■ 楊海宇 王慧敏/中國(guó)人民解放軍第四七二三工廠

1 故障描述

某型發(fā)動(dòng)機(jī)在廠內(nèi)試車(chē)時(shí)發(fā)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)速低故障，具體現(xiàn)象為：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，油門(mén)手柄放在慢車(chē)位，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一直低于30%，將油門(mén)桿推過(guò)慢車(chē)域后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到了慢車(chē)轉(zhuǎn)速要求。按照發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求，慢車(chē)狀態(tài)下低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)該達(dá)到（33.5±0.5）%。因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法在慢車(chē)狀態(tài)下穩(wěn)定工作。

2 啟動(dòng)燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)狀態(tài)，主要是通過(guò)燃油急降電磁活門(mén)、自動(dòng)啟動(dòng)器、啟動(dòng)補(bǔ)油電磁活門(mén)幾部分調(diào)節(jié)，如圖1所示。

圖1 工作原理圖

按下啟動(dòng)按鈕1.6s后，燃油急降電磁鐵線圈通電，活動(dòng)鐵芯推動(dòng)活門(mén)左移，使等壓差活門(mén)左移，斜盤(pán)角度減到最小。同時(shí)，等壓差活門(mén)的回油槽接通低壓腔，使供油量減小至接近零。16.6s后線圈斷電，活門(mén)關(guān)閉，供油量增加。

在啟動(dòng)16.6s后，為了啟動(dòng)迅速，補(bǔ)油電磁活門(mén)開(kāi)始工作。補(bǔ)油電磁活門(mén)通電，打開(kāi)補(bǔ)油路，油門(mén)開(kāi)關(guān)前的部分燃油經(jīng)過(guò)補(bǔ)油電磁活門(mén)通過(guò)補(bǔ)油路進(jìn)入輔助燃油總管，使啟動(dòng)供油量增加。

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，因燃油急降電磁活門(mén)工作，油泵供油量很小，分配器前油壓很小，啟動(dòng)回油活門(mén)在調(diào)準(zhǔn)彈簧力作用下關(guān)閉。16.6s后，燃油急降電磁活門(mén)停止工作，斜盤(pán)角度增大，供油量增大。為避免因供油量迅速增大而引起熱懸掛，此時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)器開(kāi)始工作。作用在啟動(dòng)自動(dòng)器活門(mén)左邊的油壓力增大，由于轉(zhuǎn)速尚小，壓氣機(jī)后氣壓較小，作用在薄膜右室的氣壓較小，“開(kāi)門(mén)力”大于“關(guān)門(mén)力”，啟動(dòng)回油活門(mén)被打開(kāi)，溝通油門(mén)開(kāi)關(guān)后至油泵進(jìn)口的油路，將多余的一部分燃油放回油泵進(jìn)口，減少燃燒室的供油量。

隨著轉(zhuǎn)速的增大，分配器前油壓上升較快，而薄膜右室氣壓P2上升較慢，活門(mén)不斷開(kāi)大，回油量增多，使供油量緩慢增加。當(dāng)n2轉(zhuǎn)速上升至約12%后，等壓差活門(mén)開(kāi)始工作，保持油泵供油量不變，分配器前油壓基本不變；但薄膜右室氣壓P2隨轉(zhuǎn)速增大而增大，“關(guān)門(mén)力”大于“開(kāi)門(mén)力”，活門(mén)逐漸關(guān)小，回油量減小，啟動(dòng)供油量逐漸增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到慢車(chē)狀態(tài)轉(zhuǎn)速時(shí)，活門(mén)將油路完全關(guān)閉，啟動(dòng)自動(dòng)器停止工作。

3 故障原因分析及排除

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，控制系統(tǒng)的附件主要有啟動(dòng)燃油電磁活門(mén)、啟動(dòng)點(diǎn)火裝置、主燃油泵調(diào)節(jié)器。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)已成功啟動(dòng)，只是在啟動(dòng)后供油量不足導(dǎo)致轉(zhuǎn)速達(dá)不到慢車(chē)轉(zhuǎn)速，據(jù)此分析，應(yīng)該是啟動(dòng)的中后期出現(xiàn)問(wèn)題，因此可以排除啟動(dòng)電磁活門(mén)故障的可能。

啟動(dòng)的中后期，主燃油泵調(diào)節(jié)器中燃油急降電磁活門(mén)已經(jīng)關(guān)閉，退出工作，此時(shí)主要由補(bǔ)油電磁活門(mén)、自動(dòng)啟動(dòng)器來(lái)調(diào)整供油系統(tǒng)的供油量。將主燃油泵調(diào)節(jié)器、啟動(dòng)補(bǔ)油電磁活門(mén)從發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下，對(duì)啟動(dòng)燃油系統(tǒng)的相關(guān)零組件進(jìn)行檢查。

3.1 啟動(dòng)補(bǔ)油電磁活門(mén)

首先考慮是否為啟動(dòng)補(bǔ)油電磁活門(mén)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致補(bǔ)油量不足引發(fā)該故障。對(duì)啟動(dòng)補(bǔ)油電磁活門(mén)進(jìn)行復(fù)試，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 啟動(dòng)補(bǔ)油電磁活門(mén)的復(fù)試參數(shù)

復(fù)試結(jié)果合格，證明補(bǔ)油電磁活門(mén)工作正常，補(bǔ)油路正常。

3.2 自動(dòng)啟動(dòng)器

分解主燃油泵調(diào)節(jié)器自動(dòng)啟動(dòng)器，對(duì)活門(mén)、油嘴進(jìn)行檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常；對(duì)薄膜進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，密封性良好；對(duì)彈簧進(jìn)行剛性檢查，彈簧剛性合格（見(jiàn)表2）。

表2 彈簧剛性檢查表

將主泵復(fù)裝后重新進(jìn)行性能試驗(yàn)，無(wú)異常。將主燃油泵調(diào)節(jié)器重新配裝發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試車(chē)，故障依舊。

3.3 P2氣壓

在確認(rèn)主泵性能正常后，就應(yīng)考慮影響主泵工作的外界因素。從啟動(dòng)到慢車(chē)狀態(tài)過(guò)程中，P2供氣是影響主泵性能的主要外部條件。主泵在附件車(chē)間試驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)器中的P2是外部給定的，無(wú)法模擬試車(chē)臺(tái)的P2氣壓。如果試車(chē)過(guò)程中的P2供氣不足，就會(huì)形成“關(guān)門(mén)力”小于“開(kāi)門(mén)力”的狀態(tài)，自動(dòng)啟動(dòng)器一直回油，從而導(dǎo)致啟動(dòng)供油量不足。

3.4 故障排除

用手感受發(fā)動(dòng)機(jī)上通往主燃油泵調(diào)節(jié)器的P2空氣導(dǎo)管，有氣流吹出。分解檢查，發(fā)現(xiàn)氣濾有堵塞。從分解檢查的結(jié)果來(lái)看，P2空氣導(dǎo)管氣濾堵塞是造成該故障的主要原因。

將油門(mén)桿推過(guò)慢車(chē)域時(shí)，供油量增加，此時(shí)總的供油量減去自動(dòng)啟動(dòng)器的泄油量后的供油量達(dá)到了慢車(chē)狀態(tài)的供油量，發(fā)動(dòng)機(jī)也就達(dá)到了慢車(chē)狀態(tài)。這也解釋了發(fā)動(dòng)機(jī)在推過(guò)慢車(chē)域時(shí)可以達(dá)到慢車(chē)狀態(tài)的原因。

4 結(jié)論

將P2空氣導(dǎo)管氣濾清洗并用壓縮空氣吹干后，重新試車(chē)，故障排除。最終的試驗(yàn)證明，P2供氣不足是導(dǎo)致此次故障的主要原因。

在后續(xù)的維護(hù)中應(yīng)定期檢查發(fā)動(dòng)機(jī)上通往主燃油泵調(diào)節(jié)器的P2空氣導(dǎo)管，不能只是簡(jiǎn)單地確定P2空氣導(dǎo)管中有無(wú)氣流，如果導(dǎo)管有部分堵塞，也會(huì)引起供起量減少而引發(fā)此類(lèi)故障。