航空活塞發(fā)動機滑油系統(tǒng)典型故障分析

馬晉川

摘 要：航空活塞發(fā)動機滑油系統(tǒng)的結構復雜，在使用中必然遇到各種各樣的問題與故障，這些隱患如果不能及時的發(fā)現與解決，將直接影響發(fā)動機的工作性能和使用壽命，從而對飛行安全造成巨大的威脅。本文以中國民航飛行學院廣漢分院使用的塞斯納172R機型作為研究對象，結合發(fā)動機滑油系統(tǒng)的結構特點，通過對廣漢分院塞斯納172R機型一線維護資料的整理，對滑油系統(tǒng)常見的滑油壓力低和滑油溫度高兩個故障進行了全面的分析，得出相關結論，對于機務一線人員的維護工作具有指導意義。

關鍵詞：滑油壓力；調壓活門；滑油溫度；散熱

1 航空活塞發(fā)動機滑油壓力低故障現象

當潤滑油流到部件上，會在摩擦表 面形成一層油膜，為保證滑油可以順利到達部件配合表面，發(fā)動機潤滑油必須保證有一定的壓力，壓力低將會導致部件潤滑不良、加劇部件磨損。造成滑油壓力低的原因有很多，首先要排除滑油壓力表故障、調壓活門故障、滑油泵故障、滑油是否內漏等。

2 故障原因分析

2.1 滑油壓力表故障

這種情況下滑油系統(tǒng)本身的工作是正常的，只是壓力表出現問題。此時可以操縱螺旋槳變距桿看轉速的反應來判斷。如果轉速反映是正常的，同時滑油溫度表指示也在正常范圍內，沒有升高的現象，則說明壓力表有故障。

2.2 調壓活門工作不正常

調壓活門通過調節(jié)滑油主油道的流通截面來調節(jié)滑油流量，從而使滑油壓力保持在規(guī)定的范圍內。發(fā)動機調壓活門位于右機匣左上角主 油路上，由鋼球、彈簧和座子組成。

影響調壓活門處壓力的因數：

（1）活門座。調壓活 門座位于右半機匣的主滑油通道上，調壓活門正常工作時，球形活門與座子會形成一圈密封帶。如果活門座有劃 傷、剝落或有異物等缺陷，這樣就會使活門與座子不能完全密封，始終有部分滑油通過釋壓通道直接回到收油池，從而導致發(fā)動機不能建立足夠的滑油壓力。

（2）球形活門。調壓活門的球形活門為一直徑約為16mm的表面光滑的不銹鋼鋼球，其表面如有劃傷、剝落或有異物等缺陷，同樣不能使調壓活門正常工作，進而不能建立正常的滑油壓力。

（3）彈簧。調壓活門彈簧位于活門外殼與球形活門之間，主要是提供足夠的彈力使球形活門在適當時機關閉，如果彈簧的剛度不夠或自身斷裂，都會導致活門不能關嚴，使發(fā)動機不能建立足夠的壓力。

2.3 滑油泵故障

主要是滑油泵的內漏。在其他條件不變的情況下，滑油泵的內漏越大滑油壓力越小。齒輪泵的泄漏通道有3個（圖1），齒輪兩端與殼體或端蓋之間因有相對運動而存在間隙，稱為軸向間隙，這一間隙因其連通了泵的高、低壓腔而導致泄漏。實驗表明，在齒輪泵中軸向間隙的泄漏量最大，約占總泄漏量的70%～80%，另兩個泄漏通道為齒頂圓與殼體之間的徑向間隙和兩個齒輪的輪齒之間的嚙合線間隙。在徑向間隙中，由于滑油泄漏方向 與齒輪旋轉方向正好相反，齒輪的運動對滑油的泄漏起了阻礙作用，因此泄漏較小。同時齒輪過度磨損、泵體表面嚴重劃傷等都會造成滑油內漏，從而使滑油泵出口壓力偏低。

圖1 齒輪泵內漏途徑

2.4 滑油的粘度

粘度是潤滑油的基本性質的表征，滑油粘度會隨溫度的升高而降低，低粘度的滑油其流動阻力小，故滑油壓力隨粘度的降低而降低。

2.5 發(fā)動機轉速大

發(fā)動機轉速增大時，油泵轉速隨之增加，供油量增多，油泵對滑油的擠壓作用加強，滑油壓力從而增加。到一定轉速后，由于調壓活門工作壓力基本保持不變，略有增大。

2.6 滑油過臟

造成油濾堵塞，導致滑油壓力下降。由于油濾是逐漸堵塞的，因而壓力下降也是個逐漸下降的過程。

2.7 滑油內漏嚴重

原因主要是軸承間隙過大，油道堵塞脫落，滑油孔處裂紋。發(fā)生滑油壓力過低時，滑油壓力警告燈亮，這時應關小油門，減小功率，檢查滑油溫度，盡快降落。

3 航空活塞發(fā)動機滑油溫度高故障現象

滑油溫度高的問題在飛機維護工作中經常遇到。滑油壓力和溫度表上能體現出滑油溫度高的現象，檢查恒溫旁通活門工作情況，活門根據不同的滑油溫度，控制滑油通過散熱器或繞過散熱器，再檢查滑油散熱器工作情況，應確保滑油散熱器襯墊上的分離器無破損。

4 故障原因分析

4.1 滑油壓力和溫度表故障

當滑油溫度升高時，滑油壓力將下降，而當滑油溫度下降時滑油壓力又將升高。

4.2 滑油散熱器故障

滑油散熱器工作情況，應確保滑油散熱器襯墊上的分離器無破損，當滑油散熱器襯墊出現彎曲或彎折時，滑油將從散熱器的一邊被旁通流到另一邊而不流過散熱器。可用手觸摸散熱器表面，如果滑油是熱的，而散熱器是冷的，則說明滑油沒有通過散熱器進行循環(huán)。在工作中維修人員要定期對滑油散熱器進行清洗，因為長期工作后，空氣中的塵埃等污物附在管壁上，長期沉淀會導致散熱器的散熱效率降低，從而造成滑油溫度過高。

4.3 散熱不足，發(fā)動機導流的狀況異常

對于裝有臨界導流板的飛機而言，如果發(fā)動機后部的導流板向后彎曲而不是向前彎曲，這可能會導致飛機在離開起落航線之前，滑油溫度就已經到達紅區(qū)。

4.4 滑油等級不正確

滑油粘度不適當，會造成滑油溫度過高。

4.5 汽缸竄氣過多

燃氣通過活塞環(huán)竄入機匣將導致滑油溫度升高。如果出現上述情況，還會導致更多的滑油沖出發(fā)動機通氣管，并且滑油會很快變黑。

4.6 恒溫旁通活門故障

恒溫旁通活門座有損傷，導致活門貼合不良，造成滑油溫度升高。

參考文獻

[1]發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷講義[M].四川：中國民用航空飛行學院，2006.

[2]唐慶如.活塞發(fā)動機（ME-PA、PH）[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2007.

（作者單位：中國民航飛行學院廣漢分院）