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活塞发动机运转抖动的原因诊断

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

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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、

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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