航空发动机加力点火控制系统故障与分析

摘 要：本文主要通过讲述航空发动机加力点火控制系统的组成、综合调节器加力控制模块（φ）功能介绍、加力点火控制系统工作原理以及在实际工作中的加力点火控制系统常见故障案例解析，为今后故障排除有一定的帮助和指导作用。

关键词： 发动机； 加力；离子火焰探测器

中图分类号：U467.2 文献标识码：A

发动机加力点火控制系统是否完好，是发动机地面试车能否顺利进入加力状态的关键，是验证发动机性能能否合格的前提保障。本文通过系统介绍了发动机加力点火控制系统工作的全过程，以典型案例解析的形式讲解了讲解了发动机加力点火控制系统的排故过程，对迅速解决此方面故障有一定的帮助和指导作用。

1发动机加力点火控制系统概述

1.1加力点火系统

加力点火系统是用于发动机在地面和空中接通加力时点燃加力燃烧室中油气混合气的。

1.2加力点火系统组成

由加力点火装置、加力点火电缆、加力点火电嘴和离子火焰探测器组成。

1.3加力点火装置

型别；DHZ-23（DHZ-27、DHZ-41）；电源：～115VAC 400Hz；名义储能：6J；

电嘴放电频率：≥4.5次/S；需用电流：≤0.9A；工作状态：短时重复工作，可连续工作三次，每次工作不大于30S，两次间隔2min，之后休息30 min。

1.4加力点火电缆

加力点火电缆是用于连接加力点火装置高压输出与加力点火电嘴的。加力点火电缆是由屏蔽高压电缆、弯管和接触装置组成。

1.5加力点火电嘴

加力点火电嘴安装在发动机加力燃烧室上，电嘴是不可维修件，带陶瓷绝缘体的电嘴电极是屏蔽的，火花电发生在沿绝缘体工作面电嘴电极间。

1.6离子火焰探测器

离子火焰探测器为离子型传感器，用于感受发动机加力燃烧室火焰的点燃和熄灭。系统中采用了两支并联的离子火焰探测器，一支安装在加力扩散器上，一支安装在加力筒体上，以保证在各种加力状态给出信号的可靠性。

2综合调节器加力控制模块（φ）功能介绍

加力点火控制特性：

a 输入条件：存在“加力接通”信号Bф和N2≥85%”或存在“ N2故障信号”；

b 输出特性：在收到“加力接通”信号同时，若“N2≥85%”或“N2故障信号”中任一信号存在，经（0.4±0.1）S发出加力点火指令；若加力接通”信号Bф出现时，没有“N2≥85%”和“ N2故障信号”，则待“N2≥85%”后经（0.9±0.1）S后向加力点火控制盒发送（3.0±0.5）S控制信号。在火探器电离电流达到（40±5）μA 时，切断脉冲生成器及电磁阀им4和加至加力点火控制盒的指令，发送加力信号φc，加力信号取消滞后量为（15±5）μA，发送频率为（5±1）Hz的闪烁信号。

3发动机加力点火控制系统工作原理

按综合电子调节器的指令，加力点火控制盒将飞机电源系统的～115VAC、交流电源加到加力点火装置上。加力点火装置内的储能电容器进行电荷积累，电容器经电嘴电极间隙瞬时放电。地面和空中接通加力时，加力点火电嘴上的电火花点燃加力燃烧室中油气混合气。当加力点火成功时，离子火焰探测器感受发动机加力燃烧室火焰信号，送给综合调节器，加力灯亮；如离子火焰探测器未感受发动机加力燃烧室火焰信号，加力灯以每秒5次闪烁。

4发动机加力点火控制系统故障案例解析

发动机加力点火控制系统故障很频繁，像加力接不通，1s加力加速时，加力出现加力爆燃等比较常见，下面介绍平时工作中总结的几个加力点火控制系统的典型案例。

4.1案例一：分析加力接不通故障。

遇到此类故障，首先要了解跟加力系统有关的信号器和阀的指示灯是否正常亮，结果没有亮的，那么只有顺序检查相关线路：加力接通信号器、加力点火、最小加力电磁阀和离子火探器，最终都没有发现问题。回放数据发现在发动机要进入加力状态前，离子火探器（I右）已经有指示，是I右线路受到干扰造成综合调节器误认为已经进入加力状态，因此不允许接通加力。结果更换了I右线路后，加力正常接通。

4.2案例二分析在进行1s加力加速时，接通加力出现爆燃故障。

首次出现加力爆燃故障时，发动机停车后，逐一检查加力有关线路，加力接通信号器（MCT-10AC）、加力点火和最小加力电磁阀（им4），检查到им4线路时发现是断路，处理好后再次开车爆燃故障消失。由于最小加力电磁阀（им4）线路故障，没有保证发动机是从小加力状态进入加力状态的，造成供油量增大，引起爆燃。

4.3案例三：分析发动机已经进入加力状态，但加力并未点火故障。

具体现象：“MCT10-AC”灯和“им6”灯都不亮，“加力Ⅰ ”灯闪亮，“全加力”亮，离子火焰探测器两路信号“I左”和“I右”都没有指示。

故障分析：首先查看 “MCT10-AC”灯和“им6”灯都不亮， 说明加力没有点火，但此时发动机确实进入了加力状态，但是根据多年的工作经验，发动机即使在不给加力点火电源的情况，也是可以进入加力状态；可解释加力没点火为什么却进入加力状态。其次，再解释为什么加力已经接通，“I左”和“I右”都没有指示。根据最小加力控制特性：只有综合调节器接收到“加力接通”信号Bф，才会向火探器发出激励信号110V/3200Hz方波信号，此时离子火探器如若感受火焰，就会有指示。所以可以推论，是加力接通信号器或其线路存在问题。如果综合调节器没有接收到“加力接通”信号Bф，离子火探器就不会接收到综合调节器发出的激励信号，所以即便离子火探器附近有火焰，也不会有指示。最后检查发现加力接通信号器线路断路导致此故障的发生。

这个故障很典型，算是发动机加力点火控制系统的软故障，处理不好，容易带故障信号器出厂。

结语

发动机的加力点火控制系统故障虽然频繁，现象不一，引起的原因可能多种多样，但也是有迹可循的。通过第二部分故障案例分析的四个典型加力故障案例的分析，只要我们对发动机的加力点火控制系统的原理很清楚，面对不同的故障现象，都是可以顺利排除的，对实际工作有着非常大的指导意义。

参考文献

[1]廉筱纯，吴虎.航空发动机原理[M].西北工业大学出版.2005.

[2]装配试车技术[M].科学出版社.2002.

[3]张毅，张宝芬，曹丽，彭黎辉.自动检测技术及仪表控制系统[M].化学工业出版社.2012.