曾彬
摘 要:Cessna172R飛機自引進以來,使用頻率高,飛行時間長。在長期的維護工作中,不時出現(xiàn)磁電機故障帶來的問題。而這些大部分是在試車時發(fā)現(xiàn)。本文將從Cessna172R試車時的磁電機故障出發(fā),結合磁電機相關原理,磁電機相關部件進行故障分析,將日常維護中所遇到的故障原因和解決方法逐項羅列,希望給飛行及機務人員帶來一些幫助。
關鍵詞:磁電機;故障;原理
1、點火系統(tǒng)簡介
Cessna172R飛機發(fā)動機的點火系統(tǒng)包括磁電機、磁電機/啟動開關、高壓導線,電嘴等。其中產生高壓的就是磁電機。Cessna172R飛機的發(fā)動機使用slick公司的4371型雙磁電機,具有穩(wěn)定可靠的使用特性。
2、4371磁電機簡介
4371型磁電機是由磁鐵轉子、殼體、線圈、斷電器、分電盤組件、電容等部件構成。該磁電機的基本工作原理為磁鐵轉子旋轉,磁鐵轉子所產生的基本磁通不斷的變化,繞在軟鐵芯上的的初級線圈和二級線圈都會產生感應電動勢。感應電動勢的大小與基本磁通的變化率和線圈匝數(shù)的乘積成正比。初級線圈較少,感應電動勢最大值約為40-50V,二級線圈匝數(shù)較多,感應電動勢約2000V。但是,這比電嘴需要的擊穿電壓8000-10000V小得多。因此,為了提高二級線圈的感應電動勢,必須加大軟鐵芯的磁場變化率。所以在初級線圈回路即低壓電路中安裝斷電器。當斷電器斷開時,低壓電流中斷,磁場消失,磁場變化率特別大,從而二級線圈產生很高的電動勢。這時產生的高壓電通過高壓導線傳輸?shù)近c火電嘴,在電嘴的中央級和旁極間形成很高的電位差并使電嘴間隙之間的氣體發(fā)生強烈的電離,產生電火花。使發(fā)動機電嘴跳火。由于初級線圈的電流突然中斷,磁通變化率特別大,會使初級線圈產生很高的自感電動勢,這樣會使斷電器的觸點間的電壓升的很高,會產生電火花[1]。這樣一方面會燒壞觸點,另一方面會使得磁通變化率變小,二級線圈產生的感應電動勢變小。即不能達到電嘴跳火的電壓。因此,在在低壓電路中并聯(lián)一個電容。
3、發(fā)動機提前點火角度
發(fā)動機提前點火角即為外定時角:缸內的混合氣燃燒有一定的速度,即火花塞調火到氣缸內的可燃混合氣完全燃燒時需要一定的時間,但是由于發(fā)動機的轉速很高,在這樣短的時間曲軸卻可以轉過很大的角度。如恰好在活塞到達上死點時才點火,混合氣開始燃燒時,活塞已經開始向下開始運動,導致發(fā)動機功率下降。因此需要通過提前點火保障混合氣產生的能量能夠有效的利用,提高發(fā)動機的輸出功率。Cessna172R飛機發(fā)動機要求的提前點火角度為25度正負一度,且左右磁的差值不能超過一度。
4、磁電機/啟動開關
座艙中的磁電機啟動開關用來控制磁電機是否產生高壓電。開關有、“L”“R”“BOTH”、“START”五個位置。在“OFF”位置時,左右磁電機都不能產生高壓。在“L”位時,只有左磁電機產生高壓,右磁電機不工作。在“R”位時,只有右磁電機產生高壓,左磁電機不工作。在“BOTH”位置時,左右磁電機都能產生高壓。“START”為啟動位置,左右磁電機都能產生高壓。
5、Cessna172R飛機磁電機故障分析
故障描述:①在進行發(fā)動機試車過程中,進行單磁電機試車時,出現(xiàn)左右磁電機調轉超過50轉。②在進行發(fā)動機試車過程中,進行單磁電機試車時在試左磁或者右磁時,出現(xiàn)發(fā)動機停車的現(xiàn)象。③在進行發(fā)動機試車過程中,進行單磁電機試車時,出現(xiàn)試左磁或者右磁時,出現(xiàn)不掉轉的現(xiàn)象。
故障分析:對于①在進行發(fā)動機試車過程中,進行單磁電機試車時,出現(xiàn)左右磁電機調轉超過50轉。其實就是磁電機的外定時角度左右磁電機相差太多,超過一度,才會出現(xiàn)的結果。出現(xiàn)這種情況,僅需要對磁電機重新進行外定時即可。②在進行發(fā)動機試車過程中,進行單磁電機試車時在試左磁或者右磁時,出現(xiàn)發(fā)動機停車的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象,就是表示我們在試的這個磁電機不工作。這時我們就需要對試的這個磁電機進行拆下檢查。通過磁電機工作原理我們可以知道,當電容出現(xiàn)故障時,磁電機產生的電壓不足以擊穿電嘴兩極,即該磁電機不工作。這時,我們先更換磁電機電容。然后進行試車檢查。對于③在進行發(fā)動機試車過程中,進行單磁電機試車時,出現(xiàn)試左磁或者右磁時,出現(xiàn)不掉轉的現(xiàn)象。我們從磁電機開關的各個位置的所代表的意義可以分析出,在試左磁或者右磁時,磁電機開關沒有關閉右磁或者左磁。這時需要對右磁電機或者左磁電機進行電容線至磁電機開關,磁電機開關,磁電機開關到磁電機的地線進行檢查,進行量線。從日常維護經驗中所知,量線工作是很必要的。因為在日常的維護工作中,經常出現(xiàn)磁電機電容線接線片沒有接好,磁電機電容線到磁電機開關之間的線內部斷,外部看不出任何現(xiàn)象。
6、結語
本文通過介紹磁電機的基本原理,發(fā)動機提前點火角度、磁電機/啟動開關。分析試車過程中出現(xiàn)的磁電機故障。希望對機務人員對于磁電機的維護,試車人員判斷磁電機故障,并且及時排除故障有所幫助,保障飛機的正常運行。
參考文獻:
[1]閻成鴻. CESSNA172R型飛機機型培訓教程.北京.航空工業(yè)出版社,2008.9.