電火花的附件,是一種特殊形式的放電裝置,電嘴安裝在汽缸頭上,一端伸入氣缸,利用磁電機產生的高壓電擊穿空氣,產生電火花,準確可靠地點燃氣缸內的空氣混合氣,在我院所執管的機群中,由于電嘴所引發的故障時有發生,直接影響到飛機使用和飛行安全。
電嘴由殼體和中心部分組成,殼體為鋼制,可以起到隔波作用,殼體上下都有螺紋,上部螺紋接高壓導線,下螺紋擰入汽缸頭,結合面有銅密封墊。殼體底端環形槽上焊有鎳鎘環,環上有兩個旁極。中心部分由絕緣瓷管、中央極附加電阻和密封填料組成。由于電嘴工作環境惡劣,所以對電嘴的各方面性能提出了很高的要求。首先應能夠承受混合氣燃燒時產生的高壓,還要交替的承受燃氣的高溫與新鮮混合氣的冷卻,電嘴的絕緣體在15000~20000 V的電壓下應保證不被擊穿,電嘴的全部結構應保證電嘴的完全密封。
電嘴出現故障時,我們一般都通過飛機地面試車檢查磁電機來檢查,比較常見的如發動機振動,這是因為電嘴產生的火花弱或是不跳火,這就使各個氣缸爆發時壓力不均勻或不爆發,試車檢查時可將雙磁工作變為單磁工作,由一排電嘴跳火,即每個汽缸只有一個電嘴點火,某個出現故障的電嘴所屬的氣缸就不能正常爆發,發動機功率將顯著減小,使發動機出現掉轉速增多,電嘴故障還可以導致發動機“放炮”發動機運轉不穩定等不正常現象。我們可通過反復試驗來確定電嘴性能的好壞,及時更換。
電嘴故障的原因有以下幾點。
1 電嘴間隙
由于電級長期受到腐蝕,電極間隙將逐漸增大,電火花躍過空氣間隙所要克服的電阻增加,磁電機必須產生更高的電壓來克服更大的電阻。當間隙大于規定值時,會使擊穿電壓升高,火化強度減弱,造成點火困難,另一方面,由于擊穿電壓升高,高壓電路中的電壓也會升高,可能把絕緣體擊穿,磁電機不能正常工作,間隙過大還大大降低了磁電機的高空性能。如果電極間隙過小,電極間電阻減小,高壓電路的電流增大,克服線路電阻所消耗的能量增大,供給電嘴產生電火花的能量減小,引起火化強度減弱,還有可能使電嘴間隙處因積碳造成短路而不產生火花。
2 電嘴積鉛、積碳、掛油、受潮
由于航空燃油中加鉛可改善抗爆性,但是鉛在燃燒室會生成氧化鉛。最能導致積鉛的工作狀態是貧油巡航,這種狀態下汽缸頭溫度較低,有剩余的氧氣,剩余的氧和鉛、除垢劑結合生成鉛或溴的氧化物,其中一部分接觸到較冷的汽缸壁和電嘴時,就會固話一層一層的堆積起來。由于漲圈磨損密封性能差,會使大量滑油進入燃燒室,或由于長期在富油狀態下工作,未然的燃油會附著在電嘴絕緣體表面造成電嘴掛油,如長期工作在富油狀態下,由于燃料不能完全燃燒,殘余的碳粒會附著在電嘴上形成電嘴積碳,平時如維護保管不當,潮濕的空氣和水分進入電嘴會引起電嘴受潮。積鉛、積碳、潮濕的空氣和水分都是可以導電的,這樣就相當于電嘴并聯了一個分路電阻,碳層將中央級與殼體連接起來,引起漏電,招致二級線圈電壓降低,積碳或積鉛越厚,分路電阻越小,漏電越嚴重,甚至使電嘴不跳火。
3 電嘴的溫度
要使電嘴正常的產生火花,絕緣體下部和電級的溫度不能太高,也不能過低。最大轉速工作時不超過800°,最小轉速工作時不低于500°溫度過高時會產生自燃,及混合氣早燃,溫度過低,會產生積碳,使火花強度減弱或不產生火花,電嘴不能自潔,只有將電嘴溫度保持在規定溫度內,才能使電嘴正常的產生電火花。
4 絕緣管套損壞
由于氣缸內溫度壓力的急劇變化,電嘴承受著巨大的機械沖擊和熱沖擊,當電嘴受到撞擊或拆裝不按規定時,都可能導致絕緣瓷管裂紋甚至脫落。當瓷管裂紋時,在電嘴的中央極和殼體間就會沿裂縫產生放電現象,消耗部分電能使火花減弱,嚴重時會不產生火花。
維護注意事項有以下幾點。
(1)安裝電嘴前,為了避免電嘴螺紋和汽缸頭上的螺紋燒結在一起,要現在螺紋上涂一層石墨油膏,要小心不要把油膏抹在接地電極、中心電極或電極頭部。安裝電嘴時先用手擰,直到電嘴貼住墊片再用力矩扳手以規定的力矩擰緊,形成不漏氣的密封。
(2)保管電嘴時,應放在干燥的地方,以免受潮,同時應注意防止弄臟和碰壞,電嘴拆下時要放在有氣缸標志的托架上,以減少對電極、絕緣體的損壞,同時可根據電嘴外觀來判斷各缸的工作情況。如電嘴掉在地上不能再使用,因為瓷絕緣體可能已經損壞。
(3)檢查電嘴的銅墊片不應有壓坑、變形、否則會影響密封和傳熱。
(4)拆裝電嘴要使用專用的拆裝工具,拆裝時不要碰壞電極,禁止用榔頭敲擊扳手來擰動電嘴,防止絕緣體損壞。安裝時要注意電嘴的旋入部分的長度是否合適,正確的應使旋入氣缸的電嘴端部與氣缸內壁相平。
(5)清洗電嘴時,要使用振蕩器,禁止用鋼絲刷子刷,以免損壞電極。要使用不含鉛的汽油,以防汽油揮發后在絕緣體上有鉛。
(6)定期檢查電嘴間隙,要使用專用的圓塞規檢查,將圓塞規中心電極的中心線平行的插到每個間隙里,間隙不符合規定的不能安裝。
(7)因各缸高壓導線長短不同,各氣缸的工作情況也不同,因此各缸的電嘴腐蝕現象也不同,為了調整改善電嘴使用環境,建議每50小時將上下排電嘴互換,延長電嘴使用期限。
(8)在使用中要防止電嘴掛油積碳,建議滑油壓力不能過高,發動機在慢車的時間不宜過久,當滑油消耗量過大或氣缸壓縮性不好時,要檢查漲圈情況,混合氣不能過富油。
5 結語
電嘴故障是活塞式航空發動機使用過程中的主要故障之一,我們只有通過優良的維護作風和過硬的業務素質,嚴格落實操作規程,提高維修質量,為飛行安全保駕護航。
參考文獻
[1]民用航空器維修人員執照基礎培訓教材.