发动机大转速转速降低故障分析

杨光泰

摘要：我国通用航空业始建于1951年，当时基本都是活塞式发动机飞机，直到现在活塞式发动机飞机在通用航空领域还被广泛使用。我国通用航空领域的主流初教机型大多数都是Cessna172机型。Cessna172飞机使用的是美国LYCOMING公司生产的IO-360-L2A型水平对置四缸活塞发动机，其使用率很高。在飞行学院服役的Cessna172飞机基本也是莱康明的发动机。由于活塞式发动机结构特点所致，在实际飞机维护工作当中，发动机经常会出现转速降低或者达不到额定转速，这就直接影响着发动机的功率，从而影响经济性和发动机工作的可靠性。大多数转速降低均是由多种原因造成的，涉及到多个系统或部件，也可能由不同系统的部件失效导致 ，给故障分析工作带来很大的难度，所以排故时不能局限于某一个系统或部件，而应该根据发动机的实际使用情况和故障导致的最终失效状态出发，确定导致故障的各种原因，然后从最有可能的原因开始逐条排除。对于刚刚入行或者接触不多Cessna172飞机的维修人员来说，缺少工作经验和具体的案例，很难在短时间内准确的排除，因此，总结一个关于转速降低的故障及排除方法，为维修人员提供一个参考，这样可以大大缩短排故时间，提高维修效率。

关键词：大转速;转速降低;故障分析

近期，新津分院部分Cessna172R飞机在做完定检工作试车时发现，发动机在推大油门的时候转速上升到最大转速后会出现不同程度的下降，这将影响发动机的最大功率，从而会对飞机在起飞过程造成影响，严重的话会因为达不到理想功率造成中断起飞，影响飞行安全，本文主要从使用过程中和发动机本体分析转速降低的原因。

1.发动机内漏导致发动机转速降低

所谓发动机内漏，具体来说就是发动机内部滑油渗漏。

发动机在大修装配过程中引起的内漏。发动机在维修计时器每满2000小时都会换发然后进场大修，在装配过程中，三个活塞环开口没有按照要求相互错开120度会导致内漏;发动机在使用过程中，由于活塞环与气缸内壁相磨，导致气缸内径加大也会使发动机发生内漏;如果活塞环弹簧发生断裂，导致活塞环弹性不够也会是发动机发生内漏。当发动机发生内漏时，燃烧室内的混合气体在高温、高压点火膨胀时，由于活塞环与气缸内壁密封不好，这是高温高压的混合器会通过活塞环窜到机匣内，导致机匣内的滑油温度升高。当滑油温度达到其物理特性的极限时，会使滑油变稀，使滑油压力降低，从而使滑油密封性降低;或者滑油由于温度升高产生气体，通过活塞窜到燃烧室内，导致燃气混合气减少，从而点火时达不到额定功率，最终发动机转速就降低了。滑油气体窜到燃烧室还会引起电嘴点火电阻升高造成点火困难或者直接导致混合气不被点燃，这些都会使发动机瞬间转速降低。

2.积碳导致发动机转速降低

在维修过程中吊气门的时候时常会发现排气门出口内壁上会堆积一层积炭，严重时会形成较厚的积碳堆积，这种积碳堆积会使排气门内径变小，瞬间造成气门关闭不严，影响进气，导致发动机抖动和功率，造成发动机转速降低。

3.供油不足导致发动机转速降低

3.1在长期使用中由于燃油关断活门润滑不足或者由于燃油关断活门操纵钢索安装不正确，导致燃油关断活门不能推至最底端，从而使燃调不能提供需要的燃油量，小功率时影响不大哦，但推大功率时明显供油减少，从而导致发动机转速降低，尤其是大转速状态下。

3.2在发动机运转过程中，一瞬间喷嘴堵塞造成供油量瞬间减少也会造成发动机转速降低。

3.3油门混合比调整得过贫油。

3.4慢车底座磨损造成供油量减少

4.提前点火角不正确导致发动机转速降低

在装磁电机时由于定时不正确，会使气缸提前点火角改变，当进气门打开时新鲜混合气不足或者点火时已经排除了部分新鲜混合气，会导致燃烧不充分，发动机功率不足，最终导致发动机瞬时转速降低。

5.磁电机间隙不正确导致发动机转速降低

在定期对磁电机间隙检查时，会发现磁电机白金间隙过大或过小，这会影响磁电机点火强度，点火强度会直接影响发动机功率，从而导致发动机转速降低。

针对以上原因造成的发动机转速降低，在日常維护中，应严格按照飞机维护手册执行，在每100小时定检工作中，严格测量发动机气缸压力，对于压差过大的气缸，应引起重视;在大修时应对装配工艺和间隙严格要求，尽量减少由于人为因素导致的内漏;对于供油系统而言，应认真检查燃调，喷嘴等燃油系统容易发生渗漏或者堵塞的地方，加强对滑油散热器和进气活门的清洁;对于点火系统而言，在磁电机检查、外定时和内定时过程中，应严格执行维修单卡的要求，白金间隙符合要求，并且电嘴要及时清除积碳，保证点火正常。

结语：本项目通过对莱康明IO-360-L2A发动机滑油系统和点火系统进行详细地分析，并结合实际的维护经验与多年的故障统计能够帮助一线维护人员判别引起发动机转速降低的原因，能够帮助一线维护人员理解部件与故障现象的联系。制定的排故措施能够作为维护人员在实际工作中排故的参考，提高维修效率。

参考文献：

[1] 李冰林. 活塞式煤油发动机点火提前角 仿真计算与试验研究[D]. 南京航空航天大学， 2011.

[2]172飞机排故手册

[3]谭忠睿.某型通航飞机发动机掉转故障分析及改进验证.中国民航飞行学院.