航空活塞发动机空中停车故障分析及预防措施

航空活塞发动机空中停车故障分析及预防措施
发布时间：2021-01-15T14:15:40.127Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：国路1 张祥东2 唐炜3
[导读] 摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了航空业的发展，但航空高速发展的同时，也存在一些问题，我们了解到，不同的飞行器所需活塞发动机的数量不同，例如小型活塞式飞机只有一个活塞发动机，如果发动机出现故障对飞机的飞行造成的影响不言而喻。

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摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了航空业的发展，但航空高速发展的同时，也存在一些问题，我们了解到，不同的飞行器所需活塞发动机的数量不同，例如小型活塞式飞机只有一个活塞发动机，如果发动机出现故障对飞机的飞行造成的影响不言而喻。

所以，通过研究，制定科学的可行性的故障预防措施就显得分外重要。

关键词：航空活塞发动机；空中停车；故障分析；预防措施
引言
飞机发动机空中停车指的是飞机在空中飞行时非指令性停车,一般是发动机空中突发失效。

发动机空中停车意味着飞机失去动力,严重影响着飞机的飞行安全,尤其是单发飞机,一旦发动机发生停车,对机上人员的生命安全带来极大的威胁。

1航空活塞发动机实际结构及功能
航空活塞发动机由活塞、曲轴、连杆、气缸等共同组成。

各个结构部分对发动机正确运行有不可或缺的作用。

例如，活塞相当于发动机的心门，活塞的反复运动将化学能有效转化为动能，从而为航空器提供有效的飞行动力。

一方面，活塞可有效避免发动机燃烧室温度过高，引发一连串不良现象，通过活塞可确保燃烧室稳定运行。

另一方面，活塞自身可避免发动机正常工作中发生漏气、漏油现象，保证燃烧稳定。

火花塞也是发动机重要组成之一，也叫做火嘴，为航空活塞发动机启动提供点火支持。

新鲜气油混合物融入到发动机气缸后，火花塞发生放电，可点燃气油混合物，发动机产生化学能力，提供动力。

这也是航空活塞发动机的运行特点。

航空活塞发动机气缸是将发动机产生的化学能力转化为机械能的结构，直接转化为动力。

进气口将气油混合物引入到气缸中，排气口主要将气油混合后燃烧产生的废气排出，确保新的气油混合物及时进入气缸进行燃烧。

航空活塞发动机工作是将新鲜的气油混合物输入到燃烧室中，受活塞、火花塞等支持下，气油混合物完成燃烧，释放能量，将化学能量转化为机械能量，再将燃烧后产生的废气排出发动机，循环如此，为航空器提供源源不断的动力。

航空活塞发动机若出现故障或动力供应能力下降，达不到飞行要求，将对飞行中的航空器造成严重风险。

2航空活塞发动机空中停车原因分析
首先是机械原因。

(l)进排气系统故障。

如发动机进排气门卡阻、进气口堵塞或泄漏,导致油气混合气比例异常,发动机功率不足,导致发动机空中停车。

(2)滑油系统故障。

如滑油泵工作不正常、滑油系统管路堵塞或泄漏、滑油散热器故障,导致滑油润滑及冷却发动机部件效果不佳,从而损坏发动机部件,导致发动机空中停车。

(3)运动组件故障。

发动机运动组件如活塞、曲轴、连杆等故障会导致发动机停车。

(4)燃油调节及控制系统故障。

燃油系统的燃油导管出现气塞、燃油调节器故障、贫富油调节器故障会导致燃油调节出现问题,出现贫油或者富油,导致发动机功率不够或者出现抖动,严重时导致空中停车;燃油分配器工作不正常甚至不工作、燃油喷嘴渗油、堵塞会导致发动机供油异常而停车。

(幼冷却系统故障。

发动机工作时,与高温燃气相接触的机件或零件,例如汽缸头、气门、电嘴和活塞等会吸热而温度剧增。

如果不对这些机件进行冷却,就会导致机件失效,引发飞行事故。

其次是人为原因导致活塞式发动机出现空中停车故障分析。

人为原因导致活塞式发动机出现停车故障的情况相对比较常见，其中机组与维修是两大诱发因素。

首先，导致活塞式发动机出现停车原因在于机组操作不当。

飞行器的运行离不开相关人员的控制，尤其飞行器的飞行更加需要相应的技术操作人员，同时如果这些技术操作人员操作不当，极有可能导致活塞式发动机出现空中停车的情况。

飞行员操作不当一方面因为操作人员操作不够熟练，另一方面因为相关技术操作人员经验不够丰富，对某些故障因素做出偏差决定，导致错误操作出现发动机超温、喷富油，进而导致活塞式发动机出现停车的现象。

其次，维修检查人员体系不够完善。

发动机维修检查人员体系相对不够完善，也是导致活塞式发动机出现空中停车故障原因之一。

飞行器的正常运行离不开在飞行前相关技术人员的专业检修，在检修中及时发现飞行器出现的各种故障，并针对故障做出处理，待发动机一切正常之后再让相关操作人员进行操作，确保整个飞行工作的安全。

但，当前维修检查人员体系还不够完善，使得检修人员数量捉襟见肘、质量监管相对稀松平常、维修技能培训重视不足等现象时有发生，影响了发动机运行质量，导致活塞式发动机出现停车故障。

3空中停车故障预防措施分析
3.1控制器质原因避免活塞式发动机出现空中停车故障
第一，相关设计人员要优化发动机设计避免发动机运行中热量过多。

相关设计人员可以提升发动机设计水平，优化发动机某些重要元件的抗热性能，保证热量散出时相关元件不会失效，预防发动机出现停车故障；第二，优化点火系统。

相关设计人员在发动机设计方面可以不断优化点火系统，提升点火装置质量，预防发动机出现停车故障。

相关设计人员可以共同为点火系统优化出谋划策，为发动机正常运转提供技术支持。

第三，相关人员控制好进排气系统。

相关人员要控制好进排气系统控制，有效预防发动机出现停车故障。

相关操作人员在发动机运转之前需要对进排气系统进行检查，确保整个进排气相关管道通畅，无卡组与异常，预防发动机出现停车故障。

第四，相关人员需要对燃油系统进行检修与观察。

维修检查人员要在操作人员发动发动机之前对燃油系统进行检修，确保燃油系统无异常。

之后操作人员在整个操作过程中要全程监控燃油系统变化，尤其是滑油压力、气缸温度、燃油剩余量等，确保整个燃油系统正常运行，预防发动机出现停车故障；第五，对油泵工作系统进行控制。

相关人员需要对油泵系统进行控制，预防发动机出现停车故障。

相关人员要科学控制油气混合比、及时检查滑油散热器，保证发动机相关器部件正常使用，预防发动机出现停车故障。

3.2机务人员日常维护发动机必须密切注意以下事项
①正确使用发动机,操作要柔和,冷发起动后要暖机,停车前要冷机。

应避免长时间在地面慢车运转,必要时将转速升至180一200RPM运转lj 一205,防止电嘴污染。

②当温差变化较大时,应视情调高发动机慢车转速。

一是可以减少电嘴污染;二是加快了燃油流动速度,提高了燃油导管的冷却速率,防止气塞发生。

③定检试车调整贫富油时,温度高时可调在范围的下限,反之则反。

④按规定的周期更换滑油,在空气质量差的地区或时期飞行时应视情缩短滑油的更换周期。

⑤注意散热系统的检查,及时清洁过脏或堵塞的散热片,对出现损伤的散热片、导流板要立即修复。

⑥发现进气滤破损或堵塞及时更换,防止灰尘进入发动机。

⑦防止水分和灰尘进入燃油系统。

结语
总之，针对空中停车的研究的侧重点有所不同。

空中停车研究在民航和军用航空中均受到关注，但两者的研究侧重点有所差异，其中民航领域主要倾向于发动机防空停设计研究及验证，军用航空领域研究成果多集中于对具体空停事件的分析研究；同时，对于发动机使用维护单位则侧重于从维修的角度开展防空停研究。

空中停车研究在无人机、直升机等非常规类飞机中也受到了关注，在研究方法和研究深度上存在差异。

随着无人机的快速发展趋势，可以预见无人机防空停研究将成为空停研究领域的热点问题。

参考文献
[1]代友军.航空活塞发动机排故基本原则与常见故障分析[J].现代制造技术与装备,2018(3):68-69.
[2]钱伟，詹定鹏，张德银.航空活塞发动机点火强度均衡性测试及防火研究[J]火灾科学,2016(12):215-216。