航空發動機維修時潤滑系統污染防控研究

摘要：航空發動機是飛機的動力裝置，能夠為飛機提供動力，它對飛機的正常運行起著非常重要的作用。在對飛機進行維修時，需要對其進行潤滑系統清洗，以確保其能夠正常使用。在這一過程中，往往會出現一些污染物質，影響發動機正常運轉，甚至會導致發動機出現故障。為此，分析了航空發動機潤滑系統污染的原因和危害，并提出了污染防控措施。

關鍵詞：飛機維修 航空發動機 潤滑系統 污染

Study on Pollution Prevention and Control of Lubrication System During Aircraft Engine Maintenance

ZHAO Song" CHU Yigao" ZHANG Xiaowei

AVIC Shenyang Liming Aero Engine Co.， Ltd.， Shenyang， Liaoning Province， 110862 China

Abstract： The Aircraft engine is the power device of the aircraft， and its main function is to provide power for the aircraft， which plays a very important role in the normal operation of the aircraft. When maintaining the aircraft， it is necessary to clean its lubrication system to ensure its proper functioning. In this process， some pollutants often appear， which will affect the normal operation of the engine and even lead to engine failure. Therefore， this paper analyzes the causes and hazards of pollution in aircraft engine lubrication system， and puts forward pollution prevention and control measures.

Key Words： Aircraft maintenance; Aircraft engine; Lubrication system; Pollution

近年來，隨著航空制造業的再度崛起，尤其是EICAS顯示系統、全權限數字發動機控制器（Full Authority DigitalEngine ContrO，FADEC）系統、發動機電子控制器、推進控制系統（Electronic Propulsion Control System，EPCS）等高精度電子設備在航空發動機上得到應用，使航空發動機控制系統具有良好的可靠性和安全性^[1]。為保障發動機穩定工作，發動機滑油系統為飛機提供了潤滑、冷卻和清潔滑油，并清除發動機軸承和變速箱上的雜質，提供滑油以減少發動機軸承處的振動（滑油阻尼）。作為發動機熱管理系統的一部分，為發動機燃油提供熱量，以防止燃油結冰，清除軸承機構和齒輪箱中的熱油，使發動機機件得到冷卻。本文詳細介紹了航空發動機滑油系統的工作原理和特點，就航空發動機滑油系統的污染防控措施進行分析。

1 航空發動機潤滑系統的主要組成

航空發動機潤滑系統是飛機發動機的重要組成部分，其主要是由油箱、油氣分離器、潤滑油泵、潤滑油濾清器等組成，在發動機工作時，這一系統會將機油和潤滑油進行分離，并將機油輸送到需要潤滑的部位。在對航空發動機進行維修時，需要對其進行清洗，以保證潤滑系統能夠正常工作，避免影響到發動機的正常運轉。

1.1油箱

航空發動機潤滑系統的油箱箱體主體通常采用高強度、輕質的金屬材料制造，如航空鋁合金。鋁合金材料具有密度低、強度高、抗腐蝕性能好等優點，既能滿足油箱在發動機復雜工作環境下的強度要求，又能有效減輕發動機整體重量。箱體的形狀和尺寸根據發動機的結構布局和空間限制進行設計，常見的形狀有長方體、圓柱體等，以充分利用發動機內部空間。箱體的制造工藝要求嚴格，焊接部位需經過特殊處理，確保密封性，防止潤滑油泄漏。同時，箱體內部表面通常進行精細加工和涂層處理，以減少潤滑油在箱壁上的殘留和附著，便于潤滑油的順暢流動和清潔維護。此外，箱體上還設置有多個接口，用于連接進油管、出油管、回油管、通氣管道等，實現與潤滑系統其他部件的連接和潤滑油的循環流動^[2]。[2]

1.2油氣分離器

在航空發動機潤滑系統中，油氣分離器是其中重要的組成部分，主要由多層多孔的金屬材質構成，能夠對發動機中的潤滑油進行有效分離。在正常情況下，當機油與潤滑油混合在一起時，會隨著潤滑油流入[A3]"油氣分離器當中。而當機油和潤滑油分離后，就會將其中的機油排出體外，保證潤滑系統能夠正常工作。油氣分離器主要是通過過濾的方式對發動機中的機油進行有效分離。在對油氣分離器進行清洗時，要保證其內部不存在油污或其他污染物，以免影響油氣分離器的正常運行。在油氣分離器清理過程中，要確保清理后的濾芯能夠滿足使用標準，否則會降低其過濾效果。同時，在清洗時要控制力度，以免造成濾芯破損現象。當清洗結束后，需要對油氣分離器進行排放工作。當油氣分離器排放完成后，需要將其放置在通風處，避免出現油氣倒流現象。

1.3潤滑油泵

在發動機運行時，潤滑油會隨著溫度的變化而產生變化，并最終在潤滑油泵的作用下被輸送到需要潤滑的部位。潤滑油泵主要由葉片泵、柱塞泵等組成，葉片泵能夠實現對潤滑油的輸送，而柱塞泵則是將潤滑油輸送到需要潤滑的部位。在清洗時，還需要注意其壓力是否能夠滿足要求，避免出現泄露現象。

1.3.1葉片泵

1. 葉片泵是潤滑油泵中重要的組成部分之一，其能夠將潤滑油輸送到發動機潤滑部位。在使用葉片泵時，需要注意其壓力是否符合要求^[3]。壓力過高或過低都會對發動機的正常運轉造成影響。

1.3.2柱塞泵

將航空動力機械（發動機傳動機匣、電動機、輔助動力、沖壓空氣渦輪等）的機械能轉換成液壓能（壓力、流量）輸出，給飛控系統、起落架系統以及反推力系統等用戶系統提供液壓動力。

1.3.3液壓馬達

在使用液壓馬達時，需要對其進行全面的檢查，以確保其能夠正常工作。

1.3.4齒輪泵

在使用齒輪泵時，需要注重檢查其是否存在漏油現象，避免出現漏油現象對發動機造成影響。

1.4潤滑油濾清器

潤滑油濾清器是航空發動機中非常重要的一項配件，其主要作用是將潤滑油與空氣進行隔離，并在其中安裝了濾清器[A4]"，有效地過濾掉其中的雜質，避免出現雜質對潤滑油造成污染。在對航空發動機進行清洗時，需要對潤滑油濾清器進行仔細檢查，并根據其不同的性能制定不同的清洗方法。在清洗過程中，要避免出現漏油現象。同時，在對航空發動機進行清洗時，要保證其處于完全干燥的狀態，避免出現潮濕現象。在對航空發動機進行清洗時，需要將潤滑油和空氣分離開來。如果不能有效地分離出潤滑油和空氣，則會導致潤滑油直接流入[A5]"油箱。這一現象不僅會影響航空發動機的正常運轉，還會影響飛機飛行安全。

2.潤滑系統污染成因解析

2.1維修環境潛在污染源

航空發動機維修需滿足嚴苛的潔凈度標準，但實際作業環境常難以達標。開放式維修車間內，懸浮于空氣中的灰塵、砂礫等固態顆粒，會在發動機拆解過程中隨氣流沉降至暴露的潤滑部件表面。某沙漠地區航空維修基地數據顯示，風沙天氣下車間每立方米空氣含塵量可達常規環境的8-10倍，顯著增加潤滑系統污染風險。此外，維修設備運行產生的金屬碎屑、油污，若未及時清理回收，也會成為污染媒介。精密加工設備的切削作業、氣動工具的磨損，均可能產生微米級金屬顆粒，通過空氣傳播或工具接觸進入潤滑系統。

2.2維修操作流程缺陷

人員操作規范性直接影響潤滑系統清潔度。零部件拆裝環節中，若未對軸承座、油路接口等關鍵部位進行深度清潔，殘留的舊潤滑脂、密封膠、金屬碎屑等雜質將隨裝配過程進入系統。某型號發動機維修案例顯示，因未徹底清理齒輪箱內部殘留雜質，導致新注入潤滑油污染度超標3倍。油品加注環節同樣存在風險，使用未定期維護的加油設備，或暴露加油口時間過長，都會引入外界污染物。維修人員不良操作習慣，如徒手接觸清潔部件、混用未清潔工具，也會加速污染進程。

2.3零部件質量隱患

航空發動機零部件制造精度與表面處理工藝對潤滑系統影響深遠。軸承滾珠與滾道的微觀缺陷，會在高速運轉時引發異常磨損，產生的金屬碎屑進入潤滑油形成磨粒污染源。某批次軸承因熱處理工藝缺陷，在裝機運行50小時后即產生大量剝落碎屑，導致潤滑系統嚴重污染。密封件性能下降也是重要誘因，老化硬化的密封圈會出現裂紋、變形，既造成潤滑油泄漏，又為外界雜質侵入提供通道。此外，零部件在倉儲運輸中若防護不當，如包裝破損、存放環境潮濕，也會預先沾染污染物。

2.4潤滑油品質問題

潤滑油自身質量與儲存狀態直接決定潤滑系統污染風險。使用不符合標準的潤滑油，其基礎油雜質含量超標、添加劑配比失衡，會加速零部件磨損并堵塞油路。某低成本潤滑油因抗氧化劑不足，在發動機運行100小時后即產生大量膠質沉淀。儲存環節中，密封不良的油桶會使潤滑油與空氣、水分接觸，引發氧化變質與乳化現象。不同品牌潤滑油混用更會產生化學反應，某維修案例中，兩種添加劑配方不兼容的潤滑油混合后，產生絮狀沉淀物，導致油濾堵塞失效。

3.污染防控措施

3.1加強對設備的清潔度控制

設備在運行過程中會產生一些灰塵，這些灰塵會附著在設備表面，而灰塵的一些顆粒會進入潤滑系統，對潤滑系統造成污染。所以，在對發動機進行維修時，需要加強對設備的清潔度控制，將設備中的灰塵清除掉。在實際操作時，需要先用水沖洗，再使用干凈的布進行擦拭，這樣可以有效地去除灰塵。如果一些設備無法進行水沖洗，可以使用干抹布將其擦拭干凈。通過這一方法可以有效地將設備中的灰塵清除掉。

3.2選擇合適的潤滑系統清洗方法

清洗方法主要分為手工清洗、機械清洗和高壓水槍清洗3種方法。在對潤滑系統進行清洗時，需要對潤滑系統的工作溫度進行控制，從而避免溫度過高而使設備損壞。另外，需要將清洗設備中的水去除干凈，防止其進入潤滑系統中。

3.3合理選用清洗劑

通常情況下，工作溫度控制在30 ℃左右即可。在這一溫度下能夠有效地去除掉大部分污染物，避免其對潤滑系統造成危害。在實際操作中，需要將清洗劑充分溶解到水中，然后再將其用清水沖洗干凈^[6]。

3.4改進清洗設備和工藝技術

在實際操作中，需要利用先進的技術和設備對潤滑系統進行清潔度控制和清洗，使其能夠滿足當前的技術要求。一般情況下可以利用超聲波清洗機等設備進行清潔和清理，這樣能夠有效地將污染物質去除掉。

3.5定期進行檢查和維護工作

發現潤滑系統出現問題時，需要及時進行處理和檢查。例如：通過檢查發現潤滑油中含有大量的鐵屑、雜質等顆粒性物質時，就需要對潤滑油進行更換；當發現有水進入潤滑系統時，則需要對其進行及時的處理；如果潤滑系統出現堵塞問題時，需要將其及時地清理掉。

4 結語

綜上所述，飛機發動機潤滑系統污染對航空發動機的性能、壽命和經濟性都會產生很大的影響，所以對飛機發動機潤滑系統進行定期的清洗與維護，對發動機的正常運行具有十分重要的意義。對相關的零部件進行檢查與更換，做好潤滑系統的日常維護工作，還要重視對相關材料、配件等的檢查與更換工作，確保其符合要求。最后，在維修時要做好發動機潤滑系統的清洗工作，確保其能夠正常運轉。

參考文獻

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