摘 要:燃油系統對于航空活塞飛機而言,它的工作的情況,直接影響到了發動機的使用性能及穩定性,嚴重時甚至會影響到飛行安全,造成飛行事故燃油系統對于航空活塞飛機而言,它的工作的情況,直接影響到了發動機的使用性能及穩定性,嚴重時甚至會影響到飛行安全,造成飛行事故。本文簡單介紹了CESSNS172R飛機所采用的IO-360-L2A型發動機所采用的燃油系統的構成、功能。對燃油系統常見故障的現象、可能原因及可采取措施進行重點介紹,對提高發動機燃油系統的維護質量、保障發動機的工作可靠性具有一定的意義。
關鍵詞:燃油 故障 分析
發動機燃油系統的構成主要包括燃調、機械泵、燃油分配器、噴嘴、燃油導管等部件。它的功用是不間斷的向發動機提供適量的霧化燃油,以便燃油與進入燃燒室的空氣能夠均勻的混合,組成余氣系數適當的混合氣,滿足發動機在各個工況下對燃料的需要。下面我就我院在CESSNS172R維護過程中常見的燃油系統故障進行簡要分析,并提出排故建議。排故相關的其它系統故障不在文中列出。
一、全油門時不能達到規定的燃油流量或規定轉數。
1、燃油供油量不足。試車時打開電動泵,看燃油壓力有無好轉,有好轉則考慮機械泵故障,若無好轉則進行以下操作。檢查管路有無滲漏,燃油濾網有無堵塞,燃油關斷活門是否全開。
2、燃調貧油。燃調計量燃油不足導致混合氣貧油。我們讓發動機在全富油狀態下運轉,會發現汽缸頭溫度升高很快,調整混合比手柄朝貧油方向調整發動機轉速不出現上升。我們通過調整慢車活門連接桿的長度來調節貧富油,若貧富油無法調整到正常值,則考慮更換燃調組件。
3、油門操縱鋼索設置不正確。操縱油門鋼索未能使節氣門達到最大開度,造成燃油流量小,發動機功率不足。重新校裝油門操縱鋼索,通過調整鋼索位置和長短來確保操作極限位置正確。在操作極限位置,操作手柄都應該有一定余量,來確保操作行程滿足要求。
4、發動機進氣濾故障。發動機進氣濾堵塞,造成進氣量不足。處理方法是清潔或更換進氣濾。在雨天,由于大量的雨水被吸進氣濾,影響發動機進氣量,也會造成發動機功率下降,通常吹干進氣濾后就可恢復正常。
二、燃油流量過高。
1、燃油指示系統故障。CESSNA 172R飛機燃油流量指示是測量燃油壓力轉換而來。如確定燃油流量傳感器或燃油流量表有故障,則更換故障件。
2、故障時伴隨有發動機工作不穩和功率下降,可能是噴嘴堵塞。噴嘴芯發生堵塞后,未被堵塞的噴嘴燃油流量上升,被堵塞的噴嘴燃油流量下降,從而使燃油流量傳感器感受的壓力升高,從而轉換為流量指示增加,造成發動機燃油流量增高的現象。噴嘴若發生堵塞,拆下噴嘴進行清洗。將噴嘴浸泡在MEK或丙酮溶液中20min,用Stoddard溶液對噴嘴進行沖洗,然后將其吹干。安裝之前我們要先沖洗管路、清潔油濾,并對燃油系統進行沉積物檢查,防止再次發生堵塞。
3、燃油噴嘴流量不正確。拆開噴嘴,在出油口處放置量具進行燃油流量檢查。比較4個噴嘴的出油量來判斷供油是否均衡。進一步對供油過多或過少的噴嘴管路進行檢查,確定故障部位進行更換。
4、燃油導管內徑太小。燃油導管彎曲半徑過小,造成導管內徑變化或是管道彎曲造成供油阻力增大,從而影響燃油流量,導致燃油流量過高。排除方法是更換彎曲半徑小的導管。
三、慢車關斷困難。
1、混合比操縱機構連接調整不正確。混合比操縱臂與慢車關斷止擋應接觸良好。否則應重新校裝鏈接操縱鋼索,確保混合比操作行程正確。
2、混合比控制活門損傷或安裝不正確,或內部密封圈出現破損變形。我們應當將油門混合比手柄至于關斷位,脫開燃調供油管路,打開增壓泵,觀察燃調供油口燃油滲漏量不超過90滴每分鐘。否則說明燃調內部滲漏,應對燃調進行更換。
3、燃油分配器卡阻。當發動機關車時,匯流閥處壓力下降,單向閥關閉氣缸燃油供給。分配器單向閥是依靠彈簧力關閉,常出現關閉不嚴的故障。我們要檢查清潔分配器,必要時可以嘗試敲擊分配器殼體,或反復增壓來使活門復位。
四、慢車工作不穩定。
1、進氣系統漏氣。由于密封圈損壞或連接導管松動引起空氣滲漏。多余的空氣參與燃燒后造成發動機工作不穩定。首先檢查進氣系統漏氣點,檢查密封圈、卡箍和接頭處,更換損壞的密封圈,參照維護手冊緊固卡箍和接頭。
2、燃油在管路局部形成氣塞。這種特殊情況發生在高的環境溫度或發動機長時間在低轉速工作的情況。高溫使燃油汽化生成的蒸汽和燃油中分離出來的空氣在燃油管路中產生大量氣泡,影響供油量,造成慢車工作不穩定,嚴重時會導致供油中斷發動機停車。將混合比設置全富油,油門1200RPM~1500RPM,保持1~2分鐘,增加系統燃油流量,降低了燃油溫度,達到清除氣塞的目的。
3、燃調慢車活門U型夾連桿磨損綜合間隙過大。試車檢查慢車轉速和慢車貧富油變化大,油門桿彈性行程增大,在大力收油門時發動機有停車趨勢。此故障只能更換上下部U型夾及連桿,消除間隙。
4、發動機混合比過貧油。混合氣過貧油會造成發動機慢車工作不穩定,抖動。應重新調整混合比及慢車轉速。
五、發動機工作不穩定、抖動。
1、發動機混合氣的余氣系數過富油或過貧油。余氣系數過富油或過貧油都會使發動機的工作變得不穩定。過貧油時最明顯。調整慢車貧富油上升10~50轉,貧富油調整好后再將慢車轉速調整至700-750轉。將轉速推至1800轉,穩定工作12秒后,檢查中轉速貧富油。中轉速發動機過富油會造成發動機功率下降。中轉速貧富油是外場維護是不能調整的,只能更換燃調。
2、一個或多個噴嘴堵塞,通常伴有很高的起飛燃油流量。噴嘴堵塞后,隨著發動機轉速上升,發動機抖動加劇。嚴重時會出現一個或多個缸不工作,嚴重威脅飛行安全。噴嘴若發生堵塞,拆下噴嘴進行清洗。將噴嘴浸泡在MEK或丙酮溶液中20min,用Stoddard溶液對噴嘴進行沖洗,然后將其吹干。并對燃油系統進行沉積物檢查,防止再次堵塞。燃油分配器芯桿粘連。燃油分配器芯桿粘連使燃油分配器工作不穩定,造成供油不足,使動力裝置工作不穩定。應拆下燃油分配器進行檢查、清潔。
3、燃調故障。燃調故障,首先我們應檢查油濾是否干凈無堵塞。接著檢查操縱連桿機構是否正確,油門和混合比操縱搖臂能否與限動釘接觸,行程是否正確。檢查燃調殼體中央的密封裝置有無滲漏。燃調的內部滲漏,會造成未經計量的燃油進入氣缸加入燃燒,使發動機余氣系數變富油。如果是內部滲漏,則必須更換燃調。
燃油系統部件在拆裝過程中,應當保證所使用工具和操作環境的清潔,防止污染燃油系統,造成安全隱患。面對一個的故障可能有很多故障原因,我們應當靜下心來,仔細想想,從簡單的,花費最低的,最有可能的原因開始,去判斷排除故障。
參考文獻:
[1]《基于故障樹的燃調系統維修決策支持系統的設計與實現 》袁春
[2]《活塞發動機》唐慶如
[3]《活塞式發動機燃調常見故障及排故技巧》丁發軍
作者簡介:
廖飛 1982.11 男漢族 四川廣漢市 助理工程師航空維修中國民用航空飛行學院 618307