108一起HC120直升机发动机起动时燃油放泄分析-邵水忠(3).doc

第二十八届（2012）全国直升机年会论文一起HC120直升机发动机起动时燃油放泄分析邵水忠 武佳庆 张 伟 宋永宁（中国人民解放军61769部队装备处，吕梁，032100）摘 要：针对一起ARRIUS-2F发动机在冬春季起动过程中燃油余油管有定量余油排泄的现象，分析了其可能产生的原因，并提出了在机务维护过程中针对此类现象应该注意的问题和对机务保障人员的维护建议。关键词：ARRIUS-2F；燃油系统；放泄1 引言发动机燃烧室积油会引发发动机起动过热等问题，为将燃烧室任何未燃烧的燃油排出发动机外，ARRIUS-2F发动机装有放泄阀门，放泄阀门在燃气发生器转速达到40%时关闭，从而保证燃烧室没有积油。此外，放泄阀门还能使燃烧室的一些部件通往大气，以免燃油腐蚀机件和电器设备1。在一次冬季ARRIUS-2F发动机正常运转试车过程中发现，在发动机达到自立转速（燃气发生器转速达到50%）之前，放泄装置有定量未燃烧的燃油排出。针对该现象，本文首先介绍了发动机起动过程中供油系统的工作过程，并在此基础上分析放泄装置有余油渗出的各种可能的原因，并提出了主要的日常维护过程中的建议。2 ARRIUS-2F发动机起动供油系统工作情况在发动机起动过程中，ARRIUS-2F发动机燃烧室所需的燃油是由燃油活门组件来分配到喷油系统的。燃油活门组件工作分为几个阶段：起动、正常运转，燃油流量快速减少、关车和发动机停车2，如图1所示。图1 燃油阀门组件工作过程2.1 发动机停车（清洗）。直升机安装在下邮箱底部的增压泵工作。燃油压力打开燃油活门组件中的单向阀门，燃油通过清洗活门流回油箱。增压泵的主要功用是排除燃调管路中的空气，以及提供一定的燃油压力，保证向发动机供油通畅。2.2 起动。起动时（手柄转到起动位置并按下按钮），起动电磁活门供电打开向起动喷嘴供油，燃油压力足够大时，压力阀门打开并向主喷嘴供油。当发动机达到自立转速时（燃气发生器转速为50%）松开起动按钮，电磁活门供电中断。起动电磁活门关闭通向起动喷嘴油路，允许P3（压气机出口压力）通风空气流过限流孔。超过自维持转速时，P3通风空气能防止起动电磁阀门再次打开，这样可以防止不经意间触动起动按钮而造成燃气发生器转速不稳定。2.3 正行运转。发动机正常运转时，主喷嘴供油，起动喷嘴由P3空气通风。2.4 燃油量快速减少。燃油流量快速减少时，喷油分配阀门关闭，减少主喷嘴燃油流量，但要保证优先喷嘴的流量，以避免发动机熄火。2.5 关车时（操纵手柄转到停车位置），通向喷油系统的燃油供应切断，发动机停车。3 分析余油排放可能产生的原因3.1 天气温度偏低，起动阶段燃油压力低，燃油雾化不良。在起动电磁阀门打开瞬间，燃油调节器是不工作的，这样燃烧室需要的燃油是由增压泵提供的，增压泵虽然能够提供一定的燃油压力，这样促使燃油雾化的初始燃油压力只能由增压泵提供。加之冬春季节，温差较大，在大气温度在010范围内时，由于燃油温度低，粘度大，燃油在初始被喷入燃烧室时，燃油就会雾化不良，这样喷入燃烧室过多燃油就会被排泄出来。在关车过程中，随着燃气发生器转速的下降，燃油压力逐渐降低，也不再具有增压泵的增压，但是燃烧室的温度仍然较高，喷入燃烧室的燃油仍然会雾化，燃油进行不充分燃烧，因此可以观察到关车后尾喷管会有油烟冒出。3.2 起动电磁阀门或者分配阀门卡滞。在发动机达到转速后（燃气发生器转速为50%），起动电磁阀门按钮松开，P3空气开始为起动喷嘴通风，这时如果电磁阀门存在卡滞现象，就会未完全关闭，由于在P3空气压力下和电磁阀门起到的一定的限制作用，在发动机的正常工作的时候，起动喷嘴就不会向燃烧室供油，但是如果在关车状态下，随着燃油压力下降和P3空气压力下降，这样起动喷嘴就会喷入少量燃油进入燃烧室，另外由于电磁阀门或者分配阀门卡滞，在下一次发动机起动时，燃油同样会通过电磁阀门或者分配阀门进入燃烧室，甚至在增压泵工作期间就会有燃油排泄出。同样，在冷转过程中，燃气发生器的转速能够达到15%20%，这样就能够给燃油提供一定的压力，这时燃油调节器存储的少量燃油也会喷入燃烧室，导致燃油被放泄出来。3.3 起动喷嘴或工作喷嘴积炭。燃烧室在非正常燃烧状态下可能导致起动喷嘴积炭，按照维护规程的规定，发动机更换喷油支管的时间是400小时3。喷嘴积炭，就会导致燃油雾化不良，影响燃烧室的稳定燃烧场，从而导致燃油的不充分燃烧，因此过多的燃油别排泄出来。4 应该注意的问题及维护建议燃烧室有未燃烧的燃油如若未及时排出，极有可能造成燃烧室燃烧场的不稳定，造成燃烧室燃气温度陡变，甚至超温。此外，通过放泄阀门排出的燃油不仅影响停机坪的整洁，而且在高温条件下，对直升机也是非常危险的，更是对燃油资源造成了浪费。4.1 机务人员应密切关注燃油放泄量，进行对比分析，掌握量变情况。如若起动过程燃油泄漏非常严重，应立即终止起动，停车后先检查起动喷嘴或者工作喷嘴是否积炭，若无积炭，则应该更换阀门组件或者电磁阀门和分配阀门。4.2 在燃油泄漏后，尤其是在通电过程中，注意防火，日常维护中经常检查直升机搭铁线连接情况，注意防静电跳火，电磁阀门如若密封不严，P3空气还有可能带出一部分燃油，注意观察尾喷管排气管的积炭情况，防止起动喷嘴通风管堵塞，观察关车后尾喷管燃油油烟状况，如若油烟过大，缩短清洗发动机的时间间隔，日常维护时堵好尾喷管堵塞，防止燃气涡轮，自由涡轮积累油泥，效率降低。4.3 在机库存放时，必须等燃油放泄完毕后再推入机库，防止燃油对机库进行污染，发动机若起动不成功，必须进行冷转，把燃烧室剩余的燃油排出，防止发动机起火。5 结束语 ARRIUS-2F发动机装有放泄阀门，就是为将燃烧室任何未燃烧的燃油排出发动机外，从而保证燃烧室没有积油。这主要是防止发动机首次起动未成功，再次起动前排出燃烧室过多的燃油，因而保证了燃烧室燃烧场的稳定。在起动或者关车过程中，机务人员应注意燃油放泄现象，检查若有燃油放出，则应密切关注燃油放泄量，并据此采取维护措施，确保直升机的良好状态。参 考 文 献1 HC-120发动机维护手册M，国营一二二厂，2008.2 ARRIUS-2F发动机构造M，总参谋部陆航部装备局，2006. 3 ARRIUS-2F空勤机械师手册M，总参谋部陆航部装备局，2006.A analysis of the helicopter ARRIUS-2F engine start-up together with fuel spillageAbstract: According to the helicopter ARRIUS-2F engine together in wintry spring start-up process of tubing over more than a quantitative fuel oil discharge phenomenon, analyzed the possible reasons and puts forward the locomotive maintenance process in such phenomena in the problem t