航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)的污染及監(jiān)控

摘要：滑油系統(tǒng)是發(fā)動機一個重要的工作系統(tǒng)，它直接關(guān)系著發(fā)動機能否安全可靠工作，以及工作性能的優(yōu)劣。且其滑油具有循環(huán)使用的特點，攜帶著發(fā)動機內(nèi)部大量信息，通過對滑油系統(tǒng)進行監(jiān)控和技術(shù)診斷，可提前發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的內(nèi)部故障，為預(yù)測發(fā)動機部件使用壽命和可靠性提供有力依據(jù)。滑油系統(tǒng)的功用是向發(fā)動機軸承，以及附件齒輪箱里的齒輪的工作表面提供滑油，帶走由于高速轉(zhuǎn)動摩擦所產(chǎn)生的熱量以及周圍高溫零件所傳來的熱量，以維持軸承、齒輪的正常溫度狀態(tài)，并在軸承的滾道與滾子間，相嚙合的齒面間形成連續(xù)的油膜起到潤滑的作用;另外還可以利用滑油系統(tǒng)具有一定壓力的滑油，作為某些液壓裝置和操作機構(gòu)的傳動介質(zhì)。在采用滑油--燃油熱交換器時滑油的熱量還能對燃油加溫，改善燃油系統(tǒng)的高空性能。因而滑油系統(tǒng)對發(fā)動機可靠性的影響至關(guān)重要，所以必要采取某些專門的手段進行滑油系統(tǒng)的監(jiān)視與故障診斷，并與氣路分析技術(shù)，振動監(jiān)視技術(shù)等配合，共同實現(xiàn)和完善發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷，以保證發(fā)動機安全可靠的工作。

關(guān)鍵詞：滑油系統(tǒng);潤滑;污染

飛機滑油系統(tǒng)的功能是：當(dāng)發(fā)動機工作時，連續(xù)不斷地將足夠數(shù)量的清潔滑油，輸送到發(fā)動機各轉(zhuǎn)動機件的軸承和傳動齒輪的嚙合處進行潤滑。以減少部件的磨損，并帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量和臟物。因此，發(fā)動機工作時，滑油系統(tǒng)一刻也不能中斷滑油的供應(yīng)，否則就會影響部附件的潤滑和散熱，甚至引起軸承等重要部件的損壞而造成嚴重事故。滑油系統(tǒng)污染是指滑油中的水分會引起金屬零件表面銹蝕，使滑油揮發(fā)，加速氧化分解，生成沉淀和腐蝕性物質(zhì)，進一步惡化滑油的潤滑性能。

發(fā)動機的適航狀態(tài)直接關(guān)系到整架飛機的適航性，而航空滑油的清潔度又直接影響到發(fā)動機系統(tǒng)運行的可靠性。常見的空中停車等問題都與滑油系統(tǒng)有著密切的關(guān)系，此類故障所引發(fā)的事故一般都是災(zāi)難性的。

1滑油液污染對發(fā)動機故障的影響

滑油中的污染物包括混雜在工作介質(zhì)中對發(fā)動機零部件表面壽命有害的各種物質(zhì)，如固體顆粒、水，廢氣，燃油和污染能量等。

發(fā)動機潤滑系統(tǒng)元件的磨損主要來自于油液的污染，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示70階85%的元器件失效來自于油污染。航空發(fā)動機會在高溫環(huán)境中產(chǎn)生氧化、聚合、縮合等一系列反應(yīng)，在活塞上面會形成積碳、側(cè)面則形成漆膜、曲軸箱內(nèi)形成油泥，有多種方式會產(chǎn)生污染，例如空氣混入潤滑油中會壓縮油液體積而產(chǎn)生氣蝕;潤滑油自身由于氧化而產(chǎn)生漆膜和油泥;潤滑油中進入水分的話會出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象而降低潤滑性能;灰塵等固體顆粒則會加速零部件的磨損。

1.1固體顆粒污染的影響

固體顆粒污染物時滑油系統(tǒng)中最常見的的一種污染物。它包括系統(tǒng)零部件加工時殘留下的毛刺以及在組裝過程中沒有清除干凈而殘留下的金屬碎屑。發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中零部件表面自身產(chǎn)生的磨屑和侵蝕剝落物以及油液氧化和分解所產(chǎn)生的沉淀物。在高原或者干燥的風(fēng)沙氣候環(huán)境下給飛機滑油箱加油時，塵埃和空氣污染物很容易進入油箱，造成油濾堵塞。

1.2其他污染影響

1.2.1水分污染

水進入滑油中，滑油就會變成乳白色，并迅速氧化變質(zhì)。不但失去潤滑作用，而且腐蝕金屬表面。

1.2.2空氣污染

潤滑油里的空氣主要來自于工作環(huán)境中大氣環(huán)境，主要以溶解、游離、氣泡三種狀態(tài)存在，當(dāng)減少壓力和升高溫度時，油液中的一些氣就會分離出來形成氣泡，這些氣泡在一定作用下溶解在潤滑油中呈溶解狀態(tài)。

1.2.3化學(xué)物質(zhì)污染

化學(xué)物質(zhì)污染主要來源于潤滑油液中不相容的化學(xué)元素的污染。這些污染物主要包括表面活性物和油液的分解物。油液會出現(xiàn)氧化并產(chǎn)生氧化產(chǎn)物，這些氧化物呈酸性，將嚴重腐蝕零部件中各個位置。

2滑油系統(tǒng)工作監(jiān)控

利用滑油系統(tǒng)工作參數(shù)來監(jiān)視滑油系統(tǒng)本身，以保證其正常工作，同時它也反映出發(fā)動機的健康狀況。監(jiān)視參數(shù)包括：滑油壓力，溫度，消耗量和油濾旁通指示或滑油濾壓差。

2.1滑油壓力

滑油壓力由裝在滑油系統(tǒng)高壓油路中的壓力傳感器進行連續(xù)監(jiān)視這些傳感器與飛機駕駛艙的指示儀表相連，進行座艙顯示，另一方面用于記錄以及在超限時警告，實現(xiàn)機載監(jiān)控。

2.2滑油溫度

滑油溫度同其他滑油系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)一起，可指示出發(fā)動機子系統(tǒng)的故障，探測油溫的傳感器有兩種安裝位置，若安裝在回油端，則能檢測軸承的嚴重損壞或熱端封嚴泄漏;若安裝在滑油散熱器的下游，當(dāng)散熱器堵塞時候會導(dǎo)致超溫指示。機載系統(tǒng)需監(jiān)視油溫超限。

2.3滑油量監(jiān)視

監(jiān)視滑油量和滑油加油量可以得到有關(guān)滑油消耗量過高及滑油泄漏的信息或者得到由于燃滑油散熱器損壞而在滑油中出現(xiàn)燃油污染的信息。為了在飛行前和飛行后檢查滑油量，應(yīng)在滑油箱裝有觀測標尺或簡單的油量尺。最好安裝油量傳感器，從而可在駕駛艙或維護指示面板上讀出滑油量。

2.4油濾旁通指示器

滑油濾堵塞指示有兩種，一種是旁路活門打開指示，另一種是滑油濾壓差過大指示，如果滑油濾堵塞會引起滑油供油不足，造成發(fā)動機軸承及齒輪潤滑不良而引發(fā)事故，所以發(fā)動機的油濾應(yīng)設(shè)有旁通活門，使它們在壓差升高時能自動打開，這時通過機械式或電子式旁通指示器在外部或駕駛艙指示或顯示這種狀態(tài)。如果發(fā)動機是在油濾打開旁通的情況下工作，接觸滑油的零部件可能被循環(huán)的碎屑所損傷。對于沒有旁通活門的油濾，則在油濾堵塞時給出滑油濾壓差過大指示。

結(jié)語

滑油系統(tǒng)是保證發(fā)動機正常工作的一個重要系統(tǒng)，其主要功能是保障發(fā)動機摩擦部件的潤滑、散熱。發(fā)動機內(nèi)部有摩擦部件的地方就有滑油，如轉(zhuǎn)子軸承、齒輪、封嚴裝置。這些部件中有許多是發(fā)動機重要部附件，又處在發(fā)動機的內(nèi)部，故障征兆一般報難發(fā)現(xiàn)。

航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)中滑油具有循環(huán)使用的特點，滑油中攜帶著發(fā)動機運動機件狀態(tài)的大量信息，如機件磨損的數(shù)量、形狀、粒度成分等，這些信息為我們提供了發(fā)動機有關(guān)部附件的磨損程度、疲勞剝落情況以及磨損部件位置等情況。

通過對航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)污染與監(jiān)控技術(shù)的研究，使我對發(fā)動機滑油系統(tǒng)的基本原理以及目前常見的如何對滑油污染監(jiān)控的方法有了一定的了解。滑油系統(tǒng)污染監(jiān)控不但能縮短維修時問節(jié)約維修費用，而且可將監(jiān)控的信息反饋到設(shè)計、生產(chǎn)單位，對于提高發(fā)動機質(zhì)量和工作可靠性，延長使用壽命，降低成本，都有重大意義。

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作者簡介：王一文，男，1982年12月，漢族，北京市，本科，助理工程師，飛機維修與控制，機械專業(yè)專業(yè)。

（北京飛機維修工程有限公司?北京?101500）