Lycoming 发动机润滑油系统常见故障浅析

张 强

（信阳航空职业学院航空工程学院，河南信阳 464000）

1 飞机发动机润滑油系统

1.1 润滑油箱

在航空发动机中，润滑油箱是飞机进行润滑的必备部件，它是用来存放润滑油的容器。润滑油箱可以分为干槽式润滑油箱和湿槽式润滑油箱两种形式。

（1）干槽式有独立的外部油箱，大多数的燃气涡轮发动机采用这种形式。它一般是用铝合金或钢板焊接形成，安装在发动机的两侧面，但涡喷六发动机的润滑油箱安装在发动机的左侧。

（2）湿槽式通常将润滑油储存在发动机内集油槽或集油池中，如许多Lycoming 系列的发动机的润滑油箱就是在发动机内集油槽中，位于发动机的下面。

1.1.1 润滑油箱的基本要求

（1）膨胀性要求。发动机的润滑油箱应留有一定的膨胀空间，原因有两个：一是发动机润滑油在工作时是高温液体，在一个密封的空间内会引起体积膨胀；二是润滑油在系统中流动时会产生气泡，这些气泡也会使发动机润滑油箱体积增大。一般情况下，发动机在设计时会考虑到留出润滑油箱的膨胀空间。

（2）加油口。加油口一般分为重力加油口和压力加油口，在润滑油加油口的口盖上应标明润滑油加注入口，一般标记为“OIL”。比如，在Lycoming 360 系列的发动机中加油口安装在发动机的右侧，且加油口盖上标记有相关的字样。

（3）润滑油标尺。一般润滑油加注口都采用润滑油标尺或观察窗。以Lycoming O-360-A4M 发动机为例，润滑油有一标尺插入油管内，当润滑油的浸入页面淹没到标尺上特定位置时，通过油标尺上的刻度就可以显示出润滑油量的多少，如果润滑油量未达到刻度线标准需及时加油。

1.2 润滑油冷却器

润滑油冷却器一般为燃油/润滑油热交换器，作用是让润滑油在工作时保持一个特定的温度。它安装有一个恒温旁通阀，当润滑油温度较低时，不需要进行润滑油和燃油的热交换、不需要散热，这个阀门打开，油路旁通；当润滑油温度较高时，旁通阀关闭，这时油路会通过润滑油冷却器进行散热和热交换。

1.3 润滑油滤

润滑油滤的作用是过滤润滑油中的杂质和微粒，使供应到发动机系统的润滑油是清洁干净的。润滑油滤有一个旁通活门，当油滤出现堵塞等情况时，油滤的进、出口压差将达到一定的数值，这时旁通活门打开，润滑油可以不经过润滑油滤直接供应到发动机部件上。通常情况下，如果出现润滑油滤堵塞问题，系统会给驾驶舱一个信号、显示油滤堵塞。

1.4 润滑油系统相关附件

磁屑探测器通常安装在回油路上，用来探测发动机机件的工作情况，它有一个自封活门防止磁性堵塞拆下时润滑油流出。如果出现金属碎屑显示有异常情况，会给驾驶舱发出警告，来显示润滑油碎屑过多，需要处理。如果出现润滑油磁屑探测器报警，需要在发动机停车后维护前进行取样分析，通过光谱分析、铁元素分析来判断发动机内部状况。

2 Lycoming O-360-A4M 发动机润滑油系统

安装在DA40F 的O-360-A4M 型发动机通常采用湿槽润滑油系统，润滑油系统有一个润滑油冷却器（固定在发动机安装支架的支架上），还有温度指示器，这个指示器是集成发动机仪表显示的一部分（图1）。

图1 DA40F 飞机润滑油系统工作示意

润滑油储存在发动机的储油槽中，通过润滑油泵的作用，将润滑油泵入到润滑油系统中。在油槽和泵之间有一个过滤器，它可以过滤润滑油之中的杂质。经过润滑油泵的润滑油通过润滑油管进入恒温旁通阀。正常工作下，当润滑油温度高时，会通过一个软管流到润滑油冷却器中，当润滑油是低温时，恒温旁通阀会打开，润滑油直接进入润滑油滤中。

润滑油滤有一个旁通活门。旁通活门通常情况下是关闭的，如果润滑油滤出现堵塞的话，活门将打开，润滑油将不走油滤，直接流向压力调节阀。润滑油从压力调节阀环流发动机最后流回润滑油槽。

3 润滑油过热

润滑油温度高会使发动机出现故障，润滑油是通过图1所示的润滑油冷却器进行散热的。从润滑油泵出来的润滑油有两种途径进行继续的供油：第一种是通过润滑油冷却器进行散热再流经润滑油滤供给发动机的凸轮轴和阀机构以及到螺旋桨调速器；第二种是绕过润滑油冷却器直接通过旁通活门到以上系统。

（1）对于第一种情况，如果润滑油经过润滑油滤出来的润滑油高温，那么极有可能是润滑油散热器出现故障，解决的办法是对润滑油散热器进行仔细地检查，应确保润滑油散热器衬垫完整，如果发现散热器上的衬垫弯曲或是变形很严重时，这时就应该对润滑油散热器进行更换。

（2)对于第二种情况，如果到系统的润滑油温度较高，大多数是因为润滑油滤的恒温旁通阀出现问题，这时应检查恒温旁通阀的工作情况。还有可能是使用了不符合手册上批准的润滑油牌号，因为润滑油有一定的黏度，不同牌号的润滑油在同一工作条件下的指标不同，这时应严格按照手册的要求进行更换和添加。

4 润滑油压力波动

作用于部件上时，润滑油会产生一个类似“薄膜”的油层，为保证润滑油能顺利的流到所需润滑的部件、对部件进行润滑，必须要对润滑油压力进行调节，压力低会导致润滑部件不能很好地工作、增大部件之间的摩擦力，甚至会导致发动机因润滑失效而造成事故。所以，在日常维护中一定要确保润滑油压力满足要求。

流过润滑油滤或润滑油滤旁通后，润滑油会经过一个压力调节阀，用来调节润滑油的压力（图1）。如果发现润滑油压力低或高，首先应考虑压力调节阀是否出现问题，以及压力表是否出现问题。在此类Lycoming 发动机中，润滑油会通过凸轮轴和阀机构进入发动机缸体，一旦因压力问题造成润滑油过多流入气缸，挡油涨圈和刮油挡圈则不能很好地发挥作用，出现烧“润滑油”的现象，就会导致发动机工作不良。

润滑油压力活门的作用是保持发动机润滑油压力在规定的范围之内，压力活门通常有两种形式，一种为可调，另一种为不可调。不可调的润滑油压力活门，压力控制是在罩盖下的最多能增加到几个垫片来增大压力来实现的，或用一个垫圈来减小压力实现，不可调整。但应注意，如果有金属物或其他外来物留在滚珠和座之间，将会造成读数错误。因此，发现润滑油压力超常波动时必须分解、检查、清洁这个活门。而可调的润滑油压力活门，可以通过操作者操作将润滑油压力保持在规定的范围之内。压力活门的调整方法：发动机暖机后，观察润滑油压力表的读数，如果润滑油压力高于或低于规定范围则停车，调整压力活门的螺丝（向外拧减小压力，向内拧增大压力）。

5 润滑油污染

润滑油在整个系统中起着重要作用，工作中常常因为润滑油品质不佳导致润滑失效或不良。通常使用润滑油滤来过滤和清洁润滑油，但在实际工作中，常常因为涨圈和气缸壁、活塞和气缸之间发生摩擦，导致气缸中的润滑油出现金属碎屑，导致流入机件摩擦面的润滑油减少，造成润滑不良，甚至会导致润滑油供应出现断路[1]。在日常的维护工作中，应做好金属碎屑的分析和预防工作。以Lycoming IO-360 和Lycoming O-360 发动机为例，每工作50 h 就需要进行润滑油滤的分解。需拆下润滑油滤，取出纸质的滤芯，将滤芯平铺开来，仔细检查金属碎屑的情况。一般情况，可以通过滤芯上的金属碎屑物来判断润滑油的品质，必要时采取润滑油光谱分析来判断问题所在。