謝均
摘 要:滑油壓力是萊康明活塞式航空發(fā)動機臺架試車時最重要的監(jiān)控參數(shù)之一,滑油壓力過低會導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)部各摩擦表面的潤滑不良,造成各部件的異常磨損,嚴重時將會導(dǎo)致各連接件相互粘連,使發(fā)動機徹底失效。該文以萊康明IO-360-A1B6為例,闡述了滑油系統(tǒng)油路的結(jié)構(gòu)并分析了導(dǎo)致滑油壓力低的原因。這對防止低滑油壓力造成飛行安全隱患具有重要的實際意義。
關(guān)鍵詞:萊康明活塞發(fā)動機 臺架試車 滑油壓力低
中圖分類號:V263.6 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0063-01
美國萊康明公司生產(chǎn)的萊康明活塞發(fā)動機廣泛用于輕型飛機上,在航空活塞式發(fā)動機飛機中占有較大的市場份額,我國的活塞式飛機所使用的絕大部分是萊康明活塞發(fā)動機,大約有500臺左右。我院有初、中教訓(xùn)練飛機200余架,均是裝用美國萊康明公司的直接吸氣水平對置式活塞發(fā)動機,現(xiàn)有裝用和備用發(fā)動機300余臺,是國內(nèi)萊康明發(fā)動機的最大用戶。萊康明活塞發(fā)動機每使用2000飛行小時就需要返廠大修,修后必須經(jīng)試車臺臺架試車檢驗性能合格后才能繼續(xù)投入使用。
雖然航空推進技術(shù)早已進入噴氣時代,但在通用航空領(lǐng)域,活塞式發(fā)動機卻有著不可替代的地位。目前,在通用航空業(yè)最發(fā)達的美國、歐洲、東南亞以及中國,所使用的航空活塞發(fā)動機大部分都是由萊康明公司生產(chǎn)的。尤其是我院的初教機和中教機的動力源都來自于萊康明活塞式發(fā)動機。
IO-360-A1B6發(fā)動機是位于美國賓夕法尼亞州的萊康明公司生產(chǎn)的燃油噴射式水平對置發(fā)動機。是我院最早的也是數(shù)量最多的TB200型初教機的動力來源。發(fā)動機在翻修以后需要進行地面臺架磨合試車,滑油壓力偏低是發(fā)動機臺架試車時滑油系統(tǒng)的主要故障之一。若在飛行中發(fā)動機的滑油壓力一直偏低,會導(dǎo)致各部件的過早磨損,嚴重時會引起各部件之間的粘連,使發(fā)動機失效,嚴重威脅飛行安全,甚至?xí)?dǎo)致機毀人亡的嚴重后果。對該故障的研究將對于飛行安全保障有極大的益處。
1 IO-360-A1B6發(fā)動機滑油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
萊康明IO-360-A1B6發(fā)動機是“干油箱”式發(fā)動機,收油池位于發(fā)動機的最下部,直接與機匣相連。滑油泵使用的是齒輪泵,安裝在附件機匣內(nèi)部。當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,曲軸齒輪帶動滑油泵齒輪轉(zhuǎn)動,從收油池泵起的滑油經(jīng)過散熱器到滑油濾,濾凈滑油中的雜質(zhì)后再經(jīng)過機匣的主油路去潤滑發(fā)動機內(nèi)部的運動部件:齒輪、軸承、挺桿體、柱塞、推桿、搖臂等等。
發(fā)動機臺架試車時,滑油壓力是最重要的監(jiān)測數(shù)據(jù)之一?;蛪毫鞲衅髋c機匣的主油路相連,調(diào)壓活門也位于機匣右側(cè)的主油路上,便于隨時調(diào)節(jié)滑油壓力。調(diào)壓活門是發(fā)動機外部唯一的滑油壓力調(diào)節(jié)裝置,它是由鋼球、彈簧、調(diào)壓活門腔體構(gòu)成。鋼球光滑的表面與主油路上的鋼球孔緊密貼合,彈簧裝在調(diào)壓活門腔體內(nèi),彈簧頂住鋼球,使鋼球緊緊地壓在主油路孔上。在調(diào)壓活門的末端有一個調(diào)節(jié)彈簧長度的螺帽,往順時針方向擰螺帽,便是往外頂彈簧,施加在鋼球上的力增大,滑油壓力增大。往反時針方向擰螺帽,則減小施加在鋼球上的力,滑油壓力減小。發(fā)動機臺架試車時便可以通過調(diào)節(jié)螺帽的松緊來調(diào)節(jié)滑油壓力,使滑油壓力保持在最佳的狀態(tài)。
2 導(dǎo)致發(fā)動機滑油壓力低的原因
(1)滑油量不足。發(fā)動機開車前必須檢查滑油量是否達到要求。萊康明IO-360-A1B6發(fā)動機的最低極限的安全滑油量是2夸脫,但是建議加到7-8夸脫。
(2)滑油品級不符合要求。任何一種發(fā)動機所使用的滑油都是有所不同的。萊康明IO-360-A1B6發(fā)動機臺架試車推薦使用PHILLIPS牌20W-50-M滑油。所以加滑油前必須確認滑油的牌號和品級。
(3)滑油溫度過高。溫度過高使滑油的粘度大幅降低,降低滑油的附著力,從而使滑油壓力降低,導(dǎo)致各部件潤滑不良。這種情況下只需改善發(fā)動機的散熱狀況即可解決,比如:增大散熱器的開度,從而增加散熱片的迎風(fēng)面積,降低滑油溫度。
(4)滑油壓力顯示儀表故障。排除顯示儀表故障或者更換新件即可。
(5)發(fā)動機上滑油壓力引出點位移。萊康明IO-360-A1B6發(fā)動機測量滑油壓力的引出點都有規(guī)定的位置,一般都在發(fā)動機主油路的進口處或者是滑油濾座下方的小孔。如果引出點遠離該位置,因為流動損失,則測出的滑油壓力必然偏低。
(6)滑油泵的進口處受阻?;捅檬菑氖沼统乇闷鸹蛡鬏?shù)桨l(fā)動機各處的,若收油池內(nèi)有異物或者是贓物正好堵在滑油的進油口上,那么滑油的流通就會受阻,導(dǎo)致沒有足夠的滑油去到發(fā)動機,從而導(dǎo)致滑油壓力偏低。
(7)內(nèi)漏。這種情況極少發(fā)生。如果有的話極有可能就是發(fā)動機內(nèi)部的油路堵頭掉落或者發(fā)動機內(nèi)部裂紋,使滑油無法正常的在發(fā)動機內(nèi)部循環(huán),直接回到收油池。還有一種內(nèi)漏的情況是滑油泵齒輪的齒頂與滑油泵體的間隙過大,導(dǎo)致滑油泵泵油不足,滑油壓力降低。
(8)調(diào)壓活門內(nèi)部有贓物。該故障是發(fā)動機滑油壓力低的主要故障,大概占90%以上。調(diào)壓活門鋼球表面與主油路上的鋼球孔貼是緊密貼合的,如果它們兩者之間有贓物或者異物的話,就會破壞這種平衡,導(dǎo)致兩者之間存在間隙,進入發(fā)動機的滑油就會通過兩者的間隙流回收油池,就算是一粒細沙都會導(dǎo)致滑油壓力急劇降低。這也是我在試車過程中遇到過的最主要的故障。當(dāng)遇到滑油壓力急劇下降的情況時,要立即關(guān)車,拆下右機匣上的調(diào)壓活門,取出鋼球與鋼球孔之間異物,清潔調(diào)壓活門,原位裝回調(diào)壓活門。
3 結(jié)語
隨著我國民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展,我國的通用航空業(yè)也受益于我國低空領(lǐng)域的陸續(xù)開放也大有趕超之勢。全國范圍內(nèi),民營的通用航空公司如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來。而我國的通用航空業(yè)正處于起步階段,大多數(shù)通用航空公司的機務(wù)人員都缺乏系統(tǒng)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí),更欠缺發(fā)動機的維護經(jīng)驗,以至于發(fā)動機有了故障而不知道問題出在哪里,找到了也不知道怎樣排除。通過上述的分析,明確了萊康明IO-360-A1B6航空發(fā)動機滑油油路的走向和調(diào)壓活門的原理以及造成滑油壓力高這一故障的原因,并提出了解決這一故障的建議。同時對于通用航空發(fā)動機的維護和故障的排除具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻
[1] John Schwaner.Sky Ranch Engineering Manual[C].1991.
[2] David.Overhaul Manual Direct Drive Engine[M].U.S.A:Textron Lycoming Inc,1974.endprint