浅谈航空活塞发动机慢车抖动

林洋

摘 要：本文主要分析Cessna172R的慢车抖动故障，结合混合气燃烧与燃油分配器工作原理，初步探讨故障原因对消除航空活塞发动机慢车抖动具有一定的作用。

关键词：航空活塞发动机;慢车;抖动

在某次排除慢车抖动故障时，发现1号气缸EGT一开始高于其他气缸，随着暖机时间增长而迅速下降，1号缸与其他气缸EGT的差值达到最大值，在推油门增大转速时，1号缸EGT迅速上升，1号缸与其他气缸的EGT差值迅速减小，然后又再次增大。将燃油分配器和电嘴更换后，才将故障排除。

一、混合气分析

混合气浓度改变关系着发动机动力性、燃油经济性及爆燃倾向有关。混合气的组成影响着火焰传播的速度，这又决定了燃料是否能够及时燃烧。

在小转速下，吸气式发动机的油门开度和充填量较小，为能防止废气过分冲淡，使发动机稳定工作，就必须提供稍微富油的混合气，余气系数约为0.7-0.8。吸气式发动机在中转速时，为提供良好的经济性，就必须提供较为富油的混合气，余气系数应在0.9-1.0。当吸气式发动机在大转速工作时，需要比较富油的混合气，余气系数约为0.85。才能保证发动机输出较大的功率。只有当燃烧的火焰传播速度最快，气缸内燃气压力才能快速上升到最大值，燃气对活塞的膨胀功增大到最大值，发动机才能得到最大的指示功率。

混合气过贫油燃烧，混合气燃烧后发出的热量减少，燃气最大压力减少，并且火焰传播速度减缓，燃烧过程持续的时间就延长，燃气最大压力出现的晚，一些混合气在排气过程中仍在燃烧，最终最大燃气压力出现在在排气过程，排气管发出短而尖锐的放炮声。

二、燃油分配器

在具有一定压力的汽油流入流量分配器后，它从进油口流入薄膜下方。只有当分配器内汽油压力足够大时，薄膜才能克服弹簧压力向上移动，薄膜才能使空心针塞向上移动。汽油经空心针塞进入壳体内的环形槽，空心针塞的油路连接到燃油喷嘴的油路，才能将汽油输送到每个燃油喷嘴。当发动机在低速时，由于所需的汽油很少，空心针塞得开口也很小。

当通过燃油喷射器的汽油流量逐渐大于发动机慢车所需的油量时，在喷嘴的油路内逐渐形成汽油压力。在汽油压力的作用下，薄膜逐渐驱动空心针塞，燃油分配器的空心针塞逐渐打开，分配到发动机每个燃油喷嘴的汽油量将随着汽油压力而变化。

燃油分配器内的汽油蒸发干后析出的杂质把分配器里面的组件粘合在一起，燃油分配器内的元件不能灵活工作，导致汽油分配不均匀，发动机工作不稳定。

在外界温度过高长时间慢车工作，会导致管路和分配器内燃油蒸发，导致发动机工作不稳定。

三、电嘴

电火花的能量决定起始火焰强度，由于电嘴性能下降，电火花能量不足，混合气不易点燃，即使点燃了，火焰也很不稳定，火焰传播速度减缓，燃烧过程持续的时间就延长，燃气最大压力出现的晚，一些混合气在排气过程中仍在燃烧，最终最大燃气压力出现在在排气过程，排气管发出短而尖锐的放炮声。

四、故障分析

通过分析数据可以得出由于燃油分配器故障导致燃油分配不均匀，1号缸分得的计量燃油少，其余气缸分得计量燃油较多，1号缸混合气余气系数大于最佳混合气余气系数。在发动机开始工作时，1号缸混合气的余气系数在较其他缸相比处于最佳值，所以一开始1号缸EGT高于其他缸，随着慢车工作时间的增加，1号缸混合气的余气系数增大，1号汽缸混合气过度贫油燃烧。

在慢车时由于1号缸混合气过分贫油工作，其余缸混合气偏富油和电嘴性能下降，1号缸EGT迅速下降。每个缸的每个个工作循环中燃气压力大小差距很大，导致发动机抖动。随着燃油流量和转速地上升，1号缸混合气过分贫油逐渐变为最佳混合，1号缸排气温度迅速上升，每个缸的各个工作循环中燃气压力变为基本相同，发动机抖动就消除了。

五、结论

航空活塞发动机慢车抖动的原因远不止这些，并且更有可能是多種故障共同引起的。在日常工作中，要做好总结分析;排故时，按照先易后难的原则，同时注意观察发动机转速，排气温度气缸头温度，燃油流量，滑油压力等参数有无异常。

参考文献：

[1]唐庆如.活塞发动机[M].兵器工业出版社，2007.1.

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