航空活塞发动机滑油系统典型故障分析

马晋川

摘 要：航空活塞发动机滑油系统的结构复杂，在使用中必然遇到各种各样的问题与故障，这些隐患如果不能及时的发现与解决，将直接影响发动机的工作性能和使用寿命，从而对飞行安全造成巨大的威胁。本文以中国民航飞行学院广汉分院使用的塞斯纳172R机型作为研究对象，结合发动机滑油系统的结构特点，通过对广汉分院塞斯纳172R机型一线维护资料的整理，对滑油系统常见的滑油压力低和滑油温度高两个故障进行了全面的分析，得出相关结论，对于机务一线人员的维护工作具有指导意义。

关键词：滑油压力；调压活门；滑油温度；散热

1 航空活塞发动机滑油压力低故障现象

当润滑油流到部件上，会在摩擦表 面形成一层油膜，为保证滑油可以顺利到达部件配合表面，发动机润滑油必须保证有一定的压力，压力低将会导致部件润滑不良、加剧部件磨损。造成滑油压力低的原因有很多，首先要排除滑油压力表故障、调压活门故障、滑油泵故障、滑油是否内漏等。

2 故障原因分析

2.1 滑油压力表故障

这种情况下滑油系统本身的工作是正常的，只是压力表出现问题。此时可以操纵螺旋桨变距杆看转速的反应来判断。如果转速反映是正常的，同时滑油温度表指示也在正常范围内，没有升高的现象，则说明压力表有故障。

2.2 调压活门工作不正常

调压活门通过调节滑油主油道的流通截面來调节滑油流量，从而使滑油压力保持在规定的范围内。发动机调压活门位于右机匣左上角主 油路上，由钢球、弹簧和座子组成。

影响调压活门处压力的因数：

（1）活门座。调压活 门座位于右半机匣的主滑油通道上，调压活门正常工作时，球形活门与座子会形成一圈密封带。如果活门座有划 伤、剥落或有异物等缺陷，这样就会使活门与座子不能完全密封，始终有部分滑油通过释压通道直接回到收油池，从而导致发动机不能建立足够的滑油压力。

（2）球形活门。调压活门的球形活门为一直径约为16mm的表面光滑的不锈钢钢球，其表面如有划伤、剥落或有异物等缺陷，同样不能使调压活门正常工作，进而不能建立正常的滑油压力。

（3）弹簧。调压活门弹簧位于活门外壳与球形活门之间，主要是提供足够的弹力使球形活门在适当时机关闭，如果弹簧的刚度不够或自身断裂，都会导致活门不能关严，使发动机不能建立足够的压力。

2.3 滑油泵故障

主要是滑油泵的内漏。在其他条件不变的情况下，滑油泵的内漏越大滑油压力越小。齿轮泵的泄漏通道有3个（图1），齿轮两端与壳体或端盖之间因有相对运动而存在间隙，称为轴向间隙，这一间隙因其连通了泵的高、低压腔而导致泄漏。实验表明，在齿轮泵中轴向间隙的泄漏量最大，约占总泄漏量的70%～80%，另两个泄漏通道为齿顶圆与壳体之间的径向间隙和两个齿轮的轮齿之间的啮合线间隙。在径向间隙中，由于滑油泄漏方向 与齿轮旋转方向正好相反，齿轮的运动对滑油的泄漏起了阻碍作用，因此泄漏较小。同时齿轮过度磨损、泵体表面严重划伤等都会造成滑油内漏，从而使滑油泵出口压力偏低。

图1 齿轮泵内漏途径

2.4 滑油的粘度

粘度是润滑油的基本性质的表征，滑油粘度会随温度的升高而降低，低粘度的滑油其流动阻力小，故滑油压力随粘度的降低而降低。

2.5 发动机转速大

发动机转速增大时，油泵转速随之增加，供油量增多，油泵对滑油的挤压作用加强，滑油压力从而增加。到一定转速后，由于调压活门工作压力基本保持不变，略有增大。

2.6 滑油过脏

造成油滤堵塞，导致滑油压力下降。由于油滤是逐渐堵塞的，因而压力下降也是个逐渐下降的过程。

2.7 滑油内漏严重

原因主要是轴承间隙过大，油道堵塞脱落，滑油孔处裂纹。发生滑油压力过低时，滑油压力警告灯亮，这时应关小油门，减小功率，检查滑油温度，尽快降落。

3 航空活塞发动机滑油温度高故障现象

滑油温度高的问题在飞机维护工作中经常遇到。滑油压力和温度表上能体现出滑油温度高的现象，检查恒温旁通活门工作情况，活门根据不同的滑油温度，控制滑油通过散热器或绕过散热器，再检查滑油散热器工作情况，应确保滑油散热器衬垫上的分离器无破损。

4 故障原因分析

4.1 滑油压力和温度表故障

当滑油温度升高时，滑油压力将下降，而当滑油温度下降时滑油压力又将升高。

4.2 滑油散热器故障

滑油散热器工作情况，应确保滑油散热器衬垫上的分离器无破损，当滑油散热器衬垫出现弯曲或弯折时，滑油将从散热器的一边被旁通流到另一边而不流过散热器。可用手触摸散热器表面，如果滑油是热的，而散热器是冷的，则说明滑油没有通过散热器进行循环。在工作中维修人员要定期对滑油散热器进行清洗，因为长期工作后，空气中的尘埃等污物附在管壁上，长期沉淀会导致散热器的散热效率降低，从而造成滑油温度过高。

4.3 散热不足，发动机导流的状况异常

对于装有临界导流板的飞机而言，如果发动机后部的导流板向后弯曲而不是向前弯曲，这可能会导致飞机在离开起落航线之前，滑油温度就已经到达红区。

4.4 滑油等级不正确

滑油粘度不适当，会造成滑油温度过高。

4.5 汽缸窜气过多

燃气通过活塞环窜入机匣将导致滑油温度升高。如果出现上述情况，还会导致更多的滑油冲出发动机通气管，并且滑油会很快变黑。

4.6 恒温旁通活门故障

恒温旁通活门座有损伤，导致活门贴合不良，造成滑油温度升高。

参考文献

[1]发动机状态监控与故障诊断讲义[M].四川：中国民用航空飞行学院，2006.

[2]唐庆如.活塞发动机（ME-PA、PH）[M].北京：兵器工业出版社，2007.

（作者单位：中国民航飞行学院广汉分院）