Slick4300系列磁电机故障分类及分析

杨雷

[摘要] 点火系统工作直接影响起动性能、发动机功率、经济性以及工作的可靠性。在实际工作中，点火系统发生的问题比较多，在活塞式发动机中2/3的故障与点火系统有关，其中尤其是系统中最复杂的核心部件磁电机的故障较多。本文通过对磁电机的易损件和典型故障进行分析，为外场机务维护人员提供磁电机在维护工作中需要的基础数据和排除方法，提高维护工作效率，提高飞机出勤率，降低人力和物力成本消耗，保证飞行安全。

[关键词] 磁电机；功能；故障分析

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2015.24.078

1 Slick4300系列磁电机的工作原理

磁电机由磁路、低压电路、高压电路三个部分组成。其中磁铁转子、软铁架和软铁心磁路构成了磁路，用以产生变化的基本磁场，形成线圈中变化的基本磁通，一级线圈、断电器和电容器构成了低压电路，用以产生低压感应电流（即低压电流），并在适当时机将低压电路断开，使低压电流的电磁场迅速消失，二级线圈和分电器构成了高压电路，用以在低压电路断开时，产生高压感应电流（即高压电），并将高压电按发动机的点火次序输送至各汽缸的电嘴。

2 磁电机系统故障分类

磁电机的故障，可以分为两大类，即从故障导致的后果进行分类，可以分为一般性故障和重大故障。对飞机发动机系统不会产生非常大的影响，整个系统还能继续工作，只是性能指标有所下降，这些故障是一股性故障。对飞机发动机系统产生很大的危害，严重时磁电机不工作导致整个系统瘫痪，这些故障是重大故障。磁电机系统故障分类如下表所示。

3 磁电机部件功能故障分析

对于磁电机系统来说，其组成的基础是零部件。所以系统的故障主要是由零部件故障引起的。因此，研究零部件故障，分析其故障模式，是研究一个系统失效的基础。在描述系统的失效模式时，是以零部件故障模式来表征。

3.1 外定时不当

磁电机向电咀输出高压脉冲时发动机不在理想的提前点火位置。提前点火角度大，点火甲-，汽缸中燃气的最高压力出现在活塞运动到上死点之前，发动机的各曲轴连杆组件受力较严重，发动机有较大的功率损失；提前点火角度小则汽缸中燃气的最高压力出现在活塞运动到上死点之后，燃气不能充分膨胀做功发动机也有较大的功率损失。主要表现为测试单磁时掉转过多。当然在这种情况下磁电机本身的工作性能是没有问题的，只要重新作外定时即可。

3.2 断电器间隙调整不当

断电器间隙过大过小时，会使二次线圈电压降低，火花减弱，引起磁电机掉转过多，发动机功率下降。但间隙增大时比间隙减小时掉转相对要少一些。因为间隙增大，提前点火角增大，可以弥补一些火花减弱的影响。断电间隙变化的原因，主要是不断跳火花时的电侵蚀；尼龙顶块的磨损等。如上所述，断电器间隙过大或过小影响初断时机和断开角大小，从而影响二次线圈输出电压的大小，造成发动机单磁掉转多，或磁电机超差（两磁电机掉转数超过50RPM）。

3.3 断电器触点烧蚀

断电器接触不良，会使接魑电阻增大，断电时的低压电流减小，二次线圈电压减小。造成接触不良的主要原因是接触点间进入油污和发生金属转移。电容器有保护断电器触点的作用，当电容器失效时断电器触点很快烧蚀，或电容器安装不牢接触电阻大也会引起断电器触点的烧蚀。这里需要说明的是电容器的结构，如下图，电容器两端都有引出线，但这并非电容器的两个极，实际上它们在电容器内部是连通的，是一根导线，即电容P导线，起将一、二次线圈连接点通向磁电机外连接磁电机开关的作用。电容器真正的两极是P导线和电容器外壳。当电容器安装不牢接触电阻R大到不能忽略的时候，此时断电器两端电压不再等于电容器两端电压，使电容器对断电器触点的保护作用减弱甚至失去保护。当R=∞即断路时。接触电阻大对二次线圈输出电压也有影响，接触电阻和一次线圈内阻一起构成RC充电电路的电阻R+R，显然R+R >R，这使RC电路的时间常数τ=（R+R）C增大充电时间延长，这显然也减小了丨di/dt丨使二次线圈输出电压降低。由于接触电阻R的大小随发动机震动并不为一恒定值，所以影响到各汽缸电阻得到的电压也就大小不一，故障初期可能出现发动机抖动，随时间增长由于断电器触点烧蚀、触点发热严重甚至烧融断电器尼龙顶块使断电器触点不能断开磁电机失效。所以工作中一定要认识到电容器的外壳是电容器的一个极，对其接地的可靠性要引起充分的重视。

3.4 线包绝缘性变差

由于线包受潮及工作温度过高会引起线包绝缘性变差。线包绝缘性变差时，会使线包和壳体之间以及线包与附件的金属接触点和部件间发生放电现象，使磁能损失增大，二次线圈电压降低。试车检查单磁电机工作时会出现掉转过多。当分解磁电机做工作时，如该磁电机发生了线包对外放电现象，我们就可看到线包放电部分被烧黑的迹象。

3.5 磁电机内部高压电导出部分接触不良

如在二次线圈输出端接线片处磨损，导致与分电臂旋转轴的弹簧炭柱接触不良，将产生强烈的电火花，使分配到电咀的电压降低，且会把跳火部分烧坏。

3.6 分电盘裂纹

分电盘发生裂纹现象是由于分电盘所在的工作环境较差。当产生裂纹后，在裂纹处会发生漏电现象，导致二次线圈电压降低，影响磁电机正常工作。

3.7 分电桩磨损、烧伤

磁电机分解开后发现分电桩磨损、烧伤，会导致电桩与分电臂之间的间隙大小发生改变，影响输出电压的大小。

3.8 断电器的弹簧片和低压导线

由于断电器的弹簧片长期被凸轮来回顶开会疲劳直至断裂，低压导线由于安装不正确被挤压导致在接线处脱开等现象，导致磁电机不工作，是由于低压电路断路使磁电机不产生高压电。

4 结论

对于磁电机内部零部件失效引起的发动机故障情况来说，我们应该首先能找到导致该故障发生的机件。对于我们目前所使用的外场排故分析解决模式来说，就是逐一排除法，采用这种隔离故障件的排故方法，将会显得耗时又耗力。相比之下，故障排除的执行工作就显得比较简单，直接更换故障件。整个排故过程的效率又与维修人员的素质密切相关，一个经验丰富的机械师和技术一般的普通维护人员对问题的解决在效率上会存在较大的差别。而下次在飞行中遇到相同的故障时，可能又由别的维护人员来解决这个问题，又会重复按以上步骤一步一步来找出故障件，最终排除相同的故障，效率极低，共享性较差。对磁电机故障进行分类和分析，提出一个标准的排故流程，对提高排故的效率起到相当大的作用，保证了飞行正常用机的需求。