淺談航空活塞發(fā)動機慢車抖動

林洋

摘 要：本文主要分析Cessna172R的慢車抖動故障，結合混合氣燃燒與燃油分配器工作原理，初步探討故障原因對消除航空活塞發(fā)動機慢車抖動具有一定的作用。

關鍵詞：航空活塞發(fā)動機;慢車;抖動

在某次排除慢車抖動故障時，發(fā)現(xiàn)1號氣缸EGT一開始高于其他氣缸，隨著暖機時間增長而迅速下降，1號缸與其他氣缸EGT的差值達到最大值，在推油門增大轉速時，1號缸EGT迅速上升，1號缸與其他氣缸的EGT差值迅速減小，然后又再次增大。將燃油分配器和電嘴更換后，才將故障排除。

一、混合氣分析

混合氣濃度改變關系著發(fā)動機動力性、燃油經濟性及爆燃傾向有關。混合氣的組成影響著火焰?zhèn)鞑サ乃俣龋@又決定了燃料是否能夠及時燃燒。

在小轉速下，吸氣式發(fā)動機的油門開度和充填量較小，為能防止廢氣過分沖淡，使發(fā)動機穩(wěn)定工作，就必須提供稍微富油的混合氣，余氣系數(shù)約為0.7-0.8。吸氣式發(fā)動機在中轉速時，為提供良好的經濟性，就必須提供較為富油的混合氣，余氣系數(shù)應在0.9-1.0。當吸氣式發(fā)動機在大轉速工作時，需要比較富油的混合氣，余氣系數(shù)約為0.85。才能保證發(fā)動機輸出較大的功率。只有當燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁欤瑲飧變热細鈮毫Σ拍芸焖偕仙阶畲笾担細鈱钊呐蛎浌υ龃蟮阶畲笾担l(fā)動機才能得到最大的指示功率。

混合氣過貧油燃燒，混合氣燃燒后發(fā)出的熱量減少，燃氣最大壓力減少，并且火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p緩，燃燒過程持續(xù)的時間就延長，燃氣最大壓力出現(xiàn)的晚，一些混合氣在排氣過程中仍在燃燒，最終最大燃氣壓力出現(xiàn)在在排氣過程，排氣管發(fā)出短而尖銳的放炮聲。

二、燃油分配器

在具有一定壓力的汽油流入流量分配器后，它從進油口流入薄膜下方。只有當分配器內汽油壓力足夠大時，薄膜才能克服彈簧壓力向上移動，薄膜才能使空心針塞向上移動。汽油經空心針塞進入殼體內的環(huán)形槽，空心針塞的油路連接到燃油噴嘴的油路，才能將汽油輸送到每個燃油噴嘴。當發(fā)動機在低速時，由于所需的汽油很少，空心針塞得開口也很小。

當通過燃油噴射器的汽油流量逐漸大于發(fā)動機慢車所需的油量時，在噴嘴的油路內逐漸形成汽油壓力。在汽油壓力的作用下，薄膜逐漸驅動空心針塞，燃油分配器的空心針塞逐漸打開，分配到發(fā)動機每個燃油噴嘴的汽油量將隨著汽油壓力而變化。

燃油分配器內的汽油蒸發(fā)干后析出的雜質把分配器里面的組件粘合在一起，燃油分配器內的元件不能靈活工作，導致汽油分配不均勻，發(fā)動機工作不穩(wěn)定。

在外界溫度過高長時間慢車工作，會導致管路和分配器內燃油蒸發(fā)，導致發(fā)動機工作不穩(wěn)定。

三、電嘴

電火花的能量決定起始火焰強度，由于電嘴性能下降，電火花能量不足，混合氣不易點燃，即使點燃了，火焰也很不穩(wěn)定，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p緩，燃燒過程持續(xù)的時間就延長，燃氣最大壓力出現(xiàn)的晚，一些混合氣在排氣過程中仍在燃燒，最終最大燃氣壓力出現(xiàn)在在排氣過程，排氣管發(fā)出短而尖銳的放炮聲。

四、故障分析

通過分析數(shù)據(jù)可以得出由于燃油分配器故障導致燃油分配不均勻，1號缸分得的計量燃油少，其余氣缸分得計量燃油較多，1號缸混合氣余氣系數(shù)大于最佳混合氣余氣系數(shù)。在發(fā)動機開始工作時，1號缸混合氣的余氣系數(shù)在較其他缸相比處于最佳值，所以一開始1號缸EGT高于其他缸，隨著慢車工作時間的增加，1號缸混合氣的余氣系數(shù)增大，1號汽缸混合氣過度貧油燃燒。

在慢車時由于1號缸混合氣過分貧油工作，其余缸混合氣偏富油和電嘴性能下降，1號缸EGT迅速下降。每個缸的每個個工作循環(huán)中燃氣壓力大小差距很大，導致發(fā)動機抖動。隨著燃油流量和轉速地上升，1號缸混合氣過分貧油逐漸變?yōu)樽罴鸦旌希?號缸排氣溫度迅速上升，每個缸的各個工作循環(huán)中燃氣壓力變?yōu)榛鞠嗤l(fā)動機抖動就消除了。

五、結論

航空活塞發(fā)動機慢車抖動的原因遠不止這些，并且更有可能是多種故障共同引起的。在日常工作中，要做好總結分析;排故時，按照先易后難的原則，同時注意觀察發(fā)動機轉速，排氣溫度氣缸頭溫度，燃油流量，滑油壓力等參數(shù)有無異常。

參考文獻：

[1]唐慶如.活塞發(fā)動機[M].兵器工業(yè)出版社，2007.1.

[2]周國忠.C172飛機發(fā)動機貧富油使用淺析[J].中國民航飛行學院學報，2012.1.

[3]李永軍，李飛.淺析航空活塞發(fā)動機抖動的原因與故障排除[J].科技資訊，2011.9.