王凱 蔣平清

摘要：基于現(xiàn)用的氣缸離位修理技術(shù)，針對存有缺陷的發(fā)動機氣缸進行修理和修復(fù)，開發(fā)出一種新的維修工藝，以保證在位研磨實施過程中達(dá)到與現(xiàn)行氣缸壓縮性修復(fù)工藝等效的氣缸密封性恢復(fù)效果，使其壓縮性能恢復(fù)至新缸水平，較大程度減小維修周期并節(jié)約維修成本，并降低該型發(fā)動機因氣缸壓縮性低所造成故障的可能性。

Abstract： Based on active cylinder off-location repair technology， in view of the defect for repair and repair of engine cylinder， it developed a new process of maintenance， to ensure implementation in the grinding process to achieve with the current cylinder compression repair process equivalent cylinder recovery in sealing effect， making its compression ability to a new level of cylinder compression performance. And it largely reduced the maintenance cycle and saved maintenance costs， and it reduced the possibility of fault of the caused by the low cylinder compression.

關(guān)鍵詞：氣缸;離位修理;密封性;故障

Key words： cylinder;off-location repair;sealing;fault

中圖分類號：U464? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0133-02

0? 引言

活塞發(fā)動機氣缸壓縮性指的是發(fā)動機氣缸的密封性，可以在發(fā)動機靜態(tài)下通過充氣測量的方式進行檢查。發(fā)動機壓縮性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)會造成發(fā)動機工作時功率損失、燃油消耗增加等問題，增加發(fā)動機起動難度，壓縮性過差甚至?xí)斐砂l(fā)動機工作不穩(wěn)定，對飛行安全造成威脅。

學(xué)院引進的SR20機型使用的CMI發(fā)動機，其設(shè)計和制造情況與之前學(xué)院使用的萊康明發(fā)動機有明顯的區(qū)別，特別是在發(fā)動機污染物控制方面，使用要求復(fù)雜、對燃油要求高。洛陽分院自2012年開展SR20初教機訓(xùn)練以來，使用國產(chǎn)100號航汽，因其鉛含量高，在2012年底起，機隊陸續(xù)出現(xiàn)發(fā)動機氣缸壓縮性下降快的趨勢，到2013年底，機隊普遍出現(xiàn)發(fā)動機氣缸壓縮性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的情況。隨后基于維護手冊、相關(guān)工程技術(shù)資料及廠方的技術(shù)支援，制定發(fā)動機氣缸壓縮性修復(fù)工作單卡，內(nèi)容涉及拆卸/安裝氣缸、氣缸氣門導(dǎo)套清潔、氣缸氣門座研磨、氣門/氣門座尺寸測量、密封面檢查、氣門/氣門座研磨、氣缸/氣門座清潔、密封性靜壓測試和裝機壓縮性能測試等一系列維修工作，工作流程較多，且涉及發(fā)動機氣缸拆裝工作，程序較為復(fù)雜，增加了許多維修過程中的航材成本和人力成本。若在此基礎(chǔ)上開發(fā)出一種在不拆除氣缸的情況下，直接對氣缸排氣門座和排氣門進行密封性修復(fù)，既能減少維修所需的人力和航材成本，又能避免了在拆裝氣缸過程中可能造成的對其它部件損壞的可能性，迅速降低了因發(fā)動機壓縮性導(dǎo)致的故障停場率。

1? 密封性在翼修復(fù)的可行性分析及關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)動機氣缸密封性在翼修復(fù)旨在不改變發(fā)動機氣缸密封性修復(fù)本質(zhì)的基礎(chǔ)上，對操作工藝進行程序的改進和工藝的合理簡化，開發(fā)一種新的維修工藝、維修工具和設(shè)備，并對其改進方案進行可靠性評估，著重分析工藝改進后的氣缸的工作性能和對發(fā)動機工作性能的影響，以保證氣缸在位研磨實施工作達(dá)到與現(xiàn)行離位氣缸壓縮性修復(fù)工藝等效的氣缸密封性恢復(fù)效果，免去排氣管拆裝、氣缸拆裝等一系列附加維護工作，以極大縮減維修周期和維修成本，迅速降低因發(fā)動機壓縮性導(dǎo)致的故障停場率。

在可行性方面：洛陽分院作為SR20飛機最大的用戶，該型飛機年訓(xùn)練飛行4萬小時量，多數(shù)SR20飛機使用至1500小時左右均出現(xiàn)氣缸壓縮性衰減至最低滲漏值以下水平，均需要執(zhí)行拆裝氣缸、清潔檢查排氣門座和更換排氣門工作，開發(fā)一種新的氣缸密封性修復(fù)工藝具有很強的現(xiàn)實緊迫性。目前現(xiàn)有的執(zhí)行發(fā)動機氣缸密封性修復(fù)所需的拆裝氣缸、更換排氣門和清潔檢查排氣門程序為進一步執(zhí)行氣缸在翼密封性修復(fù)提供了技術(shù)基礎(chǔ)和拓展思路，為新工藝下的氣缸密封性修復(fù)提供了參考依據(jù)和衡量標(biāo)準(zhǔn)。

在操作流程方面：要在不拆除氣缸的基礎(chǔ)上，對氣門和氣門座之間進行在位研磨，同時要避免研磨過程中出現(xiàn)研磨不均勻、研磨量過大、研磨效果不佳、損壞接觸面等情況的發(fā)生，對操作工藝的要求極為嚴(yán)格，且對操作人員的操作水平要求較高。

在工具、設(shè)備、耗材的選用方面：需要尋找一種專用研磨劑并開發(fā)專用工具和設(shè)備，以保證在研磨過程中氣門與氣門導(dǎo)套、氣門與氣門座之間的有效接觸和所需的適量的壓力，以避免造成氣門桿/氣門座研磨不均勻、尺寸超標(biāo)、氣門桿被工具損壞等。

改進后的操作程序如下：

①拆下排氣門壓縮彈簧，并通過電嘴孔以適當(dāng)工具在排氣門面上涂抹研磨劑（320級），確保氣門桿和其它部位無研磨劑（可同時配合使用內(nèi)窺鏡進行實時監(jiān)測和檢查）;

②確保氣門面和氣門座有效貼合（可稍微施加壓力），使用合適的工具固定并夾緊氣門桿端頭（須格外小心以防止工具對氣門桿端頭造成損傷或損壞），并以適當(dāng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)氣門桿，通過氣門面與氣門座以及其間的研磨劑作用去除氣門座上的沉積物;可視情多次進行該操作，以確保氣門座沉積物能夠有效清除;

③清除殘留在氣門面和氣門座的研磨劑，確保氣門面、氣門座和氣缸內(nèi)應(yīng)清潔，無研磨殘渣和研磨劑;

④完成氣缸排氣門安裝和恢復(fù)工作，并再次檢查氣缸壓縮性能，以確保氣缸壓縮性符合要求。

根據(jù)原采用的氣缸離位研磨工藝中的操作程序，需要把研磨工具的柄放在打開的左、右手掌間，反復(fù)移動手掌做摩擦運動，并向內(nèi)稍施加壓力，來操作旋轉(zhuǎn)研磨工具，操作6～9次研磨沖程，然后提高氣門離開氣門座，旋轉(zhuǎn)氣門60°，將氣門放在氣門座上，再進行另外6～9次研磨沖程，重復(fù)上述研磨程序操作大概6次（如圖1所示）。此次在工具選用方面，采用的是Bosch GO2電動工具，其配備了第二代智能芯片，具有六檔扭矩機械調(diào)節(jié)按鈕，最小檔位扭力輸出為0.2Nm，最大扭矩輸出為5Nm，其無負(fù)載轉(zhuǎn)速為0～360轉(zhuǎn)/分鐘，可以充分模擬原手工研磨的速度及壓力。同時，當(dāng)停止推力或松開開關(guān)時，可從旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)中瞬間停止，有效防止扭力過大導(dǎo)致的氣門/氣門座之間的摩擦力過大，作業(yè)更為精準(zhǔn)。同時，彌補了原氣缸離位研磨工藝中的手掌摩擦及按壓方式研磨存在的研磨速度不均勻、壓力波動等缺陷。

在操作時需要注意，當(dāng)使用電動工具固定氣門桿端部時，需使用防磨薄膜固定在氣門桿端頭，以防止電動工具夾傷氣門桿，同時，需注意纏繞在氣門桿端頭的防磨薄膜厚度要均勻，以防止電動工具旋轉(zhuǎn)時，電動工具旋轉(zhuǎn)中心與氣門轉(zhuǎn)軸發(fā)生偏離，造成氣門座與氣門面之間的研磨不均。

在完成上述氣門座與氣門面在翼研磨工作后，需要立刻清除殘留在氣門面及氣門座上的研磨劑，以防止殘留的研磨劑在氣缸活塞往復(fù)直線運動作用下對氣缸壁造成磨損。其研磨劑清除程序如下：取下前述研磨程序中的電動工具并用手指向氣缸內(nèi)稍微輕推氣門桿以使氣門面離開氣門座且距離不能過大（氣門桿推進去的距離控制在15mm左右以便于能夠同時清潔氣門面及氣門座），隨后使用固定有清潔棉的特制夾具通過上部電嘴孔使其與氣門面相接觸，同時用手旋轉(zhuǎn)氣門桿，以使清潔棉能夠擦除氣門面及氣門座上的大部分研磨劑，在此過程中可視情多次更換清潔棉，以確保能夠最大程度地有效清除殘留在氣門面及氣門座上的研磨劑。隨后，使用連接有壓縮氣源且裝有洗滌汽油的手動噴壺，通過上部電嘴孔向氣缸內(nèi)噴入洗滌溶液進行壓力清洗，同時使用另一只手前后推動氣門桿，使氣門面往復(fù)接觸并離開氣門面，上述壓力噴洗清潔程序可視情多次進行，以確保氣門面及氣門座徹底清洗干凈，無任何殘留的研磨劑。

2? 研究意義

該發(fā)動機氣缸密封性在翼修復(fù)研究，是基于洛陽分院作為維修單位關(guān)于部附件維修的一次深層次探討，具有以下的理論研究和工程實踐價值：

①開發(fā)新的維修工藝，取代原先的更換排氣門和清潔排氣門座的工作，而采用對排氣門和排氣門座在翼研磨的方式進行密封性修復(fù)，是國內(nèi)首次CMI發(fā)動機在翼修復(fù)工作的一個深層次的探討，提升了維修單位的維修能力，并為通航運營人維修深度拓展提供了思路;

②免除了氣缸的拆裝和排氣門的更換工作，避免了在拆裝氣缸過程中可能造成的對其它部件損壞的可能性;

③極大縮減了維修周期和維修成本，迅速降低了因發(fā)動機壓縮性導(dǎo)致的故障停場率，為學(xué)院SR20機隊的正常運行起到了重要作用，具備較大的安全效益和經(jīng)濟效益。

3? 結(jié)束語

本文基于理論知識和工程實踐經(jīng)驗對原發(fā)動機氣缸壓縮性離位修復(fù)工藝和工具進行修改和完善，介紹了SR20型飛機發(fā)動機氣缸密封性在翼修復(fù)的操作程序。通過對實施新工藝進行氣缸密封性修復(fù)的氣缸進行效果持續(xù)跟蹤和監(jiān)控，并持續(xù)進行工程實踐測試與驗證，改良后的發(fā)動機氣缸密封性離位修復(fù)程序具有操作簡單、施工方便和節(jié)約成本的優(yōu)點。同時，也為通航運營人維修深度拓展提供了思路。

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