一起Lycoming航空活塞發動機滑油滲漏故障分析

楊淳 王銀坤

摘要：發動機滑油系統是航空發動機的重要組成部分，文章從一起Lycoming活塞發動機滑油滲漏故障切入，闡述某型Lycoming航空發動機故障排除程序和步驟，分析故障原因并依據最終故障原因提出該型發動機滑油系統維護相關建議，為相同或相似機型日常維護提供參考借鑒。

關鍵詞：活塞發動機;滑油系統;故障分析

0 ?引言

某部Cessna172R飛機正常結束飛行訓練后，維修人員在進行飛機和發動機100小時定檢前準備工作時檢查發現，該飛機發動機1、3號氣缸上下部均有大量滑油痕跡，維修人員隨即開始檢查排故。

1 ?滑油系統結構及工作原理簡析

Cessna172R飛機發動機滑油系統主要包括收油池、收油池濾網、滑油泵、主滑油濾、安全活門、恒溫旁通活門、散熱器、調壓活門以及機匣和附件機匣上的滑油通道。發動機滑油系統是壓力潤滑（主）、潑濺潤滑以及二者相結合的混合潤滑方式，詳細潤滑線路見圖1。

2 ?排故流程

根據該型發動機滑油系統結構，目視檢查滑油系統收油池、滑油濾、供油管路、回油管路、均未發現異常，故維修人員考慮可能是發動機汽缸本體可能存在滑油滲漏情況，故開始以下排故流程：

①檢查各缸氣密性，汽缸輸出壓力均高于60PSI且各缸輸出壓力相差不應超過15PSI，未見異常。

②清除油跡進行第一次排故試車，發現1缸進氣門和排氣門推桿套上有大量滑油痕跡，懷疑1缸進氣門推桿套上有裂紋，更換后進行第二次試車，因試車時間不長沒有發現有滑油滲漏痕跡。為了進一步確認故障是否排除，進行了第三次試車。第三次試車多次推大車后，發現1缸和3缸處又有大量滑油痕跡出現。

③拆下滑油壓力調節活門，檢查滑油壓力調節活門及密封圈，未發現異常。

④用耐高溫膠帶對滑油壓力開關、滑油壓力傳感器導管、3缸進排氣門推桿套進行包扎;用軟鋁板固定在3缸上部，對疑似滲油區域進行隔離。試車后檢查，膠帶外表均有少量油跡，撕下膠帶，膠帶內部干燥，排除上述包扎處是滲漏點的可能。鋁板兩面均無油跡，未獲得預期效果。同時發現3缸排氣門推桿套靠機匣端密封圈處有少量滑油泡沫。

⑤更換3缸排氣門推桿套靠機匣端密封圈后試車，依然有大量油跡。

⑥將1缸和3缸拔下徹底清潔，對1缸和3缸的推桿套進行氣密測試，對1缸和3缸的缸體進行油液滲漏測試，檢查機匣本體、氣缸安裝邊、各接縫處等相關部位，均未發現異常。

⑦恢復1、3缸后，進行地面長時間試車，慢車時讓維修人員在安全位置進行觀察，發現出現油跡后立即停車。隨后維修人員仔細檢查發現，1號氣缸正上部距離氣缸安裝面約99.93mm處，即從氣缸底部計數，第13和14個散熱片之間（如圖1）存在長度約為70mm的周向裂紋（如圖3）。

⑧分析近近期正常飛行的發動機參數：滑油溫度平穩、無明顯波動，隨發動機工作狀態正常變化;滑油壓力平穩、無明顯瞬時波動，隨發動機功率改變正常變化，見圖4;四個氣缸的CHT均在規定范圍內，差值較小不超過50°F;在功率變化時，短時間出現1、3缸EGT較高，2、4缸EGT較低，1缸EGT最大，最大差值較大，最大接近200°F，其他階段EGT參數正常，見圖5。從維修經驗看，這種程度的差值變化可以接受，即從SD卡數據上不能明顯看出1號氣缸出現裂紋的異常。

3 ?故障原因分析

從該發以往的故障情況看，僅出現過一般故障，與氣缸裂紋無直接關系。在之前的維修工作中也未出現滲滑油的異常情況，說明氣缸裂紋出現時間不長。氣缸裂紋位置不在燃燒室區，氣缸壓縮性檢查也不能反映出與裂紋有關的異常。從發動機參數看，到目前為止，裂紋故障對發動機性能參數無明顯影響。在排故過程中，也排除了發動機其他部附件滲油的可能。試車過程中，需要在大功率狀態工作較長時間才出現滲油，說明裂紋可能處于發展初期，只是因發動機工作時氣缸處于惡劣的高溫環境和大功率應力作用下，裂紋擴展速度較快，滲油量較大。

綜上所述，初步認為本次發動機滲滑油的原因是氣缸裂紋所致。查閱該型飛機故障記錄，發動機汽缸出現裂紋的故障極為少見，故在排故初期，維修人員重點檢查的方向為常規的管路檢查，加上裂紋位置較為隱蔽，故維修人員在連續多次試車排故后才明確發動機的滲漏位置。本次故障的排除也為后續相同故障的排故提供了一定參考。

維修人員更換1號汽缸后，再次試車檢查，發動機各項參數正常，無滑油滲漏，故障排除。

4 ?維修提示

該故障的排除給了我們幾點提示，一是隨著該型飛機的長期服役，在使用過程中會暴露出越來越多的之前未曾出現的故障，維修人員在排故過程，不能局限于之前的維修經驗，在發現特殊情況之后，要及時改變排故思路。二是根據力學分析，汽缸裂紋的出現，往往跟使用過程環境的劇烈變化有關，汽缸本身屬于發動機的核心部件，要求我們在正常使用過程中注意發動機操作使用情況，地面試車及空中飛行時，盡量柔和操作油門桿，避免發動機轉速過大變化，以減少發動機內部瞬時環境變化對缸體的沖擊，減少類似于本次故障中裂紋的出現。

參考文獻：

[1]Cessna Aircraft Company. Model 172R/172S Maintenance Manual.Rev22[Z].

[2]Cessna Aircraft Company. Model172R/172S illustrated Parts Catalog， Rev22[Z].

[3]閻成鴻.CESSNA172R型飛機機型培訓教程[M].北京：航空工業出版社，2008：243-247.

基金項目：中國民用航空飛行學院科研基金面上項目（J2019-073、J2020-99）。

作者簡介：楊淳，女，助理工程師，主要從事通用航空器維修與管理工作。