萊康明航空活塞式發動機臺架試車滑油壓力低故障淺析

謝均

摘 要：滑油壓力是萊康明活塞式航空發動機臺架試車時最重要的監控參數之一，滑油壓力過低會導致發動機內部各摩擦表面的潤滑不良，造成各部件的異常磨損，嚴重時將會導致各連接件相互粘連，使發動機徹底失效。該文以萊康明IO-360-A1B6為例，闡述了滑油系統油路的結構并分析了導致滑油壓力低的原因。這對防止低滑油壓力造成飛行安全隱患具有重要的實際意義。

關鍵詞：萊康明活塞發動機 臺架試車 滑油壓力低

中圖分類號：V263.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0063-01

美國萊康明公司生產的萊康明活塞發動機廣泛用于輕型飛機上，在航空活塞式發動機飛機中占有較大的市場份額，我國的活塞式飛機所使用的絕大部分是萊康明活塞發動機，大約有500臺左右。我院有初、中教訓練飛機200余架，均是裝用美國萊康明公司的直接吸氣水平對置式活塞發動機，現有裝用和備用發動機300余臺，是國內萊康明發動機的最大用戶。萊康明活塞發動機每使用2000飛行小時就需要返廠大修，修后必須經試車臺臺架試車檢驗性能合格后才能繼續投入使用。

雖然航空推進技術早已進入噴氣時代，但在通用航空領域，活塞式發動機卻有著不可替代的地位。目前，在通用航空業最發達的美國、歐洲、東南亞以及中國，所使用的航空活塞發動機大部分都是由萊康明公司生產的。尤其是我院的初教機和中教機的動力源都來自于萊康明活塞式發動機。

IO-360-A1B6發動機是位于美國賓夕法尼亞州的萊康明公司生產的燃油噴射式水平對置發動機。是我院最早的也是數量最多的TB200型初教機的動力來源。發動機在翻修以后需要進行地面臺架磨合試車，滑油壓力偏低是發動機臺架試車時滑油系統的主要故障之一。若在飛行中發動機的滑油壓力一直偏低，會導致各部件的過早磨損，嚴重時會引起各部件之間的粘連，使發動機失效，嚴重威脅飛行安全，甚至會導致機毀人亡的嚴重后果。對該故障的研究將對于飛行安全保障有極大的益處。

1 IO-360-A1B6發動機滑油系統的結構

萊康明IO-360-A1B6發動機是“干油箱”式發動機，收油池位于發動機的最下部，直接與機匣相連。滑油泵使用的是齒輪泵，安裝在附件機匣內部。當發動機運轉時，曲軸齒輪帶動滑油泵齒輪轉動，從收油池泵起的滑油經過散熱器到滑油濾，濾凈滑油中的雜質后再經過機匣的主油路去潤滑發動機內部的運動部件：齒輪、軸承、挺桿體、柱塞、推桿、搖臂等等。

發動機臺架試車時，滑油壓力是最重要的監測數據之一。滑油壓力傳感器與機匣的主油路相連，調壓活門也位于機匣右側的主油路上，便于隨時調節滑油壓力。調壓活門是發動機外部唯一的滑油壓力調節裝置，它是由鋼球、彈簧、調壓活門腔體構成。鋼球光滑的表面與主油路上的鋼球孔緊密貼合，彈簧裝在調壓活門腔體內，彈簧頂住鋼球，使鋼球緊緊地壓在主油路孔上。在調壓活門的末端有一個調節彈簧長度的螺帽，往順時針方向擰螺帽，便是往外頂彈簧，施加在鋼球上的力增大，滑油壓力增大。往反時針方向擰螺帽，則減小施加在鋼球上的力，滑油壓力減小。發動機臺架試車時便可以通過調節螺帽的松緊來調節滑油壓力，使滑油壓力保持在最佳的狀態。

2 導致發動機滑油壓力低的原因

（1）滑油量不足。發動機開車前必須檢查滑油量是否達到要求。萊康明IO-360-A1B6發動機的最低極限的安全滑油量是2夸脫，但是建議加到7-8夸脫。

（2）滑油品級不符合要求。任何一種發動機所使用的滑油都是有所不同的。萊康明IO-360-A1B6發動機臺架試車推薦使用PHILLIPS牌20W-50-M滑油。所以加滑油前必須確認滑油的牌號和品級。

（3）滑油溫度過高。溫度過高使滑油的粘度大幅降低，降低滑油的附著力，從而使滑油壓力降低，導致各部件潤滑不良。這種情況下只需改善發動機的散熱狀況即可解決，比如：增大散熱器的開度，從而增加散熱片的迎風面積，降低滑油溫度。

（4）滑油壓力顯示儀表故障。排除顯示儀表故障或者更換新件即可。

（5）發動機上滑油壓力引出點位移。萊康明IO-360-A1B6發動機測量滑油壓力的引出點都有規定的位置，一般都在發動機主油路的進口處或者是滑油濾座下方的小孔。如果引出點遠離該位置，因為流動損失，則測出的滑油壓力必然偏低。

（6）滑油泵的進口處受阻。滑油泵是從收油池泵起滑油傳輸到發動機各處的，若收油池內有異物或者是贓物正好堵在滑油的進油口上，那么滑油的流通就會受阻，導致沒有足夠的滑油去到發動機，從而導致滑油壓力偏低。

（7）內漏。這種情況極少發生。如果有的話極有可能就是發動機內部的油路堵頭掉落或者發動機內部裂紋，使滑油無法正常的在發動機內部循環，直接回到收油池。還有一種內漏的情況是滑油泵齒輪的齒頂與滑油泵體的間隙過大，導致滑油泵泵油不足，滑油壓力降低。

（8）調壓活門內部有贓物。該故障是發動機滑油壓力低的主要故障，大概占90%以上。調壓活門鋼球表面與主油路上的鋼球孔貼是緊密貼合的，如果它們兩者之間有贓物或者異物的話，就會破壞這種平衡，導致兩者之間存在間隙，進入發動機的滑油就會通過兩者的間隙流回收油池，就算是一粒細沙都會導致滑油壓力急劇降低。這也是我在試車過程中遇到過的最主要的故障。當遇到滑油壓力急劇下降的情況時，要立即關車，拆下右機匣上的調壓活門，取出鋼球與鋼球孔之間異物，清潔調壓活門，原位裝回調壓活門。

3 結語

隨著我國民航事業的蓬勃發展，我國的通用航空業也受益于我國低空領域的陸續開放也大有趕超之勢。全國范圍內，民營的通用航空公司如雨后春筍般地涌現出來。而我國的通用航空業正處于起步階段，大多數通用航空公司的機務人員都缺乏系統的培訓和學習，更欠缺發動機的維護經驗，以至于發動機有了故障而不知道問題出在哪里，找到了也不知道怎樣排除。通過上述的分析，明確了萊康明IO-360-A1B6航空發動機滑油油路的走向和調壓活門的原理以及造成滑油壓力高這一故障的原因，并提出了解決這一故障的建議。同時對于通用航空發動機的維護和故障的排除具有一定的指導意義。

參考文獻

[1] John Schwaner.Sky Ranch Engineering Manual[C].1991.

[2] David.Overhaul Manual Direct Drive Engine[M].U.S.A：Textron Lycoming Inc，1974.endprint