某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)冬季起動(dòng)困難的判斷與對(duì)策

【摘 要】某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)服役幾十年，每到冬季頻頻出現(xiàn)起動(dòng)困難的情況，用戶迫切需要了解影響起動(dòng)困難的主要原因，以及如何解決該問題。針對(duì)某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中電路、油路、氣路等各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)外場(chǎng)發(fā)生的起動(dòng)困難進(jìn)行說明，并通過大量收集外場(chǎng)起動(dòng)困難的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的梳理和分析，闡述如何采用簡(jiǎn)單易行的方法判斷影響起動(dòng)困難的因素，并給出針對(duì)性排故措施和最終解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】渦槳發(fā)動(dòng)機(jī) 起動(dòng)困難 判斷與對(duì)策

1 前言

某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)在冬季低溫起動(dòng)時(shí)，常出現(xiàn)起動(dòng)不點(diǎn)火的現(xiàn)象，而熱態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)不存在問題。多年來一直困擾著我們，給使用維護(hù)帶來不便，特別是在執(zhí)行任務(wù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)不成功給用戶造成極壞的影響。大多數(shù)情況下用地面70伏電源車起動(dòng)，點(diǎn)火轉(zhuǎn)速可上升到24%而不成功，但用飛機(jī)上的小渦輪60伏電源起動(dòng)，點(diǎn)火轉(zhuǎn)速僅能上升到17%卻成功率高。在低溫情況下，用專用的加溫車對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙進(jìn)行加溫，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)成功率也高。通過多年來外場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難中電、油、氣等影響因素進(jìn)行分析判斷，制定出針對(duì)性很強(qiáng)的解決辦法。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)冬季起動(dòng)困難分析

某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)點(diǎn)火的時(shí)間是25秒[1]。從電嘴跳花開始，到第9秒起動(dòng)噴嘴噴油點(diǎn)火、第20秒發(fā)動(dòng)機(jī)主噴嘴噴油點(diǎn)火，至第25秒結(jié)束，點(diǎn)火器能否點(diǎn)著發(fā)動(dòng)機(jī)主噴嘴的關(guān)鍵時(shí)間是第20秒到第25秒，同時(shí)在第20秒的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高低對(duì)點(diǎn)火器的點(diǎn)火性能也是很重要的因素。

在冬季大氣溫度較低的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)起動(dòng)點(diǎn)火困難的故障，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量聲譽(yù)，通過收集大量起動(dòng)困難的情況，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由此，我們認(rèn)真地考慮了許多可能的解決辦法，進(jìn)行了大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作，最終我們認(rèn)定影響某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)冬季起動(dòng)點(diǎn)火成功率主要有以下幾點(diǎn)：⑴ 冬季時(shí)燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器、燃燒室內(nèi)霧化程度低、效果差；⑵ 電嘴效率低；隨著使用時(shí)間的增加，點(diǎn)火線圈老化導(dǎo)致火花強(qiáng)度減弱；⑶ 燃油調(diào)節(jié)器初期供油平臺(tái)壓力低影響發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室點(diǎn)火；⑷ 發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)起動(dòng)系統(tǒng)之間不匹配，導(dǎo)致起動(dòng)困難。

3 冬季起動(dòng)困難的判斷和對(duì)策

現(xiàn)場(chǎng)判斷起動(dòng)不成功主要原因的簡(jiǎn)單方法是：發(fā)動(dòng)機(jī)按正常程序進(jìn)行起動(dòng)，在按下起動(dòng)按鈕后9～20秒（或者觀察螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)后的7～18秒）期間，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口是否有蘭煙冒出（大量的、少量的或無蘭煙），起動(dòng)不成功停車后，檢查左、右電嘴上是否有煤油跡（無油跡、有油跡），檢查電嘴火花情況。

3.1 點(diǎn)火器未點(diǎn)燃的判斷與處理

如果是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器未點(diǎn)燃，導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)不成功，從外面觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程，螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)后7～18秒期間，發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口將觀察不到蘭煙冒出，檢查電嘴會(huì)發(fā)現(xiàn)有煤油跡或者電嘴火花很弱且僅有一點(diǎn)。

該類情況的現(xiàn)場(chǎng)處理辦法為：⑴ 更換或串裝點(diǎn)火良好的點(diǎn)火器；⑵檢查或更換電嘴，確保電嘴跳火范圍在80%以上，最好是滿圈；⑶ 更換點(diǎn)火線圈。

通過上述檢查和更換部分零部件后，能夠順利解決此類原因?qū)е碌钠饎?dòng)困難問題。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室未點(diǎn)燃的判斷與處理

發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)時(shí)，從外面觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程，螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)后7～18秒期間，發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口可觀察到蘭煙冒出，檢查電嘴干燥，我們可以判斷出該發(fā)動(dòng)機(jī)是因?yàn)槿紵椅袋c(diǎn)燃導(dǎo)致的起動(dòng)失敗。

此類情況的現(xiàn)場(chǎng)處理辦法為：（1）提高燃油調(diào)節(jié)器初期供油平臺(tái)壓力的方法解決。將燃油調(diào)節(jié)器的16號(hào)螺釘反1～3格（增油），17號(hào)螺釘反1～2格（減油）；（2）采用飛機(jī)小渦輪60伏電壓進(jìn)行起動(dòng)；由于小渦輪帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速僅能達(dá)到17%，該轉(zhuǎn)速下有利于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，因而在特殊情況下，可以采用飛機(jī)小渦輪60伏起動(dòng)。（3）采用延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間來解決。在起動(dòng)過程中采用接通空中起動(dòng)電門的方法進(jìn)行起動(dòng)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間至10秒，使發(fā)動(dòng)機(jī)主火炬有充分時(shí)間來點(diǎn)燃，起動(dòng)成功率可達(dá)80%以上。

3.3起動(dòng)困難疑難情況的對(duì)策

3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)加溫

通過上述方法仍然不能排除起動(dòng)困難問題時(shí)，說明該臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)上存在系統(tǒng)問題，要解決此類發(fā)動(dòng)機(jī)冬季起動(dòng)困難問題，需要在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前對(duì)其進(jìn)行加溫，通過加溫的手段，至今外場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)都能起動(dòng)成功，但是給發(fā)動(dòng)機(jī)加溫的時(shí)間和準(zhǔn)備工作時(shí)間均較長(zhǎng)，一般機(jī)場(chǎng)無法提供這些保障。

加溫方法：利用加溫車從發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙吹熱空氣（空氣溫度為80℃～90℃），吹熱空氣的時(shí)間根據(jù)環(huán)境溫度來確定，一般持續(xù)加溫120分鐘左右即可，加溫后冷轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，可將發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)加溫至20℃左右，在這種情況下，幾乎所有發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常起動(dòng)。

3.3.2 左右點(diǎn)火器互換

根據(jù)燃燒基本原理，發(fā)動(dòng)機(jī)左、右點(diǎn)火器互換進(jìn)行模態(tài)分析，互換后，氣流撞擊到裙部通道的壁面后改變方向，在擋流板和點(diǎn)火器球形壁面的共同作用下，氣流渦心位置發(fā)生了改變，更加偏向右側(cè)電嘴位置，解決了燃油霧化程度、油氣比例、點(diǎn)火器中空氣流動(dòng)方向和流速等影響因素，使氣流流速降低壓力升高，有利于點(diǎn)火，且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作無影響，能保證滿足各種氣候條件下的點(diǎn)火起動(dòng)問題（低溫、高寒、高原）。

在點(diǎn)火器不進(jìn)行大量改進(jìn)的前提下，將左、右點(diǎn)火器進(jìn)行互換，點(diǎn)火器互換安裝，接口完全一致，可以滿足安裝要求，同時(shí)點(diǎn)火器正面進(jìn)氣改成背向進(jìn)氣，可以解決某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難問題。

4 運(yùn)用

從2010年以來，在冬季使用中只要出現(xiàn)起動(dòng)困難，通過采用最簡(jiǎn)單的左、右點(diǎn)火器互換方法，在現(xiàn)有使用環(huán)境下，均能保證一次起動(dòng)成功，成功率100%。

參考文獻(xiàn)：

[1]《XX6系列發(fā)動(dòng)機(jī)維修手冊(cè)》.南方公司2005年編制.

作者簡(jiǎn)介：王學(xué)林（1971—），男，湖南長(zhǎng)沙人，工程師，研究方向：外場(chǎng)技術(shù)服務(wù)和保障。