试论活塞式发动机点火系统常见故障及判断方法

　　点火系统是活塞式发动机的一个重要组成部分，主要由点火开关、两个磁电机、一个高压导线总成、八个电嘴及内连接导线组成。磁电机、电嘴和高压导线安装在发动机上，磁电机开关安装在仪表板上。作为在飞机外场从事维护工作的机务人员，可能会遇到各种各样的故障，然而在实际工作中，点火系统发生的故障最多，据各类统计数字表明，在活塞式发动机中三分之二的故障与点火系统有关。为此，对于从事外场维护的维修人员应针对常见故障排除方法的基础上，对点火系统作更进一步的掌握，一旦飞机出现点火系统问题，应尽快判断出故障的原因及部位，提高飞机维护质量及安全性能。
　　一、点火系统几类常见故障
　　判断点火系统的故障，一般都可以通过试磁电机来发现。这是因为，在双磁电机工作时，即使有个别电嘴工作不良，甚至整个一排电嘴不好，只要另一排电嘴工作良好，仍可维持正常燃烧，因而不容易发现故障。如果只让一个磁电机工作，就会明显出现掉转速多、发动机抖动、排气管排火苗、放炮等不正常现象。下面介绍一下不同机件引发的常见故障：
　　(一)电嘴的故障
　　一是试磁电机发动机掉转速较多(有时虽未超过规定，但比平时突然增多)，其下降速度较慢且不稳定，经烧电嘴后有不同程度的好转，停车后拆下电嘴检查电极处烧得不干有些发黑。遇此情况则说明电嘴工作不良，即电嘴产生的电火花减弱;二是推油门到1800 转/分以上，发动机明显振动，爆发声音不正常并伴有排气管放炮，试磁电机掉100 转/分左右。遇此情况则说明有个别电嘴根本不工作，即电嘴不跳火。
　　(二)高压线的故障
　　高压线的故障现象基本上与电嘴相似，不同点是：发动机振动明显，加油门时断续放干炮，试磁电机掉转速较多(一般在100 转/分以上)，其下降速度较快，烧电嘴无效等现象。发动机转速在1200 转/分以下，故障现象不明显，转速愈大故障现象愈明显。高压线击穿，其击穿处可发现被击穿的小眼和类似黑烟熏过的痕迹。
　　(三)磁电机的故障
　　磁电机故障，通常是使二级电压降低，而影响整个一排电嘴的工作，试磁电机时往往是掉转速多振动不太明显，但这也不是绝对的。实践证明有些故障，如线包受潮、分电盘击穿以及个别分电站漏电等，试磁电机时除掉转速较多以外发动机也会出现明显振动。
　　1)线包绝缘性能变差，试磁电机时掉转速较多(一般在100 转/分以上)较快，发动机有明显振动，气缸温度愈高，线包的绝缘性能就愈差，掉转速就愈多，当发动机冷却后再开车情况有好转，随着温度的升高故障现象又重复出现。线包严重损坏时，试磁电机时发动机有停车趋势;
　　2)分电盘裂纹，裂纹较轻时在地面试车和中空以下一般没有明显反映，裂纹严重时会造成短路，试磁电机时掉转速增多甚至发现发动机停车现象;
　　3)断电器接触点烧坏或接触不良，都使二级电压降低，电嘴火花减弱，发动机功率减小，排气管排出较长的兰火苗，有时发动机转速达不到最大值，试磁电机时掉转速较多，轻者在100 转/分以内，重者140转/分左右;
　　4)定时不准。定时过晚：气缸中最大爆发压力和温度都减少，发动机功率下降，试磁电机时掉转速80-100 转/分，排气管排出较多的兰火苗，并放连珠小炮，发动机转速达不到最大值;定时过早：混合气燃烧结束过早，当活塞向上运动时要做负功，汽化器产生回火有时排气管还有放炮现象。
　　二、维护中常见的几种判断方法
　　(一)用单磁电机工作的办法来判断
　　在试磁电机时，如果发现点火系统工作不正常，将发动机转速保持在1200-1500 转/分关闭工作正常的磁电机，工作2-3 分钟不烧电嘴停车。拆下有故障的那一排电嘴查看(注意记住电嘴所装的气缸号码，不要搞乱)，如果电嘴普遍湿润发黑或有挂油现象则说明是磁电机故障;如果是个别电嘴湿润发黑或挂油，一般是电嘴或高压线的故障(在气缸密封性和发动机贫富油正常的情况下)。
　　(二)用加大负荷的办法来判断
　　当发动机振动不明显时，为了判断是磁电机故障还是电嘴或高压线的故障可以利用加大负荷的办法来试磁电机。方法是：如果从2100转/分变大距至转速为1850 转/分，这时由于转速减小而磁电机产生的高压电变化不大，但进气压力增加比较明显，因此电嘴的击穿电压升高使电嘴跳火困难，同时整个高压电路上的电压也随之升高;如果电嘴和高压线有漏电故障，则漏电会更加严重，电嘴跳火更加困难，发动机会出现明显的振动;如果磁电机有故障，加大负荷试验发动机则不会出现明显振动。
　　(三)通过烧电嘴来判断
　　如果电嘴有挂油、积炭和受潮等故障，推油门增大转速时磁电机产生的二级电压升高，故电嘴仍可以继续产生电火花，同时由于燃气温度升高，使电嘴达到自洁温度，烧掉电嘴上的挂油和积炭并把水分蒸发掉，发动机工作就可以恢复正常;如果是高压线和磁电机线包的故障，则愈烧电嘴，发动机的工作状况愈加恶化;如果是其他机件的故障，烧电嘴则无影响。
　　三、飞行使用中注意的几个问题
　　1.试磁电机时，磁电机开关在单磁位置停留的时间不宜过长或过短，以掉转转速稳定为宜，一般为3-5 秒，最多不超过15 秒。时间过长，将使不工作的一排电嘴挂油加剧，给发动机的正常工作带来危险;时间过短，单磁情况下的工作状态尚未稳定，达不到试验的目的。为了保证试验的正确性，由一个磁电机转换到另一个磁电机工作之前，应使两个磁电机同时工作15-20 秒钟，以便烧掉原先不工作一排电嘴上的挂油，并使之达到自洁温度。
　　2.在使用中要防止电嘴挂油而造成发动机抖动。如地面训练滑行、开着发动机校罗盘或进行飞行讲评，以及长时间在小进气压力下滑行等容易造成电嘴挂油。遇到这类情况应将油门推至场压转速，来回变距几次以清除电嘴挂油，这种方法比单纯推大车烧电嘴效果要好。
　　3.发动机每次停车前应按规定进行烧电嘴。烧电嘴的转速为1000-2000 转/分，时间5-10 秒。转速较大、时间过长，容易造成停车温度过高，下部气缸的电嘴有可能被滑油糊住;转速过小、时间过短，电嘴不能自洁，其结果达不到烧电嘴的目的。另外，飞机每次起飞前也必须烧电嘴，待发动机温度符合规定后方可起飞。也有个别飞行人员起飞前不烧电嘴，结果在起飞过程中发动机剧烈抖动，严重危及飞行安全。
　　4.根据飞行科目，加强对点火系统的检查。如复杂气象训练、飘飞以及特技等科目飞行，由于发动机工作状态的经常改变，会影响点火系统的正常工作。因此，在飞机再次起飞前，应对磁电机的工作情况进行检查，以判明点火系统工作确实可靠后，方可起飞。
　　5.保持发动机温度在正常范围以内。尤其是季节转换和学员放单飞期间，应特别注意强调飞行人员控制发动机温度。温度过低，电嘴挂油不易清除;温度过高，滑油太稀，容易使电嘴挂油。6.发动机停放较久、外界气温低、空气潮湿等情况下，在第一次开车试磁电机时如掉转速稍多，发动机振动轻微的话，可以采取推大车烧电嘴的办法加温除湿，然后再做第二次试验，如情况仍无好转说明有故障，应查明原因予以排除。
　　结束语
　　由于点火系统的故障是错综复杂的，因此在维护使用中也是故障较多的一个系统，产生故障的部位涉及到从磁电机到电嘴，从高压线到磁电机开关等各个方面。不同的机件故障有着共同的症候，而产生故障的具体原因也是多种多样的，这就给判断故障带来了困难。为了迅速地判断和排除故障，要求维护人员熟悉并掌握本飞机点火系统的故障特点，应根据不同故障现象，利用现有的设备进行分析，本着: 结合构造、联系原理、搞清现象、具体分析、从简到繁、由表及里、按系分段、检查推理的原则，抓住故障的主要现象，层层进行查找，把故障部位确定下来，从而将故障排除。