馮文瑞

摘 要：整個社會的經(jīng)濟在不斷的進步，科學(xué)技術(shù)也在相應(yīng)提高。航空業(yè)也在迅速蓬勃的發(fā)展。航空活塞發(fā)動機運行的過程是相當(dāng)復(fù)雜的，它的運行原理非常具有綜合性，這就導(dǎo)致相關(guān)的機械部位會發(fā)生一些周期性的運轉(zhuǎn)與變化。從而影響發(fā)動機，導(dǎo)致發(fā)動機發(fā)生振動的現(xiàn)象。本文以PA44-180飛機為例，來詳細(xì)的分析航空活塞的發(fā)動機的振動機理。同時對PA44-180飛機的航空活塞發(fā)動機震動的原因進行解釋，希望將來可以有效預(yù)防發(fā)動機震動帶來的不利影響，與此同時提高航空器的可靠程度進一步加快我國航空業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：振動；機理原因；44-180飛機；航空活塞；發(fā)動機

PA44-180飛機的航空活塞發(fā)動機在工作中會產(chǎn)生交變應(yīng)力，具有一定程度上的復(fù)雜性和周期性。它會導(dǎo)致曲軸等一系列的運動機構(gòu)發(fā)生周期性扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象與彎曲變形的不良狀況，從而導(dǎo)致飛機發(fā)動機振動。振動現(xiàn)象是PA44-180飛機活塞發(fā)動機運作時經(jīng)常出現(xiàn)的固有現(xiàn)象，沒有一輛發(fā)動機是不產(chǎn)生振動的。發(fā)動機的振動現(xiàn)象比較輕的時候，會引起一系列交大噪聲的出現(xiàn)，一旦發(fā)動機震動嚴(yán)重，則會使飛機的一些運動部件磨損加劇，導(dǎo)致加速機件產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象被破壞。航空活塞發(fā)動機的震動有時也會降低發(fā)動機的工作壽命。PA44-180飛機活塞發(fā)動機的振動超出一定范圍之內(nèi)的某個限制時就會產(chǎn)生一些危險狀況嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致飛機產(chǎn)生解體的后果。航空發(fā)動機的震動還會傳遞給飛行器，導(dǎo)致機上的人員產(chǎn)生不適感，甚至?xí)菀桩a(chǎn)生疲勞。除此之外，還影響著儀表的精確度和指示的準(zhǔn)確性。更甚者會破壞機體的結(jié)構(gòu)與機上儀器。所以必須要研究和控制PA44-180飛機發(fā)動機的振動現(xiàn)象，對提高航空器使用水平以及維護水平產(chǎn)生一定的幫助作用，有利于去制定更加有效科學(xué)的預(yù)防措施，提高航空器的可信程度。

一、振動機理

發(fā)動機工作產(chǎn)生震動是因為燃燒產(chǎn)生了扭距波動。在往復(fù)活塞發(fā)動機中。有一部分燃燒壓力作用在活塞上，而轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動力。可每當(dāng)曲轉(zhuǎn)動一圈的時候，燃燒才會在氣缸上發(fā)生一次，這就導(dǎo)致了扭距波動的出現(xiàn)。在四缸式發(fā)動機中，每當(dāng)曲轉(zhuǎn)動一圈，將發(fā)生兩次的扭矩波動。然而在六缸式發(fā)動機中，每當(dāng)曲圈，扭矩波動會發(fā)生三次，這些扭距波動都將作用在曲軸上面，所以氣缸的數(shù)目越多，發(fā)動機的運作越平穩(wěn)，振動現(xiàn)象越微弱。扭距波動是慣性力與氣體力的合力。而其中的慣性力，它的主要來源則是其運動，分為旋轉(zhuǎn)與直線兩種運動。

1.1慣性力

1.1.1旋轉(zhuǎn)慣性力

針對水平對置發(fā)動機進行研究。因為水平對置發(fā)動機的連桿大端以及曲屏的質(zhì)量都有著非常嚴(yán)格的規(guī)定，而且氣缸對峙安裝。在一定程度上可以說是旋轉(zhuǎn)力平衡。一旦旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡，將會導(dǎo)致發(fā)動機震動，同時也會，導(dǎo)致取區(qū)軸和軸承之間機件所承擔(dān)的力。及兩者之間的摩擦力發(fā)生增加的現(xiàn)象，導(dǎo)致機件損傷出現(xiàn)。

1.1.2往復(fù)直線慣性力

發(fā)動機內(nèi)部用來進行往復(fù)直線運動的不可或缺的部件有活塞，活塞銷以及連桿的小端，它們都會隨著活塞速度的變化，而產(chǎn)生一定的往復(fù)慣性力。往復(fù)直線運動有一部分的慣性力會通過運動機構(gòu)傳達(dá)到機匣當(dāng)中，同時經(jīng)過發(fā)動機架傳遞到機身上面。由于方向經(jīng)常產(chǎn)生變化，而且與飛機速度形成正比例關(guān)系，所以一旦內(nèi)部構(gòu)建產(chǎn)生不平衡的現(xiàn)象，發(fā)動機的機架以及機件會產(chǎn)生部分損傷。

1.2氣體力

當(dāng)氣體力作用在活塞上時，除了會對連桿產(chǎn)生影響，另外還會對氣缸的內(nèi)外壁產(chǎn)生一定的側(cè)向力。當(dāng)氣體對活塞頂產(chǎn)生作用時，同樣會產(chǎn)生一個方向相反，但大小卻相等的。力作用在氣缸頭部，從而迫使氣缸與機匣脫離。而氣體力在外對曲軸進行驅(qū)動，同時旋轉(zhuǎn)螺旋槳產(chǎn)生的反作用力將可以通過發(fā)動機的機匣傳遞到發(fā)動機機身，這就導(dǎo)致了航空活塞發(fā)動機振動的產(chǎn)生。

二、引起振動的原因

通過研究發(fā)現(xiàn)，活塞發(fā)動機產(chǎn)生振動現(xiàn)象將會導(dǎo)致，發(fā)動機的部件嚴(yán)重受損，甚至將會導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)解體的現(xiàn)象。所以在進行PA44-180飛機發(fā)動機使用和維護中必須要注意。曲加強檢查與分析振動故障的力度。以下將是本文針對引起發(fā)動機振動的影響因素以及解決措施提出的幾點相關(guān)建議。

2.1燃油噴嘴不干凈

當(dāng)燃油噴嘴有堵塞現(xiàn)象發(fā)生的時候，分配到各個缸中的燃油將會不均勻，從而引起發(fā)動機的振動，所以必須要定時對燃油噴嘴合理科學(xué)的清潔，防止發(fā)動機震動現(xiàn)象的出現(xiàn)。導(dǎo)致機身受到傷害。

2.2調(diào)速器產(chǎn)生故障

出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致螺旋槳無法穩(wěn)定工作從而使螺旋槳的振動值出現(xiàn)過大的偏差，一旦偏差傳遞給發(fā)動機就是被會引起發(fā)動機的震動所以必須科學(xué)合理的進行螺旋槳和調(diào)速器的更換，將螺旋槳與調(diào)速器的振動測試作為必要的前提條件。

2.3通氣管道發(fā)生堵塞

一旦PA44-180飛機通氣管產(chǎn)生堵塞的問題，它的發(fā)動機內(nèi)部氣流將會不通暢從而引起發(fā)動機的震動，所以在對PA44-180飛機的日常檢查中，要時刻謹(jǐn)記檢查通風(fēng)口，防止異物進入，從而來降低發(fā)動機振動引起的危害。

2.4燃油噴嘴壓力有波動

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏狀況時將會導(dǎo)致燃油噴嘴的壓力出現(xiàn)一定的波動，所以在對PA44-180飛機的日常維護中必須加強。檢察系統(tǒng)滲漏故障是否存在的力度，與此同時，一旦PA44-180飛機外觀出現(xiàn)油液，必須要高度重視，并進行相應(yīng)檢查。

2.5滑油泵有故障

如果PA44-180飛機的滑油泵吸入空氣的話將會嚴(yán)重影響華油壓力的穩(wěn)定性滑油泵之間的間隙變大從而導(dǎo)致滑油壓力不夠穩(wěn)定，所以在進行發(fā)動機的修剪時，必須要嚴(yán)格按照間隙控制的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行工作。

2.6槳葉出現(xiàn)間斷性卡阻

在PA44-180飛機的槳轂內(nèi)，槳葉有時會出現(xiàn)間斷性卡阻的現(xiàn)象。這種情況出現(xiàn)的主要原因是槳轂內(nèi)的油脂缺乏，所以要想減少航空活塞發(fā)動機震動的不良影響，就必須要在日常維護中嚴(yán)格注意到油脂油液的量。

2.7發(fā)動機長時間大功率運作

發(fā)動機一旦在最大功率的狀態(tài)下進行長時間的工作，也會引起發(fā)動機產(chǎn)生振動，所以在PA44-180飛機飛行中，應(yīng)該在上升到一定高度之后，再使用巡航功率進行飛行。

結(jié)束語：綜上所述，PA44-180飛機航空活塞發(fā)動機產(chǎn)生振動的影響因素很多，它存在的原因和發(fā)生的機理也具有復(fù)雜性和較強的綜合性。所以只有掌握了各個因素對航空活塞發(fā)動機震動的影響，并且仔細(xì)的研究與分析振動出現(xiàn)的原因。才能使航空活塞發(fā)動機振動的不利影響能夠得到降低。相應(yīng)的加強工作人員排除振動相應(yīng)故障的能力；航空和活塞發(fā)動機維護技術(shù)水平，保證員工能夠通過對發(fā)動機運行過程中產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象與振動現(xiàn)象進行分析的同時，辨認(rèn)出發(fā)動機的震動現(xiàn)象。同時，對相應(yīng)的管理制度采取完善與優(yōu)化的措施，大力排除故障的產(chǎn)生，從而避免PA44-180飛機航空活塞發(fā)動機由于發(fā)生振動而產(chǎn)生后果更加嚴(yán)重的安全隱患。

參考文獻：

[1]宋培培. 航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子不同心故障振動機理分析及其應(yīng)用研究[D].南京航空航天大學(xué)，2017.

[2]洪偉，馬中原，謝鎮(zhèn)波.基于集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的航空發(fā)動機故障診斷研究[J].新技術(shù)新工藝，2018（08）：63-66.