航空活塞发动机气门机构故障分析

混合气体被压缩的程度， 可以用这两个容积的比值来衡量。 这个比值叫 为发动机若在很小的转速下连续工作， 没有足够的冷空气流通， 可能导
“ 压缩比” 。活塞航空发动机的压缩比越大 ， 气体被压缩得越厉害 ， 发动 致发动机零部件局部过热使润滑油产生沉淀物 ， 引起气 门粘连。（ ３ ） 油 机产生的功率也就越大。 门调节适当。 油门的 使用不当容易导致气门故障 ， 在飞机发动机大功 ２气 门故障造成推杆弯 曲的原因和危害 率工作下 ， 需要足够的燃油来冷却发动机 ， 在巡航功率状态 ， 应调低油 严重的气门故障会使气门推杆和推杆套发生弯曲或折断 ，润滑油 门至排气温度峰值， 使油气混合气完全燃烧 ， 减少滑油中铅油泥的形 大量渗出， 进而导致发动机失效和损坏。 气 门故障可能是 ： 润滑油太多， 成。（ ４ ） 使用规定的航空燃油。燃油达不到使用标准 ， 燃油 中铅含量超 高温下气门杆身和导管间积碳 ， 气门与气门导管冷却不 良， 配合间隙过 标 ， 在运行 中燃油不能完全燃烧 ， 导致铅油泥积累过多， 可能直接堆积 小， 配气相位不正确 ， 气缸内进入异物， 汽油 中胶质含量过大。 一旦发动 在气门与气门导套之间， 堵塞通路。 机汽缸发生气门出现故障时， 气 门就不能正常运转。在整个气 门机构 ５ ． ２维护中的预防措施。（ １ ） 在维护中， 可以进行早期诊断和预防， 中， 推杆的作用是将凸轮轴经过挺杆传来的推力传给摇臂， 因其质量和 可以在发动机定期检测时， 放出发动机润滑油检查其污染程度， 并及时 体积 比气门挺杆和摇臂小很多， 摇臂 、 推杆 、 挺杆 、 凸轮轴和气门杆端润 更换润滑油和过滤网， 定时检测汽缸压力 ， 如输 出压力过低 ， 说明气 门 滑不良或出现非正常磨损 ， 强大的推力会导致推杆产生弯曲 ， 严重的甚 因气门粘连不能完全关闭 ， 定期检查排气门导套间隙 ， 如果气门的间隙 至发生折断。 过大 ， 高温燃气容易进入间隙使其炭化 ， 影响气 门正常工作 ， 若气门间 ３气门故障形成的原因 ｆ ／ Ｊ 、 ， 气门发动机温度变化及污染物堆积的承受能力降低， 气门容易 ３ ． １发动机内部有污染物。 发动机内部污染物是造成气门故障的主 堵塞 。（ ２ ） 还有应保持过滤器的清洁 ， 当滤网使用一段时间后 ， 大气中的 要原 因， 有积碳 、 空气中的杂质 、 粉尘 、 机油使用时间长 、 从活塞环窜人 灰尘聚集在外侧， 应定期更换， 以免影响过滤效果。（ ３ ） 还应注意避免发 曲轴箱的气体。 这些物质堆积在气门与气 门导管内， 有的可以被润滑油 动机长时间停放 ， 如发动机停放时间长 ， 应定期启动 ， 能排除水分 和污
科 技论 坛
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航 空活塞发动机气 门机构 故障分析
石 岩
（ ９ １ ８ ９ ９部队， 辽宁 葫芦岛 １ ２ ５ ０ ０ １ ） 摘 要： 针对航 空活塞发动机 气门机构故障进行分析 ， 总结其对机体的危害、 故障前 出现的征 兆、 和其他原 因。 关键词 ： 航 空活塞； 发动机故障诊 断； 发动机气 门 活塞式航空发动机主要应用于轻型飞机 ， 直升机及超轻型飞机 ， 主 燃料消耗增大 ， 发动机的工作循环是在高温下进行 的， 可燃混合气燃烧 要用于带动螺旋桨或旋翼。 气缸 由混合气燃烧后提供能量 。 气缸内容纳 的最高温度可达 ２ ０ ０ ０摄氏度以上。当混合气燃烧的时候如密封不严， 活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气 的电火花塞 ， 以及进、 排气 会形成积碳现象 。 过多的污染物会严重污染滑油， 并最终堆积在气门杆 门， 活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的位置叫上死点 、 距离最近的位置 与导套之间， 形成气门故障。 叫下死点 、 从匕 死点到下死点的距离叫活塞冲程 。 活塞式发动机主要是 为了加大工作效率， 具有较高的经济性 、 动力性、 耐久性和可靠性，
由曲轴、 连杆 、 活塞 、 汽缸 、 分气机构和机匣组成。活塞式航空发动机大 必须采用合理的冷却方法 ， 使发动机保持在一定的 温度范围内工作 ， 只 多是四冲程发动机 ， 即—个气缸完成—个工作循环， 活塞在气缸内要经 有这样才自 垃 保证发动机长期正常运转。 如果温度过低 ， 冷却介带走的热 过四个冲程 ， 依次是进气冲程 、 压缩冲程、 膨胀冲程和排气冲程 ， 合起来 量过多 ， 这将导致有效功的热量减少， 造成的功率下降。 形成 １ 个定容热循环。 ３ Ａ进气系统结冰。 活塞发动机进气系统结冰， 是指进气道前缘、 锥 １航空活塞发动机气门机构 形整流罩、 支柱以及第一气压机前导流叶片等处结冰， 相对湿度和进气 航空活塞发动机气门机构主要是有气门、 气 门导套 、 气 门弹簧 、 摇 温度达到一定条件， 就会在进气系统内结冰 ， 在飞机飞行过程中进气系 臂、 推杆 、 挺杆、 凸轮轴等部件组成的 ， 气门 机构是用来定时打开或关闭 统结冰是非常危险的， 会使气流变小， 进气量变少 ， 会使发动机功率下 的装置 ， 发动机在运行时 ， 首先进入“ 进气冲程 ” ， 气缸头上 的进气门打 降。 开， 排气门关闭， 活塞从上死点向下滑动到下死点为止 ， 气缸 内的容积 ４气 门故障的征兆 逐渐增大 ， 气压降低。油气混合气经过打开的 进气门进入气缸内。 除了因为发动机骤冷导致的气门故障来得比较突然以外 ，由于发 进气冲程曲轴靠惯性作用继续旋转 ， 把活塞从下死点往上推 ， 进气 动机内部污染物的聚集而产生的气门故障是长时间积累下来的，因此 门和排气门都关闭。气缸 内容积逐渐减少， 活塞内气体被压缩。当活塞 在其发生前会出现一些明显的征兆。发生气门故障前期最重要的警告 运动到上死点时， 混合气体被压缩在上死点和气缸头之间的小空间内。 信号总是以发动机启动时瞬间不稳定工作的形式表现的，随着发动机 这个小空间叫作‘ ％ 哓室” 。 气门关闭同时对气门底座的冲击力非常大 ， 暖机的 几 ． 秽 钟后运转就会变得平稳且运转正常。发生气 门故 障时还可 而且冲击次数很多 ，比如转速在 ２ ０转 ／ 每秒 ，每分钟就要撞击 １ ２ ０ ０ 能伴随发动机功率下降； 发动机振动 、 发动机间歇性暂停或失效 ； 排气 次。 因为进气门 进的是常温下气体， 散热速度很 陕； 币 ｝ 气门受热大， 没 管放炮， 冒 黑烟等现象 ； 飞行期间可能听见气 门 撞击的 声音。 有有效的散热能力， 所以其温度要 比进气门高。 这时混合气体的压强加 ５气 门故障的预防 到十个大气压。温度也增加到 ４ ｏ ｏ ｏ ｃ ￣ 。 气门在排气时， 高温气流通 ５ ． １ 使用中注意事项。 （ １ ） 避免发动机骤冷。 飞行使用 中， 发动机在 过排气 门和气门杆，其温度要 比进气门高很多压缩是为 了混合气完全 大功率工作 隋况下， 不要突然降为小功率。 飞机下降或减速时应保持发 燃烧产生热量 ， 提供原动力。 动机温度在规定范 围内。（ ２ ）发动机暖机。运转发动机时 ，首先在 当活塞处于下死点时， 气缸内的容积最大 ， 在上死点时容积最小 。 １ ０ ０ ０ ～ １ ２ ０ ０ Ｒ Ｐ Ｍ运转并使发动机达到暖机温度。暖机时间不宜过长因