CESSNA172R飛機(jī)試車磁電機(jī)故障分析

曾彬

摘 要：Cessna172R飛機(jī)自引進(jìn)以來，使用頻率高，飛行時(shí)間長。在長期的維護(hù)工作中，不時(shí)出現(xiàn)磁電機(jī)故障帶來的問題。而這些大部分是在試車時(shí)發(fā)現(xiàn)。本文將從Cessna172R試車時(shí)的磁電機(jī)故障出發(fā)，結(jié)合磁電機(jī)相關(guān)原理，磁電機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行故障分析，將日常維護(hù)中所遇到的故障原因和解決方法逐項(xiàng)羅列，希望給飛行及機(jī)務(wù)人員帶來一些幫助。

關(guān)鍵詞：磁電機(jī);故障;原理

1、點(diǎn)火系統(tǒng)簡介

Cessna172R飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)包括磁電機(jī)、磁電機(jī)/啟動(dòng)開關(guān)、高壓導(dǎo)線，電嘴等。其中產(chǎn)生高壓的就是磁電機(jī)。Cessna172R飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)使用slick公司的4371型雙磁電機(jī)，具有穩(wěn)定可靠的使用特性。

2、4371磁電機(jī)簡介

4371型磁電機(jī)是由磁鐵轉(zhuǎn)子、殼體、線圈、斷電器、分電盤組件、電容等部件構(gòu)成。該磁電機(jī)的基本工作原理為磁鐵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，磁鐵轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的基本磁通不斷的變化，繞在軟鐵芯上的的初級線圈和二級線圈都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與基本磁通的變化率和線圈匝數(shù)的乘積成正比。初級線圈較少，感應(yīng)電動(dòng)勢最大值約為40-50V，二級線圈匝數(shù)較多，感應(yīng)電動(dòng)勢約2000V。但是，這比電嘴需要的擊穿電壓8000-10000V小得多。因此，為了提高二級線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢，必須加大軟鐵芯的磁場變化率。所以在初級線圈回路即低壓電路中安裝斷電器。當(dāng)斷電器斷開時(shí)，低壓電流中斷，磁場消失，磁場變化率特別大，從而二級線圈產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢。這時(shí)產(chǎn)生的高壓電通過高壓導(dǎo)線傳輸?shù)近c(diǎn)火電嘴，在電嘴的中央級和旁極間形成很高的電位差并使電嘴間隙之間的氣體發(fā)生強(qiáng)烈的電離，產(chǎn)生電火花。使發(fā)動(dòng)機(jī)電嘴跳火。由于初級線圈的電流突然中斷，磁通變化率特別大，會(huì)使初級線圈產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢，這樣會(huì)使斷電器的觸點(diǎn)間的電壓升的很高，會(huì)產(chǎn)生電火花[1]。這樣一方面會(huì)燒壞觸點(diǎn)，另一方面會(huì)使得磁通變化率變小，二級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢變小。即不能達(dá)到電嘴跳火的電壓。因此，在在低壓電路中并聯(lián)一個(gè)電容。

3、發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角度

發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角即為外定時(shí)角：缸內(nèi)的混合氣燃燒有一定的速度，即火花塞調(diào)火到氣缸內(nèi)的可燃混合氣完全燃燒時(shí)需要一定的時(shí)間，但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，在這樣短的時(shí)間曲軸卻可以轉(zhuǎn)過很大的角度。如恰好在活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)才點(diǎn)火，混合氣開始燃燒時(shí)，活塞已經(jīng)開始向下開始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。因此需要通過提前點(diǎn)火保障混合氣產(chǎn)生的能量能夠有效的利用，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。Cessna172R飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)要求的提前點(diǎn)火角度為25度正負(fù)一度，且左右磁的差值不能超過一度。

4、磁電機(jī)/啟動(dòng)開關(guān)

座艙中的磁電機(jī)啟動(dòng)開關(guān)用來控制磁電機(jī)是否產(chǎn)生高壓電。開關(guān)有、“L”“R”“BOTH”、“START”五個(gè)位置。在“OFF”位置時(shí)，左右磁電機(jī)都不能產(chǎn)生高壓。在“L”位時(shí)，只有左磁電機(jī)產(chǎn)生高壓，右磁電機(jī)不工作。在“R”位時(shí)，只有右磁電機(jī)產(chǎn)生高壓，左磁電機(jī)不工作。在“BOTH”位置時(shí)，左右磁電機(jī)都能產(chǎn)生高壓。“START”為啟動(dòng)位置，左右磁電機(jī)都能產(chǎn)生高壓。

5、Cessna172R飛機(jī)磁電機(jī)故障分析

故障描述：①在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中，進(jìn)行單磁電機(jī)試車時(shí)，出現(xiàn)左右磁電機(jī)調(diào)轉(zhuǎn)超過50轉(zhuǎn)。②在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中，進(jìn)行單磁電機(jī)試車時(shí)在試左磁或者右磁時(shí)，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停車的現(xiàn)象。③在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中，進(jìn)行單磁電機(jī)試車時(shí)，出現(xiàn)試左磁或者右磁時(shí)，出現(xiàn)不掉轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

故障分析：對于①在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中，進(jìn)行單磁電機(jī)試車時(shí)，出現(xiàn)左右磁電機(jī)調(diào)轉(zhuǎn)超過50轉(zhuǎn)。其實(shí)就是磁電機(jī)的外定時(shí)角度左右磁電機(jī)相差太多，超過一度，才會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果。出現(xiàn)這種情況，僅需要對磁電機(jī)重新進(jìn)行外定時(shí)即可。②在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中，進(jìn)行單磁電機(jī)試車時(shí)在試左磁或者右磁時(shí)，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停車的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，就是表示我們在試的這個(gè)磁電機(jī)不工作。這時(shí)我們就需要對試的這個(gè)磁電機(jī)進(jìn)行拆下檢查。通過磁電機(jī)工作原理我們可以知道，當(dāng)電容出現(xiàn)故障時(shí)，磁電機(jī)產(chǎn)生的電壓不足以擊穿電嘴兩極，即該磁電機(jī)不工作。這時(shí)，我們先更換磁電機(jī)電容。然后進(jìn)行試車檢查。對于③在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中，進(jìn)行單磁電機(jī)試車時(shí)，出現(xiàn)試左磁或者右磁時(shí)，出現(xiàn)不掉轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。我們從磁電機(jī)開關(guān)的各個(gè)位置的所代表的意義可以分析出，在試左磁或者右磁時(shí)，磁電機(jī)開關(guān)沒有關(guān)閉右磁或者左磁。這時(shí)需要對右磁電機(jī)或者左磁電機(jī)進(jìn)行電容線至磁電機(jī)開關(guān)，磁電機(jī)開關(guān)，磁電機(jī)開關(guān)到磁電機(jī)的地線進(jìn)行檢查，進(jìn)行量線。從日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)中所知，量線工作是很必要的。因?yàn)樵谌粘５木S護(hù)工作中，經(jīng)常出現(xiàn)磁電機(jī)電容線接線片沒有接好，磁電機(jī)電容線到磁電機(jī)開關(guān)之間的線內(nèi)部斷，外部看不出任何現(xiàn)象。

6、結(jié)語

本文通過介紹磁電機(jī)的基本原理，發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角度、磁電機(jī)/啟動(dòng)開關(guān)。分析試車過程中出現(xiàn)的磁電機(jī)故障。希望對機(jī)務(wù)人員對于磁電機(jī)的維護(hù)，試車人員判斷磁電機(jī)故障，并且及時(shí)排除故障有所幫助，保障飛機(jī)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻成鴻. CESSNA172R型飛機(jī)機(jī)型培訓(xùn)教程.北京.航空工業(yè)出版社，2008.9.