一起L162飞机发动机故障分析

时间:2022-10-04 06:53:08

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.

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