孙海涛

0 引言

在日常飞行训练中，就发动机运转抖动出现的问题比较多，实践中其诊断的难度也比较大。根据本人多年对飞机操纵的认识，以IO-360-L2A发动机为例，对飞行训练中发动机运转抖动的成因进行分类、分析与探究，希望能对发动机的故障诊断有所启迪。

1 抖动问题的提出

在飞机运行和维护过程中，发动机出现抖动的问题比较多，从传统角度上讲，发动机的抖动主要来自于活塞和连杆的往复运动，抖动的实质就是某汽缸工作不良或是几个汽缸工作时动能分部不均造成的，还有一些情况是某个汽缸点火时间有问题，一般是燃烧时间过长，换句话说就是混合气太稀造成燃烧时间过长以至于对曲轴冲击不均造成抖动。航空活塞发动机抖动，不仅影响发动机的功率和经济性，而且还直接影响飞行安全。本人根据工作中的总结和体会，对发动机抖动的成因进行分类探讨，一旦发动机出现抖动，能尽快判断出抖动的原因和部位，并及时排除故障，提高飞机的安全性能。

2 莱康明IO-360发动机的机械特点

莱康明IO-360系列发动机是四气缸，直接驱动，水平对置，风冷机型。其气缸是由导热性较好且重量较轻的铝合金铸造而成，缸筒有很深的整体冷却散热片，此外，为了减轻活塞高速往返运动而产生的摩擦和磨损，汽缸身内做了研磨抛光处理。该系列发动机广泛应用于各种小型单发和双发飞机。目前，中国民航飞行学院使用该发动机的飞机有： Cessna-172R、PA44-180、TB20/ 200、以及施瓦泽直升机。

3 发动机易发生运转抖动的几个方面原因

3.1 燃油供给系统喷嘴堵塞引起的抖动

C-172飞机属于燃调式飞机，即从燃调输出的燃油压力和流量总量是相对恒定的，如果某个燃油喷嘴堵塞，则该喷嘴流出的燃油量减少，其它的喷嘴流出的燃油量增加。喷嘴堵塞的汽缸变贫油。喷嘴没有堵塞的气缸变富油，喷嘴堵塞后所有的气缸不能正常工作。严重堵塞时可能导致发动机停车。而喷嘴堵塞原因主要有两个方面：

1. 由于厂家在制造时在分配器的转接头上面涂抹了过多的密封胶，在安装时密封胶有—部分脱落在转接头的进口处。

2. 油品的质量问题。高铅燃油在燃烧后在喷嘴处形成过多的堆积物。堆积物的堵塞使进到汽缸的燃由量不再均衡从而使燃烧后产生的能量不均衡引起发动机的抖动。

3.2 空气供给系统引起的抖动

四行程航空活塞发动机为完成一个工作循环需要工质气体在汽缸内经过进气、压缩、燃烧、膨胀及排气五个热力变化过程。每一个过程的工作都会影响发动机的性能，但对于定型的发动机，从使用角度上讲，进气过程对发动机的性能起到决定性作用。进气门的卡阻会对使发动机气门定时被破坏，致使各缸爆发力不均匀导致发动机抖动、马力下降，严重时导致故障缸不工作。究其原因：

1. 正常暖机时间不足导致气门卡阻。正常暖机时间不足使用大功率，将导致气门杆的膨胀速率大于气门导套的膨胀速率，引起气门卡阻，很有可能导致气门杆和导套卡死，推杆弯曲发动机停车。

2. 气门杆和气门导套间沉积物（铅沉淀、碳化物）过多导致卡阻。

3. 气门杆润滑不良。气门杆和气门导套间沉积物过多，使气门杆和导套的配合间隙变小，滑油不易进入气门导套内进行润滑，将导致气门杆和气门导套局部地方出现干摩擦，使接触部位在高速运动中产生大量的热，致使气门杆和导套上的部分金属熔化，气门杆和导套发生粘连，引起气门卡阻。

3.3 点火控制系统引起的抖动

航空活塞式发动机点火系统的功用是产生高压电并适时的形成电火花点燃汽缸中的混合气体。其主要部件电嘴产生的电火花的强弱是决定各个气缸的混合气燃烧后产生的能量是否均衡的主要因素。

目前，我学院电嘴故障均为电嘴电极被外物污染或外物卡在电极间，导致其点火性能下降甚至短路而不跳火，致使发动机工作不正常从而造成发动机抖动。即如果发动机在长时间在富油状态下工作，未燃烧的燃油便跗着在电嘴绝缘体表面，造成电嘴挂油。在一定的温度下就形成了碳层也就是电嘴积碳。目前我们使用的燃油的含铅量偏高①，电嘴积碳、积铅都会导致电嘴并联形成一个分路电嘴从而引起漏电使电嘴达不到最佳的点火电压。

4 发动机抖动的判断及处置

我们在排除发动机抖动故障时要按照从易到难的原则，一般是先检查电嘴是否有问题，然后是检查燃油系统最后才是检查气门机构。为了降低发动机出现抖动的频率，我们在平时的维护中要着重检查以上几个系统。

在飞行中如果出现发动机抖动应先检查汽缸头温度CHT和排气温度EGT指示，初步判断故障而不是匆忙的加减油门。如果某个汽缸的汽缸头温度CHT和排气温度EGT指示迅速下降，变为极小或无指示，而其它汽缸指示正常，可初步判定为气门卡阻。这时需要柔和的加满油门，发动机持续抖动但稍会减轻，此时各汽缸CHT和EGT与加大油门前无变化。转速可能在1800-1900RPM之间稳定，保持好状态，尽快着陆；如果某个汽缸的汽缸头温度CHT和排气温度EGT指示迅速下降，变为极小或无指示 ，而其它汽缸的汽缸头温度略为下降（约20～50），排气温度明显下降约200℉，可初步判定为燃油喷嘴堵塞。这时应先均匀的调整混合比至贫油（根据判断出的另3个未堵塞气缸的EGT进行调整），然后柔和稍加油门，再根据飞机抖动的情况边调整混合比边调整油门，力争使飞机保持在既有较大功率又不过富油的状态下，返回机场，尽快着陆。以上是我对LYCOMING发动机发生抖动的原因和判定方法的一点心得。

①目前，国产100#航空燃油的含铅量约为国外100LL航空燃油的4倍。

参考文献

[1] 航空活塞动力装置 李卫东 赵廷渝 2004 西南交通大学出版社.

[2] 运五飞机使用维修经验汇编 1987 中国民航总局适航司.

[3] Engine Trouble-Shooting-Guide 2006 Lycoming Company，