張洪濤
中國民航飛行學院洛陽分院
一起典型的Lycoming發動機燃油系統污染故障
張洪濤
中國民航飛行學院洛陽分院
美國Lycoming公司是目前國際上最大的航空活塞式發動機生產廠家,其生產的汽油活塞發動機廣泛安裝于小型通用飛機上。美國Piper公司生產的Seminole飛機安裝了兩臺Lycoming公司生產的O/LO-360-A1H6汽油活塞式發動機,在該機型運行過程中,曾經出現因燃油系統污染導致的發動機工作不穩定的故障,對飛機的運行安全造成較大影響。本文以其中一起故障為樣本,詳細分析了燃油系統污染對發動機工作造成的影響,并有針對性地提出了維修和操作建議供維護和使用該型飛機的機務人員參考。
燃油系統;Lycoming發動機;汽化器;污染;故障
美國Lycoming公司是目前國際上最大的航空活塞式發動機生產廠家,其生產的汽油活塞發動機廣泛安裝于小型通用飛機上。美國Piper公司生產的Seminole飛機安裝了兩臺Lycoming公司生產的O/LO-360-A1H6汽油活塞式發動機,該型發動機安裝了美國Volare公司生產的型號為HA-6浮子式汽化器。在該機型運行過程中,曾經出現因燃油系統污染導致汽化器油路堵塞從而造成的發動機工作不穩定的故障,對飛機的運行安全造成較大影響。因此,有必要分析故障原因,提出解決辦法,為該機型的使用和維修人員提供理論參考。
某Seminole飛機在某機場執行本場訓練任務,在三邊、高度1500m改為下滑收油門時,右發動機工作不正常,掉轉速約300 RPM;雙發推油門后,發動機工作正常。當飛機至程序轉彎再次改下滑收油門時,右發又出現上述現象,前推右發油門,右發工作又恢復正常,慢收油門飛機下降高度至1000米時,右發動機出現震動,且轉速下降較快,在五邊時右發掉轉速很多,飛機著陸后滑跑時,右發自動停車,飛行指揮員發現右發動機整流罩下部有燃油溢出,指揮機組按程序關閉左發,由機務人員將飛機牽引拖回機庫內。
打開右發動機整流罩發現,將右發燃油選擇開關置于“開”位,從汽化器與進氣盒結合部位縫隙處溢出大量燃油;拆下進氣盒發現燃油是從汽化器文氏管處沖壓管內溢出,這樣應該是浮子室內浮子活門有臟物,活門卡在開位。關閉右發燃油選擇開關,從汽化器燃油放泄堵頭處放出浮子室內燃油過濾并采集臟物;然后再次打開右發燃油選擇開關,待浮子室內燃油面上升到一定高度后,汽化器文氏管沖壓管處再沒出現燃油溢出。此時,臟物應該已經離開浮子活門,浮子恢復正常。
隨后再對該汽化器進行分解檢查時,發現在浮子活門座內壁上發現一黃色很細的絲狀物,長約1.5~2mm,受測量工具所限,直徑難以測量,浮子室中發現少許黑色物質,對污染物作材質屬性分析,結果如下:活門座內異物為有機物類(成份組成復雜);浮子室油液中收集的乳白色透明顆粒為石英及酯類化合物。將外場安裝汽化器接頭所使用的密封膠和飛機修理廠所用的接頭堵頭及汽化器油濾取樣等分析,其材質均不屬活門座內異物一類。
美國Volare公司生產的型號為HA-6的汽化器是浮子式汽化器。汽化器由浮子室、浮子、杠桿、油針、噴油嘴、文氏管和節氣門等組成。浮子室內安裝有浮子機構用來調節進油量等于噴油量。浮子室上面有通氣孔與外界大氣相通,浮子室內和文氏管內噴油嘴的燃油液面在同一高度。當浮子室內浮子活門有臟物后,活門卡在開位,一直保持在大功率的供油位,導致發動機在收油門時越來越富油、工作越來越不穩定,直至最后停車。經過分析,認為臟物的來源有以下3個方面:汽化器維護過程中帶來污染物,機身、發動機燃油系統受到污染,細小臟物未經油濾過濾進入浮子活門處。當然,也不排除存在燃油品質問題。
在日常維護中發現汽化器受污染的特點有:浮子室里燃油中發現的臟物種類較多,而且對臟物定性分析后,很難查找到污染源;汽化器文氏管周圍污染嚴重,普遍呈“煙筒”式發黑,說明有較多塵土進入進氣系統;汽化器燃油濾發現有彎曲變形,使油濾過濾性能變差。
在維護過程中建議采取以下預防措施:一是要把住燃油源頭污染關。在給飛機加注燃油前,機務人員有責任對油車內燃油質量進行認真檢查,把好第一道關口。二是要把好維護過程的污染關。在進行燃油系統維護,特別是部件拆裝時,要做好工具設備、工作場所、維修人員雙手的清潔工作,做好管路、接頭的保護工作,對細節和程序要嚴格控制,防止臟物進入燃油系統。三是要確保燃油濾過濾環節正常。拆裝燃油濾時,要按照正確程序執行,避免由于燃油濾安裝不到位或者變形而使油濾不能完全起到過濾作用。四是要確保進氣系統過濾正常。要按照標準對進氣濾、進氣管路進行檢查維護。
1.燃油系統污染會造成安裝有浮子式汽化器的Lycoming發動機工作不正常。
2.燃油污染主要可能導致汽化器浮子活門卡阻,從而造成發動機嚴重富油,影響氣缸正常燃燒,導致發動機抖動、功率下降甚至空中停車。
3.燃油系統污染的原因包括汽化器維護過程中帶來污染物,機身、發動機燃油系統受到污染,也不排除存在燃油品質問題。
4.防止燃油系統污染的主要措施包括防止燃油源頭污染、防止維修過程污染、確保燃油過濾環節工作可靠、確保進氣系統過濾正等。
[1]Lycoming.Lycoming Engine Overhaul Manual
[2]Lycoming.Lycoming Engine Operator Manual
[3]Flyer.Lycoming Flyer Key Reprints
[4]Piper.PA44-180 Maintenance Manual
[5]Volare.HA-6 Carburettor Operator Manual
[6]John Schwaner.Sky Ranch Engineering Manual Rev.2[G]. Sacramento Sky Ranch Inc.1991.
[7]М.М.馬斯蓮尼科夫,M.C.拉里蒲特.航空活塞式發動機[M].北京市:高等教育出版社.1957
中國民航飛行學院科研項目PA44-180飛機空中停車故障研判及處置方法研究編號:ZJ2005-2
張洪濤(1968-),男,漢族,河南郾城人,中國民航飛行學院,MBA工程師,從事機務維修管理、機務工程管理。