CESSNA172R飞机试车磁电机故障分析

曾彬

摘 要：Cessna172R飞机自引进以来，使用频率高，飞行时间长。在长期的维护工作中，不时出现磁电机故障带来的问题。而这些大部分是在试车时发现。本文将从Cessna172R试车时的磁电机故障出发，结合磁电机相关原理，磁电机相关部件进行故障分析，将日常维护中所遇到的故障原因和解决方法逐项罗列，希望给飞行及机务人员带来一些帮助。

关键词：磁电机;故障;原理

1、点火系统简介

Cessna172R飞机发动机的点火系统包括磁电机、磁电机/启动开关、高压导线，电嘴等。其中产生高压的就是磁电机。Cessna172R飞机的发动机使用slick公司的4371型双磁电机，具有稳定可靠的使用特性。

2、4371磁电机简介

4371型磁电机是由磁铁转子、壳体、线圈、断电器、分电盘组件、电容等部件构成。该磁电机的基本工作原理为磁铁转子旋转，磁铁转子所产生的基本磁通不断的变化，绕在软铁芯上的的初级线圈和二级线圈都会产生感应电动势。感应电动势的大小与基本磁通的变化率和線圈匝数的乘积成正比。初级线圈较少，感应电动势最大值约为40-50V，二级线圈匝数较多，感应电动势约2000V。但是，这比电嘴需要的击穿电压8000-10000V小得多。因此，为了提高二级线圈的感应电动势，必须加大软铁芯的磁场变化率。所以在初级线圈回路即低压电路中安装断电器。当断电器断开时，低压电流中断，磁场消失，磁场变化率特别大，从而二级线圈产生很高的电动势。这时产生的高压电通过高压导线传输到点火电嘴，在电嘴的中央级和旁极间形成很高的电位差并使电嘴间隙之间的气体发生强烈的电离，产生电火花。使发动机电嘴跳火。由于初级线圈的电流突然中断，磁通变化率特别大，会使初级线圈产生很高的自感电动势，这样会使断电器的触点间的电压升的很高，会产生电火花[1]。这样一方面会烧坏触点，另一方面会使得磁通变化率变小，二级线圈产生的感应电动势变小。即不能达到电嘴跳火的电压。因此，在在低压电路中并联一个电容。

3、发动机提前点火角度

发动机提前点火角即为外定时角：缸内的混合气燃烧有一定的速度，即火花塞调火到气缸内的可燃混合气完全燃烧时需要一定的时间，但是由于发动机的转速很高，在这样短的时间曲轴却可以转过很大的角度。如恰好在活塞到达上死点时才点火，混合气开始燃烧时，活塞已经开始向下开始运动，导致发动机功率下降。因此需要通过提前点火保障混合气产生的能量能够有效的利用，提高发动机的输出功率。Cessna172R飞机发动机要求的提前点火角度为25度正负一度，且左右磁的差值不能超过一度。

4、磁电机/启动开关

座舱中的磁电机启动开关用来控制磁电机是否产生高压电。开关有、“L”“R”“BOTH”、“START”五个位置。在“OFF”位置时，左右磁电机都不能产生高压。在“L”位时，只有左磁电机产生高压，右磁电机不工作。在“R”位时，只有右磁电机产生高压，左磁电机不工作。在“BOTH”位置时，左右磁电机都能产生高压。“START”为启动位置，左右磁电机都能产生高压。

5、Cessna172R飞机磁电机故障分析

故障描述：①在进行发动机试车过程中，进行单磁电机试车时，出现左右磁电机调转超过50转。②在进行发动机试车过程中，进行单磁电机试车时在试左磁或者右磁时，出现发动机停车的现象。③在进行发动机试车过程中，进行单磁电机试车时，出现试左磁或者右磁时，出现不掉转的现象。

故障分析：对于①在进行发动机试车过程中，进行单磁电机试车时，出现左右磁电机调转超过50转。其实就是磁电机的外定时角度左右磁电机相差太多，超过一度，才会出现的结果。出现这种情况，仅需要对磁电机重新进行外定时即可。②在进行发动机试车过程中，进行单磁电机试车时在试左磁或者右磁时，出现发动机停车的现象。出现这种现象，就是表示我们在试的这个磁电机不工作。这时我们就需要对试的这个磁电机进行拆下检查。通过磁电机工作原理我们可以知道，当电容出现故障时，磁电机产生的电压不足以击穿电嘴两极，即该磁电机不工作。这时，我们先更换磁电机电容。然后进行试车检查。对于③在进行发动机试车过程中，进行单磁电机试车时，出现试左磁或者右磁时，出现不掉转的现象。我们从磁电机开关的各个位置的所代表的意义可以分析出，在试左磁或者右磁时，磁电机开关没有关闭右磁或者左磁。这时需要对右磁电机或者左磁电机进行电容线至磁电机开关，磁电机开关，磁电机开关到磁电机的地线进行检查，进行量线。从日常维护经验中所知，量线工作是很必要的。因为在日常的维护工作中，经常出现磁电机电容线接线片没有接好，磁电机电容线到磁电机开关之间的线内部断，外部看不出任何现象。

6、结语

本文通过介绍磁电机的基本原理，发动机提前点火角度、磁电机/启动开关。分析试车过程中出现的磁电机故障。希望对机务人员对于磁电机的维护，试车人员判断磁电机故障，并且及时排除故障有所帮助，保障飞机的正常运行。

参考文献：

[1]阎成鸿. CESSNA172R型飞机机型培训教程.北京.航空工业出版社，2008.9.