航空活塞發動機氣門卡阻故障研究

馮文瑞

摘 要：當前的航空科技發展水平來說，航空活塞發動機的主要問題就是氣門卡阻，氣門卡阻故障會引發多方面的發動機的各種故障的出現，進而威脅其飛行的安全。本文通過對于航空活塞發動機的設計、制造以及維護等方面對其進行深入的研究分析，從而得出其相關角度對于氣門卡阻問題的影響。還結合相關的維護以及使用的實踐方面對其進行具體的針對性的措施的提出以及應用，進而降低氣門卡阻的發生。

關鍵詞：氣門卡阻;活塞發動機;航空問題

活塞發動機的氣門以及氣門桿之間的導套對于其有一定的影響，由于某種原因會導致氣門的相對運動受到影響，進而引起氣門卡阻問題的出現。氣門卡阻問題的直接原因就是氣門以及氣門導套之間可能存在的一定的沉積物到一定程度的聚集;其次就是其氣門導套的驟冷或者氣門桿驟熱引起的一系列的具體問題。這些問題都對于發動機的設計、制造以及未來的維護工作都有一定程度的影響。

一、氣門

氣門是發動機的一個重要部件，氣門由兩部分組成，分別為進氣門和排氣門，進氣門使得氣體進入發動機中與燃油充分混合，進而使得其的啟動更加順暢。排氣門則是將燃燒后的氣體排放出來。氣門的主要構件就是氣門座、氣門以及氣門導套等幾部分。氣門的結構用于工作過程中就是推動推桿進而使得其的工作更加順暢。氣門彈簧的作用就是在其凸輪的凸峰離開挺桿之后，進行氣門的關閉動作。氣門以及氣門座之間是緊密連接在一起的，并且話通過搖臂以及推桿等結構緊密貼合在一起。

二、氣門卡阻的原因分析

通過對于發動機的研究發現，氣門卡阻的主要原因就是在于兩個。首先，氣門與氣門套之間有沉淀物;還有就是氣門桿發生了變形。

2.1設計原因

活塞發動機的氣門的工作環境就是高溫高壓，以及反復的不間斷的摩擦，這就很容易使其造成損傷。并且在工作過程中，還可能出現撞擊以及潤滑不良和受熱不均勻等現象的出現，進而使得其有一定程度的磨損，進而影響其的工作。在活塞發動機內部，油路與氣路是在氣門以及氣門導管的位置發生了分隔，并且氣門是通過噴濺進行潤滑的，氣門在散熱以及進行潤滑冷卻的過程中的條件相對較差，這就容易引起一系列問題的出現。氣門對于汽缸來說是直接密封的，其受到高溫的燃氣的影響。氣門在要比以及氣門彈簧的共同作用下就會使得其與氣門座發生撞擊，進而導致氣門發生損壞。這種氣門的損害屬于氣門的交變能力從而導致金屬的疲勞。在較低溫度的空氣與較高溫度的燃氣進行氣體交換的過程中，溫度的急劇變化容易使其發生損傷，進而導致熱疲勞的出現，漏氣的現象也就隨著出現。這些都是由于結構以及功能的設計，從而導致溫度對其的影響相對來說比較大，容易使得氣門上的潤滑油被烤干的現象出現，進而使得其的沉淀物以及殘渣殘存在氣門以及氣門導套之間。

不同的結構對于排氣門以及氣門卡阻的故障發生的概率也是有一定的影響的，比如，大陸的發動機使用的是實心的排氣門，但是萊康明發明的氣門就是鈉冷卻的排氣門。萊康明的排氣門可以是熱量從氣門頭傳遞到氣門桿，之后還可以同氣門導套傳遞到氣缸中。在這個傳遞過程中熱量的散失就使得其的損傷降低到一定的程度。對比來看，大陸的發動機的氣門桿的工作時的溫度就比其更高一點，這就容易使沉積物出現，進而影響氣門以及氣門導套之間的正常工作。

同時，排氣門以及排氣門導套的設計對于氣門卡阻故障的出現也有一定程度的影響。其氣門導套的耐磨想以及直徑對其正常工作都有一定的影響。采用直徑較大、耐磨性較強的氣門導套就可以使得問題的出現率得到一定程度的降低，從而確保其散熱的正常以及沉淀物的不容易生成和堆積。

2.2制造原因

在航空活塞式發動機的各個零件的制造過程中也存在一系列的問題影響發動機的正常運行，這些缺陷的存在會大大影響發動機的正常使用。零部件在制造過程中存在一些問題，比如氣門在加工的過程中，某些誤差的存在可能導致氣門封閉不嚴，進而導致高溫燃氣的泄露問題的出現。這些問題使得氣門的溫度過高，進而導致氣門卡阻的問題出現。另一個在制造過程中影響的原因就是裝配不正確。比如，搖臂軸襯套在進行裝配的過程中，容易由于擠壓等問題發生滑落的現象，從而使得在冷卻的過程中氣門的滑油提供出現問題，進而導致氣門卡阻現象的出現。

2.3維護原因

航空的活塞式發動機在運行過程中需要通過導風板進行氣流的組織，進而對于氣缸進行全面的冷卻處理。因此，如果在維護過程中，導風板的安裝出現差錯，氣缸就不能得到及時的冷卻，進而導致發動機出現局部高溫的現象。工作溫度相對較高的氣門部分就非常容易出現故障，也就是氣門卡阻現象的發生。滑油散熱器是可以通過滑油對其進行散熱的，進而降低發動機的溫度。但是，如果散熱器發生了堵塞，就使得滑油不能對其進行充分的冷卻，也就導致了氣門卡阻現象的發生。

在發動機的使用過程中是需要對于磁電機進行定時的，因此如果使用的點火角不能滿足需求，進而使得火焰的燃燒發生延續，高溫的燃氣直接影響氣門以及氣門桿，從而使得氣門桿上的滑油發生碳化的現象，這也就導致了相關問題的出現。過貧或者過富的油氣比容易造成其他問題的出現，比如降低其的火焰傳播速度，或者使得火焰燃燒得到延續，這些都可能影響到氣門以及氣門桿發生變化，進而導致氣門卡阻現象的出現。在正常的情況下，滑油可以保護氣門以及氣門桿的正常結構進而保證其的正常工作，但是高溫則會使得其發生一些變化，不能實現對于氣門的保護。

三 、結束語

綜上所述，合理研究發動機的工作原理，進而制定適合發動飛翔的方案使得發動機的各個零件都可以更好的運行下去。并且發動機的各個零件還需要進行定期的檢查以及更換，定期清除零件上的污垢等等。發動機不能長時間的放置，應該定期運行發動機，從而清除發動機的水分以及酸，才能保證發動機可以安全進行工作。

參考文獻：

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