一起L162飛機發動機故障分析

楊俊鵬+王洪星

摘 要：發動機的性能嚴重影響著飛機的性能及安全，L162飛機的發動機在使用方面有哪些需要注意的地方呢？本文從一起發動機故障分析，從而總結出一些L162飛機使用的注意事項。

關鍵詞：L162；低溫啟動；磁電機；滑油

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.242

1 項目背景及故障概述

塞斯納L162飛機（見圖1）裝備大陸O-200-D航空活塞發動機，沈飛公司承擔該飛機全部的裝配以及調試試飛任務，在某架L162飛機首次科目試飛時，當第二次模擬著陸結束重新急加速起飛時，發動機地面停車故障。之后機務將飛機推入機庫，拆掉8個火花塞進行檢查，發現3#氣缸和4#氣缸的4個火花塞嚴重積碳。清洗火花塞重新安裝，并對發動機預熱后，再次開車約30分鐘，發現出現同樣故障。

當時的氣象條件如下：風向170°，風速3m/s，能見度約4000米，地面溫度約零下16℃。

2 故障分析及試驗

2.1 機務操作與飛行員操作分析

（1）經與機務操作人員溝通，飛行前地面開車后，飛機各項儀表參數合格。但由于飛行員手冊要求，地面開車需關閉汽化器加溫，故汽化器溫度顯示值在黃區的最小值附近（黃區溫度為5—40℉），由于冬季外部溫度較低，該顯示值也屬正常；

（2）經與飛行員溝通，接收飛機后進行地面檢查時各項儀表參數正常，空中飛行時儀表參數正常，但在空中按要求開啟汽化器加溫后，汽化器溫度顯示值仍處于黃區。

從操作上看，操作人員不存在操作過度等情況，故障原因應排除操作原因。

2.2 故障分析

由于大陸O-200-D發動機采用汽化器將燃油霧化后注入氣缸進行點火，受外部環境溫度影響較大，故初步判定推大車導致發動機停車的主要原因為溫度較低、燃油無法充分霧化；火花塞積碳主要由于氣缸內燃燒不充分導致，燃燒不充分的影響因素主要為：氣缸損傷，進入滑油；火花塞點火時間晚；氣缸溫度低，霧化效果不好。

2.3 發動機檢查與試驗

（1）內窺鏡檢查：利用內窺鏡仔細檢查發動機四個氣缸內部，發現只有1#氣缸的汽缸頭及4#氣缸的活塞頭有輕微腐蝕，但都在可允許的范圍之內，故確定發動機氣缸正常。

（2）重復試車：在天氣轉暖、地面環境溫度為零下8℃時，再次對飛機進行地面試車。檢查儀表參數時發現慢車轉速正常，但混合比增量值發生較大變化（由40rpm增至120rpm）。同樣發現在發動機轉速900rpm左右時發動機喘振，急加速時停車，并且3#氣缸、4#氣缸嚴重積碳，但積碳較之前有所減輕。可確定溫度對積碳產生影響。

（3）磁電機定時檢查：對飛機發動機進行磁電機定時檢查，發現1#-3-#-2#-4#氣缸提前點火角分別為25°、23°、25°、23°（手冊要求值為24±1°）。從驗證提前點火角度來看，3#、4#氣缸較1#、2#晚，故懷疑此現象為積碳產生的一個因素。

（4）發動機類比：與此同時，進行另外一架飛機的地面試車。經試驗，在發動機轉速達900rpm階段同樣出現發動機喘振，并且，地面測試中未開啟汽化器加溫時，急加速同樣出現發動機停車現象。但當汽化器加溫打開后，急加速效果較好，未出現發動機停車。故分析發動機在極寒條件下，發動機轉速在900rpm階段出現喘振不是個例，應屬設計缺陷。地面試車開啟汽化器加溫后，進入汽化器為熱空氣，可提升燃油霧化效果，使氣缸燃燒充分，急加速時避免停車。

2.4 專家交流

經過與廠家技術人員的現場試驗以及交流最后廠家認為：

（1）在現有的極寒條件下，無法啟動的原因主要由于溫度太低，汽化器霧化效果不好，這也是急加速停車的主要原因；

（2）3#、4#氣缸積碳的主要原因是這兩個氣缸位于前部，受冷空氣影響較大，缸體溫度過低，導致燃燒不充分形成積碳。

（3）在冬季推薦使用專業的發動機預熱設備對發動機進行預熱，在預熱充分完成之后可以進行發動機的啟動以及試車。

（4）建議待溫度回暖后，預熱設施齊全條件下，再行組織試飛工作。

3 結論

經過此次故障，收獲頗豐，對發動機的性能有了更加深刻的認識，總結如下：

（1）導致該飛機發動機地面停車的最主要原因為外部環境溫度太低所致，發動機本身狀態良好，沒有問題；

（2）為保障試飛安全，建議待氣溫上升至0℃左右，再進行科目試飛工作。同時應盡快采購發動機預熱器、地面電源等設備，以保障低溫下安全順利啟動發動機。

參考文獻：

[1]李汝輝，吳一黃.活塞式航空動力裝置[J].北京航空航天大學出版社.

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