張宇慶

Cessna 172R飛機(jī)油門(mén)慢車(chē)位停車(chē)現(xiàn)象淺析

張宇慶

張宇慶

中國(guó)民航飛行學(xué)院廣漢分院機(jī)務(wù)工程部

張宇慶（1987-）男，四川省廣漢市人，工作單位：中國(guó)民航飛行學(xué)院廣漢分院機(jī)務(wù)工程部，職務(wù)：機(jī)型工程師，研究方向：應(yīng)用理論研究。

Cessna 172R飛機(jī)在訓(xùn)練過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)幾起在地面油門(mén)慢車(chē)位停車(chē)的現(xiàn)象，飛行人員對(duì)現(xiàn)象描述存在一個(gè)共性：在油門(mén)桿已經(jīng)收到慢車(chē)位之后，飛行人員有繼續(xù)向后拉油門(mén)桿的動(dòng)作。對(duì)此推斷持續(xù)拉油門(mén)桿可能造成出現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)的現(xiàn)象，本文主要通過(guò)介紹對(duì)Cessna 172R飛機(jī)進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論，希望對(duì)飛行人員和機(jī)務(wù)維護(hù)人員有所幫助。

初步分析

根據(jù)Cessna172R慢車(chē)位拉桿導(dǎo)致停車(chē)的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)初步分析認(rèn)為可能存在兩個(gè)方面的影響因素：一是燃調(diào)慢車(chē)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部附件狀況，二是飛行人員的操作。

燃調(diào)慢車(chē)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及工作原理

Cessna172R飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃調(diào)為Precision Airmotive Corporation公司生產(chǎn)的RSA-5AD1型直噴式燃調(diào)。

1.RSA-5AD1型燃調(diào)的慢車(chē)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要由以下零部件組成。

1）風(fēng)門(mén)機(jī)構(gòu)（風(fēng)門(mén)、風(fēng)門(mén)軸）：主要作用控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量；

2）風(fēng)門(mén)搖臂：通過(guò)油門(mén)桿鋼索操縱風(fēng)門(mén)搖臂打開(kāi)風(fēng)門(mén)；

3）慢車(chē)轉(zhuǎn)速螺釘：控制風(fēng)門(mén)搖臂止擋位置，調(diào)節(jié)慢車(chē)轉(zhuǎn)速；

4）互連桿機(jī)構(gòu)：主要調(diào)節(jié)慢車(chē)供油活門(mén)位置調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)慢車(chē)混合比；

5）慢車(chē)供油活門(mén)組件：控制慢車(chē)位燃調(diào)供油量。

2.慢車(chē)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

Cessna172R飛機(jī)慢車(chē)轉(zhuǎn)速應(yīng)為700～750轉(zhuǎn)RPM，當(dāng)需要調(diào)節(jié)時(shí)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘，風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度增加，轉(zhuǎn)速增加；反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘，風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度減小，轉(zhuǎn)速減小。

3.慢車(chē)混合比調(diào)節(jié)

影響慢車(chē)混合比的主要附件為互連桿機(jī)構(gòu)和慢車(chē)供油活門(mén)組件。

互連桿機(jī)構(gòu)主要由上、下U型夾和中間調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成，并用定位銷(xiāo)釘固定在兩端，上端連接風(fēng)門(mén)控制組件，下端連接慢車(chē)活門(mén)控制組件；2個(gè)定位銷(xiāo)中間掛接了一根定位彈簧，作用是防止調(diào)節(jié)螺釘由于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)導(dǎo)致螺釘自由轉(zhuǎn)動(dòng)，造成貧富油混亂；調(diào)節(jié)螺栓上端為細(xì)螺紋，下端為粗螺紋。

慢車(chē)控制活門(mén)組件包括慢車(chē)供油活門(mén)和慢車(chē)供油控制活門(mén)。慢車(chē)供油活門(mén)在其它轉(zhuǎn)速狀態(tài)下都是處于關(guān)閉狀態(tài)，只有在油門(mén)桿處于慢車(chē)位時(shí)才從出油孔供入燃油；慢車(chē)供油控制活門(mén)貼于慢車(chē)供油活門(mén)上，而慢車(chē)供油控制活門(mén)開(kāi)度大小受互連桿長(zhǎng)度影響，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓，互連桿長(zhǎng)度增加，活門(mén)旋轉(zhuǎn)使出油孔開(kāi)度增大，供油量增加，混合氣變富油，反之，則變貧油。

互連桿調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)一個(gè)齒變化量約為20RPM，混合比轉(zhuǎn)速變化量最合適的范圍是增加10～50RPM。

油門(mén)慢車(chē)位停車(chē)測(cè)試情況分析

將部分飛機(jī)慢車(chē)轉(zhuǎn)速和混合比都調(diào)節(jié)至規(guī)定范圍內(nèi)，待慢車(chē)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，將油門(mén)桿緩慢向后拉并保持5～10秒，測(cè)試是否停車(chē)。

從停車(chē)的飛機(jī)中篩選了3架燃調(diào)使用時(shí)間較長(zhǎng)的飛機(jī)進(jìn)行測(cè)試。

1.樣機(jī)一

測(cè)試內(nèi)容1：貧富油的影響

1）初始狀態(tài)記錄：慢車(chē)轉(zhuǎn)速710RPM，混合比轉(zhuǎn)速增加30RPM，拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)。

2）將螺桿向富油方向調(diào)節(jié)，混合比轉(zhuǎn)速增加100RPM，拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)。

3）發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)回初始狀態(tài)，將螺桿向貧油方向調(diào)節(jié)6格，混合比轉(zhuǎn)速上升0，能保持較長(zhǎng)時(shí)間不停車(chē)，拉桿至發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)之間的時(shí)間相比初始狀態(tài)較長(zhǎng)；繼續(xù)調(diào)貧3格，慢車(chē)轉(zhuǎn)速下降到650RPM，拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)最低440RPM，不停車(chē)。

結(jié)論：慢車(chē)位拉桿停車(chē)屬于過(guò)富油停車(chē)。

分析：

地面拉桿并保持時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在正常狀態(tài)偏富油會(huì)更容易導(dǎo)致停車(chē)，偏貧油反而不容易導(dǎo)致停車(chē)。另外，從本測(cè)試內(nèi)容也可以看出，地面拉桿停車(chē)既不是因?yàn)槿加捅魂P(guān)斷，也不是因?yàn)闅庠幢魂P(guān)斷，而是因?yàn)榛旌蠚膺^(guò)富引起的，停車(chē)前排氣管大量冒黑煙也印證了這一點(diǎn)。

富油會(huì)導(dǎo)致停車(chē)比較容易理解，所以不展開(kāi)分析，這里只分析貧油狀態(tài)，當(dāng)油門(mén)桿處于慢車(chē)位時(shí)，風(fēng)門(mén)開(kāi)度已經(jīng)很小，因燃調(diào)風(fēng)門(mén)控制機(jī)構(gòu)存在一定的綜合間隙（風(fēng)門(mén)軸、搖臂、互連桿等部附件長(zhǎng)期磨損造成），加上定位彈簧的拉力，油門(mén)桿慢車(chē)位時(shí)風(fēng)門(mén)控制搖臂實(shí)際并未完全靠于止擋位，調(diào)節(jié)混合氣至貧油時(shí)，理論上混合氣處于過(guò)貧油狀態(tài)，但實(shí)際拉桿克服了綜合間隙后，風(fēng)門(mén)開(kāi)度進(jìn)一步減小，進(jìn)氣量在原來(lái)的基礎(chǔ)上繼續(xù)減少，但燃油量未減少，反而使發(fā)動(dòng)機(jī)處于比較理想的混合比，從而發(fā)動(dòng)機(jī)慢車(chē)穩(wěn)定不停車(chē)。

測(cè)試內(nèi)容2：慢車(chē)轉(zhuǎn)速的影響

正常狀態(tài)下，順時(shí)針調(diào)節(jié)慢車(chē)轉(zhuǎn)速螺釘使慢車(chē)轉(zhuǎn)速到達(dá)850RPM，風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度增大，拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)，但持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)；逆時(shí)針調(diào)節(jié)，風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度減小，拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)直接停車(chē)。

結(jié)論：正常狀態(tài)下少量增加慢車(chē)轉(zhuǎn)速并不能有效改變停車(chē)的狀態(tài)。

分析：慢車(chē)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)原理是改變風(fēng)門(mén)的最小開(kāi)度，增加慢車(chē)進(jìn)氣量，但增加量不足以改變慢車(chē)?yán)瓧U發(fā)動(dòng)機(jī)富油的工作狀態(tài)。

測(cè)試內(nèi)容3：新舊燃調(diào)對(duì)比

1）更換新燃調(diào)（翻修件），在正常發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)下（慢車(chē)700～750RPM，混合比轉(zhuǎn)速增加10～50RPM），發(fā)動(dòng)機(jī)不停車(chē)。

2）新舊燃調(diào)對(duì)比：

①綜合間隙：舊件互連桿間隙較大，新件幾乎無(wú)間隙；

②進(jìn)氣道：舊件進(jìn)氣道內(nèi)風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度的位置邊緣壁上存在污垢。

注：進(jìn)氣道不屬于定期維護(hù)的位置，而空氣中微小的雜質(zhì)進(jìn)入進(jìn)氣道積累附著形成污垢可能和進(jìn)氣濾的過(guò)濾能力及進(jìn)氣道自身結(jié)構(gòu)有關(guān)。

結(jié)論：更換新燃調(diào)可以解決慢車(chē)停車(chē)故障，互連桿間隙和進(jìn)氣道內(nèi)壁污垢影響的可能性較大。

分析：

1）如果翻修燃調(diào)的檢查存在綜合間隙大的情況，一般更換互連桿，所以新舊燃調(diào)綜合間隙的差異主要體現(xiàn)在互連桿機(jī)構(gòu)的間隙，翻修件因更換互連桿間隙減小，慢車(chē)位拉桿對(duì)風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度變化影響不大。

2）從污垢分析，污垢直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，在慢車(chē)位風(fēng)門(mén)開(kāi)度不變的情況下，污垢越厚，進(jìn)氣量越小，發(fā)動(dòng)機(jī)越富油。

結(jié)論：Cessna172飛機(jī)慢車(chē)位拉桿停車(chē)為富油停車(chē)，影響較大的可能因素是互連桿間隙和進(jìn)氣道清潔度。

2.樣機(jī)二

測(cè)試內(nèi)容1： 貧油狀態(tài)再次驗(yàn)證測(cè)試

發(fā)動(dòng)機(jī)慢車(chē)轉(zhuǎn)速720RPM，混合比轉(zhuǎn)速增加20RPM，拉桿直接停車(chē)，向貧油方向調(diào)節(jié)3次，每次3格，發(fā)動(dòng)機(jī)拉桿到停車(chē)時(shí)間逐漸增加到最后穩(wěn)定不停車(chē)。

結(jié)論：和樣機(jī)一測(cè)試現(xiàn)象一致，在燃調(diào)綜合間隙大的前提下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于貧油狀態(tài)時(shí)，慢車(chē)位拉油門(mén)桿后的實(shí)際混合氣恰好比較理想，亦可說(shuō)明正常狀態(tài)下停車(chē)是屬于氣源被減小引起的過(guò)富油停車(chē)。

測(cè)試內(nèi)容2：互連桿和燃調(diào)進(jìn)氣道清潔度的影響

1）在相同的發(fā)動(dòng)機(jī)慢車(chē)參數(shù)下（慢車(chē)轉(zhuǎn)速720RPM，混合比轉(zhuǎn)速增加20RPM），分別使用舊互連桿和新互連桿，發(fā)動(dòng)機(jī)依然會(huì)停車(chē)。

2）使用新互連桿的情況下，清潔進(jìn)氣道污垢，再次試車(chē)，慢車(chē)轉(zhuǎn)速大幅度上升。調(diào)節(jié)慢車(chē)轉(zhuǎn)速后，拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)不停車(chē)，慢車(chē)轉(zhuǎn)速760RPM，混合比轉(zhuǎn)速增加30RPM，拉桿最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速430RPM。

3）換回舊的互連桿，再次試車(chē)，正常慢車(chē)參數(shù)狀態(tài)下拉桿發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)。

結(jié)論：互連桿間隙和燃調(diào)進(jìn)氣道清潔度是影響慢車(chē)停車(chē)的主要因素，且兩個(gè)因素同時(shí)對(duì)慢車(chē)停車(chē)起作用，只有消除兩種因素的情況下才能使發(fā)動(dòng)機(jī)慢車(chē)不停車(chē)。

分析：從樣機(jī)一和樣機(jī)二內(nèi)容1已得知停車(chē)原因?yàn)闅庠搓P(guān)小導(dǎo)致的過(guò)富油停車(chē)。更換新互連桿，綜合間隙減小，使拉桿前后的風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度變化量減小，即慢車(chē)位的風(fēng)門(mén)和慢車(chē)位拉桿后的風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度變化很小，進(jìn)氣量不會(huì)減少太多；從另一個(gè)角度來(lái)看，相比之前綜合間隙大的燃調(diào)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量增加了。但由于綜合間隙不僅僅存在于互連桿，更換互連桿只能減小綜合間隙而不能完全消除。

清潔進(jìn)氣道污垢后，進(jìn)氣道內(nèi)徑對(duì)比有污垢時(shí)會(huì)增大，同時(shí)影響風(fēng)門(mén)的最小開(kāi)度大小，進(jìn)氣量會(huì)多于未清潔之前的狀態(tài)，但隨意清潔進(jìn)氣道可能存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)避免清潔過(guò)程將污垢進(jìn)入燃調(diào)靜壓孔，從而造成燃調(diào)工作不正常。

結(jié)論：從本次測(cè)試分析，更換互連桿和清潔進(jìn)氣道兩個(gè)因素共同使進(jìn)氣量增大，此部分的進(jìn)氣量可滿足正常發(fā)動(dòng)機(jī)拉桿時(shí)的混合比，使發(fā)動(dòng)機(jī)不停車(chē)。

3.樣機(jī)三：

測(cè)試內(nèi)容：再次驗(yàn)證互連桿和進(jìn)氣道清潔度的影響。

結(jié)論：和樣機(jī)二“互連桿和進(jìn)氣道清潔度的影響”的測(cè)試現(xiàn)象一致，需要互連桿間隙和進(jìn)氣道清潔度兩個(gè)因素共同消除時(shí)，飛機(jī)才能夠在拉桿的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)不停車(chē)，并且穩(wěn)定在某個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下。

燃調(diào)使用時(shí)間的分析

停車(chē)的飛機(jī)燃調(diào)經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)使用時(shí)間多數(shù)超過(guò)1000H，分析如下。

1.時(shí)間使用越長(zhǎng)，污垢積累越多

隨著時(shí)間的推移，污垢越多，進(jìn)氣量越少，發(fā)動(dòng)機(jī)富油，慢車(chē)轉(zhuǎn)速下降，在航線維護(hù)過(guò)程中，體現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)貧，慢車(chē)轉(zhuǎn)速上調(diào)這么一個(gè)過(guò)程。長(zhǎng)期調(diào)節(jié)后，風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度已增大，但由于污垢原因，實(shí)際開(kāi)度并未增大。這也是清潔燃調(diào)進(jìn)氣道后，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)貧油，慢車(chē)轉(zhuǎn)速大幅度上升的原因。

2.時(shí)間使用越長(zhǎng)，燃調(diào)部附件磨損程度越高，間隙越大。

3.使用時(shí)間較短的燃調(diào)可能存在翻修時(shí)互連桿間隙已接近更換標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際并未進(jìn)行更換。裝機(jī)使用后，在較短的時(shí)間范圍內(nèi)也可能磨損至超標(biāo)間隙值，出現(xiàn)綜合間隙大的狀況。

結(jié)論

燃調(diào)綜合間隙增大和進(jìn)氣道污垢積累增多是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)慢車(chē)位過(guò)度拉油門(mén)桿停車(chē)的主要因素。

建議的措施

1.發(fā)動(dòng)機(jī)定檢加入試車(chē)測(cè)試，檢查慢車(chē)位拉桿的掉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，存在拉桿后掉轉(zhuǎn)超過(guò)300RPM的飛機(jī)檢查互連桿間隙或清潔進(jìn)氣道；更換互連桿和清潔進(jìn)氣道后仍不能解決該問(wèn)題，則更換燃調(diào)。

2.對(duì)飛行人員進(jìn)行培訓(xùn)，尤其在收油門(mén)至慢車(chē)位時(shí)不要過(guò)度向后拉油門(mén)桿。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)淺析Cessna 172R飛機(jī)燃調(diào)慢車(chē)機(jī)構(gòu)的原理，分析樣機(jī)測(cè)試各項(xiàng)內(nèi)容對(duì)油門(mén)慢車(chē)位停車(chē)的影響，并提出措施，希望對(duì)飛行人員和機(jī)務(wù)人員的操縱、維護(hù)、檢查有所幫助，出現(xiàn)相應(yīng)停車(chē)現(xiàn)象時(shí)能及時(shí)找出原因，排除故障，保障飛機(jī)的正常運(yùn)行。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.058