一起L162飞机发动机故障分析

摘 要：发动机的性能严重影响着飞机的性能及安全，L162飞机的发动机在使用方面有哪些需要注意的地方呢？本文从一起发动机故障分析，从而总结出一些L162飞机使用的注意事项。

关键词：L162；低温启动；磁电机；滑油

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.242

1 项目背景及故障概述

塞斯纳L162飞机（见图1）装备大陆O-200-D航空活塞发动机，沈飞公司承担该飞机全部的装配以及调试试飞任务，在某架L162飞机首次科目试飞时，当第二次模M着陆结束重新急加速起飞时，发动机地面停车故障。之后机务将飞机推入机库，拆掉8个火花塞进行检查，发现3#气缸和4#气缸的4个火花塞严重积碳。清洗火花塞重新安装，并对发动机预热后，再次开车约30分钟，发现出现同样故障。

当时的气象条件如下：风向170°，风速3m/s，能见度约4000米，地面温度约零下16℃。

2 故障分析及试验

2.1 机务操作与飞行员操作分析

（1）经与机务操作人员沟通，飞行前地面开车后，飞机各项仪表参数合格。但由行员手册要求，地面开车需关闭汽化器加温，故汽化器温度显示值在黄区的最小值附近（黄区温度为5―40H），由于冬季外部温度较低，该显示值也属正常；

（2）经与飞行员沟通，接收飞机后进行地面检查时各项仪表参数正常，空中飞行时仪表参数正常，但在空中按要求开启汽化器加温后，汽化器温度显示值仍处于黄区。

从操作上看，操作人员不存在操作过度等情况，故障原因应排除操作原因。

2.2 故障分析

由于大陆O-200-D发动机采用汽化器将燃油雾化后注入气缸进行点火，受外部环境温度影响较大，故初步判定推大车导致发动机停车的主要原因为温度较低、燃油无法充分雾化；火花塞积碳主要由于气缸内燃烧不充分导致，燃烧不充分的影响因素主要为：气缸损伤，进入滑油；火花塞点火时间晚；气缸温度低，雾化效果不好。

2.3 发动机检查与试验

（1）内窥镜检查：利用内窥镜仔细检查发动机四个气缸内部，发现只有1#气缸的汽缸头及4#气缸的活塞头有轻微腐蚀，但都在可允许的范围之内，故确定发动机气缸正常。

（2）重复试车：在天气转暖、地面环境温度为零下8℃时，再次对飞机进行地面试车。检查仪表参数时发现慢车转速正常，但混合比增量值发生较大变化（由40rpm增至120rpm）。同样发现在发动机转速900rpm左右时发动机喘振，急加速时停车，并且3#气缸、4#气缸严重积碳，但积碳较之前有所减轻。可确定温度对积碳产生影响。

（3）磁电机定时检查：对飞机发动机进行磁电机定时检查，发现1#-3-#-2#-4#气缸提前点火角分别为25°、23°、25°、23°（手册要求值为24±1°）。从验证提前点火角度来看，3#、4#气缸较1#、2#晚，故怀疑此现象为积碳产生的一个因素。

（4）发动机类比：与此同时，进行另外一架飞机的地面试车。经试验，在发动机转速达900rpm阶段同样出现发动机喘振，并且，地面测试中未开启汽化器加温时，急加速同样出现发动机停车现象。但当汽化器加温打开后，急加速效果较好，未出现发动机停车。故分析发动机在极寒条件下，发动机转速在900rpm阶段出现喘振不是个例，应属设计缺陷。地面试车开启汽化器加温后，进入汽化器为热空气，可提升燃油雾化效果，使气缸燃烧充分，急加速时避免停车。

2.4 专家交流

经过与厂家技术人员的现场试验以及交流最后厂家认为：

（1）在现有的极寒条件下，无法启动的原因主要由于温度太低，汽化器雾化效果不好，这也是急加速停车的主要原因；

（2）3#、4#气缸积碳的主要原因是这两个气缸位于前部，受冷空气影响较大，缸体温度过低，导致燃烧不充分形成积碳。

（3）在冬季推荐使用专业的发动机预热设备对发动机进行预热，在预热充分完成之后可以进行发动机的启动以及试车。

（4）建议待温度回暖后，预热设施齐全条件下，再行组织试飞工作。

3 结论

经过此次故障，收获颇丰，对发动机的性能有了更加深刻的认识，总结如下：

（1）导致该飞机发动机地面停车的最主要原因为外部环境温度太低所致，发动机本身状态良好，没有问题；

（2）为保障试飞安全，建议待气温上升至0℃左右，再进行科目试飞工作。同时应尽快采购发动机预热器、地面电源等设备，以保障低温下安全顺利启动发动机。

参考文献：

[1]李汝辉，吴一黄.活塞式航空动力装置[J].北京航空航天大学出版社.

[2]CONTINENTAL AIRCRAFT ENGINE INC. O-200-D MAINTENANCE AND OVERHAUL MANUAL.