Slick4300系列磁電機故障分類及分析

楊雷

[摘要] 點火系統工作直接影響起動性能、發動機功率、經濟性以及工作的可靠性。在實際工作中，點火系統發生的問題比較多，在活塞式發動機中2/3的故障與點火系統有關，其中尤其是系統中最復雜的核心部件磁電機的故障較多。本文通過對磁電機的易損件和典型故障進行分析，為外場機務維護人員提供磁電機在維護工作中需要的基礎數據和排除方法，提高維護工作效率，提高飛機出勤率，降低人力和物力成本消耗，保證飛行安全。

[關鍵詞] 磁電機；功能；故障分析

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2015.24.078

1 Slick4300系列磁電機的工作原理

磁電機由磁路、低壓電路、高壓電路三個部分組成。其中磁鐵轉子、軟鐵架和軟鐵心磁路構成了磁路，用以產生變化的基本磁場，形成線圈中變化的基本磁通，一級線圈、斷電器和電容器構成了低壓電路，用以產生低壓感應電流（即低壓電流），并在適當時機將低壓電路斷開，使低壓電流的電磁場迅速消失，二級線圈和分電器構成了高壓電路，用以在低壓電路斷開時，產生高壓感應電流（即高壓電），并將高壓電按發動機的點火次序輸送至各汽缸的電嘴。

2 磁電機系統故障分類

磁電機的故障，可以分為兩大類，即從故障導致的后果進行分類，可以分為一般性故障和重大故障。對飛機發動機系統不會產生非常大的影響，整個系統還能繼續工作，只是性能指標有所下降，這些故障是一股性故障。對飛機發動機系統產生很大的危害，嚴重時磁電機不工作導致整個系統癱瘓，這些故障是重大故障。磁電機系統故障分類如下表所示。

3 磁電機部件功能故障分析

對于磁電機系統來說，其組成的基礎是零部件。所以系統的故障主要是由零部件故障引起的。因此，研究零部件故障，分析其故障模式，是研究一個系統失效的基礎。在描述系統的失效模式時，是以零部件故障模式來表征。

3.1 外定時不當

磁電機向電咀輸出高壓脈沖時發動機不在理想的提前點火位置。提前點火角度大，點火甲-，汽缸中燃氣的最高壓力出現在活塞運動到上死點之前，發動機的各曲軸連桿組件受力較嚴重，發動機有較大的功率損失；提前點火角度小則汽缸中燃氣的最高壓力出現在活塞運動到上死點之后，燃氣不能充分膨脹做功發動機也有較大的功率損失。主要表現為測試單磁時掉轉過多。當然在這種情況下磁電機本身的工作性能是沒有問題的，只要重新作外定時即可。

3.2 斷電器間隙調整不當

斷電器間隙過大過小時，會使二次線圈電壓降低，火花減弱，引起磁電機掉轉過多，發動機功率下降。但間隙增大時比間隙減小時掉轉相對要少一些。因為間隙增大，提前點火角增大，可以彌補一些火花減弱的影響。斷電間隙變化的原因，主要是不斷跳火花時的電侵蝕；尼龍頂塊的磨損等。如上所述，斷電器間隙過大或過小影響初斷時機和斷開角大小，從而影響二次線圈輸出電壓的大小，造成發動機單磁掉轉多，或磁電機超差（兩磁電機掉轉數超過50RPM）。

3.3 斷電器觸點燒蝕

斷電器接觸不良，會使接魑電阻增大，斷電時的低壓電流減小，二次線圈電壓減小。造成接觸不良的主要原因是接觸點間進入油污和發生金屬轉移。電容器有保護斷電器觸點的作用，當電容器失效時斷電器觸點很快燒蝕，或電容器安裝不牢接觸電阻大也會引起斷電器觸點的燒蝕。這里需要說明的是電容器的結構，如下圖，電容器兩端都有引出線，但這并非電容器的兩個極，實際上它們在電容器內部是連通的，是一根導線，即電容P導線，起將一、二次線圈連接點通向磁電機外連接磁電機開關的作用。電容器真正的兩極是P導線和電容器外殼。當電容器安裝不牢接觸電阻R大到不能忽略的時候，此時斷電器兩端電壓不再等于電容器兩端電壓，使電容器對斷電器觸點的保護作用減弱甚至失去保護。當R=∞即斷路時。接觸電阻大對二次線圈輸出電壓也有影響，接觸電阻和一次線圈內阻一起構成RC充電電路的電阻R+R，顯然R+R >R，這使RC電路的時間常數τ=（R+R）C增大充電時間延長，這顯然也減小了丨di/dt丨使二次線圈輸出電壓降低。由于接觸電阻R的大小隨發動機震動并不為一恒定值，所以影響到各汽缸電阻得到的電壓也就大小不一，故障初期可能出現發動機抖動，隨時間增長由于斷電器觸點燒蝕、觸點發熱嚴重甚至燒融斷電器尼龍頂塊使斷電器觸點不能斷開磁電機失效。所以工作中一定要認識到電容器的外殼是電容器的一個極，對其接地的可靠性要引起充分的重視。

3.4 線包絕緣性變差

由于線包受潮及工作溫度過高會引起線包絕緣性變差。線包絕緣性變差時，會使線包和殼體之間以及線包與附件的金屬接觸點和部件間發生放電現象，使磁能損失增大，二次線圈電壓降低。試車檢查單磁電機工作時會出現掉轉過多。當分解磁電機做工作時，如該磁電機發生了線包對外放電現象，我們就可看到線包放電部分被燒黑的跡象。

3.5 磁電機內部高壓電導出部分接觸不良

如在二次線圈輸出端接線片處磨損，導致與分電臂旋轉軸的彈簧炭柱接觸不良，將產生強烈的電火花，使分配到電咀的電壓降低，且會把跳火部分燒壞。

3.6 分電盤裂紋

分電盤發生裂紋現象是由于分電盤所在的工作環境較差。當產生裂紋后，在裂紋處會發生漏電現象，導致二次線圈電壓降低，影響磁電機正常工作。

3.7 分電樁磨損、燒傷

磁電機分解開后發現分電樁磨損、燒傷，會導致電樁與分電臂之間的間隙大小發生改變，影響輸出電壓的大小。

3.8 斷電器的彈簧片和低壓導線

由于斷電器的彈簧片長期被凸輪來回頂開會疲勞直至斷裂，低壓導線由于安裝不正確被擠壓導致在接線處脫開等現象，導致磁電機不工作，是由于低壓電路斷路使磁電機不產生高壓電。

4 結論

對于磁電機內部零部件失效引起的發動機故障情況來說，我們應該首先能找到導致該故障發生的機件。對于我們目前所使用的外場排故分析解決模式來說，就是逐一排除法，采用這種隔離故障件的排故方法，將會顯得耗時又耗力。相比之下，故障排除的執行工作就顯得比較簡單，直接更換故障件。整個排故過程的效率又與維修人員的素質密切相關，一個經驗豐富的機械師和技術一般的普通維護人員對問題的解決在效率上會存在較大的差別。而下次在飛行中遇到相同的故障時，可能又由別的維護人員來解決這個問題，又會重復按以上步驟一步一步來找出故障件，最終排除相同的故障，效率極低，共享性較差。對磁電機故障進行分類和分析，提出一個標準的排故流程，對提高排故的效率起到相當大的作用，保證了飛行正常用機的需求。