【航空活塞发动机故障树分析案例概述综述3800字】

航空活塞发动机故障树分析案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u23476航空活塞发动机故障树分析案例概述 )1.3子系统故障树的建立在之前绘制的各子系统的功能结构图的基础上，结合已经完成的各子系统的FMEA分析表格，确定每个子系统的顶事件、中间事件、底事件。并结合系统功能结构层次，自上而下，从顶事件开始，逐个分析每个中间事件的故障原因以及造成的故障结果，确定故障树中底事件和中间事件的关系，使用逻辑与、或、非等关系定义不同事件之间的连接关系，对发动机四个子系统—滑油系统、点火系统、燃油系统、核心部件建立故障树。核心部件中，故障主要发生在曲轴、气门机构、气缸活塞组上，核心部件的故障直接影响到打洞机能否正常工作，其故障树的顶事件定为发动机不正常工作，而曲轴、气门机构、气缸活塞组的故障则是导致顶事件发生的三个中间事件，由于三个中间事件的故障原因太多，故将其重新编制为曲轴故障树、气门机构故障树、气缸活塞组故障树，核心部件的故障树由这三个故障树并联而成。曲轴故障树的顶事件就是曲轴故障，无法正常工作，曲轴由于周期性地承受活塞和连杆带来的大载荷和弯矩，最常见的故障就是曲轴疲劳断裂和曲轴不正常磨损，另外，由于滑油中氧化物和水分形成酸性物质，长时间作用下，也会使曲轴发生腐蚀，曲轴上的配重挡片也会由于发动机的振动产生撞击，当幅值达到一定程度时，造成配重挡片破损。气门机构故障树的顶事件也是气门机构无法正常工作，气门卡阻是气门机构最主要的故障模式，由于发动机长时间工作，燃油不完全燃烧产生的杂质和滑油中的杂质在气门导套和气门杆上积聚，达到一定量后会导致气门卡阻，另外，随着工作时间的延长，活塞发动机贫油燃油，产生爆震等现象，再加上燃气的腐蚀效果，会使气门组件、气门弹簧的机械性能下降，容易产生变形或者断裂。气缸中的燃气燃烧，发生膨胀，推动活塞运动，会给气缸和活塞带来极大的机械负荷和热负荷，造成气缸壁磨损、活塞异常磨损、断裂，进一步还会影响气缸的气密性和压缩性，使发动机的效率变差。而涨圈发生的涨圈胶结、涨圈断裂、不正常磨损等故障，受滑油状态影响较大，当滑油牌号不对、滑油过脏、滑油温度过高，以及涨圈槽间隙太小或者磨损的时候，会在很大程度上影响涨圈的工作寿命。涨圈胶结和涨圈断裂两个故障模式的故障原因有些相同，都包括滑油过脏、滑油牌号不对、气缸磨损、开口间隙不正常等底事件，但两个故障之间存在区别，主要是发生故障的位置不同，涨圈断裂主要发生在涨圈的开口附近，且多道活塞均可能发生，而涨圈胶结主要发生在第一道涨圈，因为其温度高，涨圈胶结首先发生在涨圈的一部分，然后蔓延，时整个涨圈被胶结固定，无法活动。图3-1核心部件故障树图3-2曲轴故障树图3-3气门机构故障树图3-4气缸活塞组故障树点火系统所有故障模式最后造成的后果都体现为电嘴火花弱或不跳火，所以点火系统故障树的顶事件为电嘴火花弱或者电嘴不跳火，而导致电嘴火花问题的直接原因就是磁电机产生的高压电问题或者电嘴的点火问题，两者的故障模式也是点火系统故障树的两个最重要的中间事件。磁电机的故障模式有磁电机掉转、二次线圈电压减小、低压电路断路，这是导致磁电机故障的最主要的三个中间事件。磁电机掉转可能是因为磁电机内漏或者内部定时不准导致，而断电器的间隙不正常或接触点接触不良，高压导线漏电，线包绝缘性变差，分电盘产生裂纹，分电柱磨损、烧伤等，都会引起磁电机二次线圈的电压减小，当断电器的弹簧片断裂或者低压导线在接线柱掉下时会导致低压电路断路。长期工作在过富油的状态下，或者涨圈出现异常磨损问题，会使电嘴积碳，而相反地，如果发动机在过贫油状态下工作过久，或者使用的航空燃料中本身含铅量就比较高的话，会造成电嘴积铅的问题。另外，由于电侵蚀和燃气腐蚀，电嘴间电极之间的间隙会发生变化，使电嘴漏电，如果电嘴部分出现短路会使电嘴跳火部分烧坏。图3-5点火系统故障树图3-6磁电机故障树图3-7电嘴故障树燃油系统的功能是为发动机提供足够的燃油，燃油系统中各故障最终都会影响到燃油的状态，导致燃油过贫油或过富油，所以燃油系统故障树的顶事件燃油系统故障可分为三个中间事件—燃油流量小/过贫油、过富油、慢车装置工作不稳定。燃油流量小，最直接的故障原因就是燃油量表坏了，所以显示的燃油流量偏小，此外，燃油增压泵漏油、不工作，发动机驱动油泵内漏，燃油喷射器进气管产生裂纹、连接处密封性差，使外界空气进入，燃油喷射器的冲压管堵塞、空气膜破裂，油滤堵塞，燃油分配器的活门过小或者导管螺纹破裂都会导致燃油流量偏小。而过富油的主要原因是燃油喷射器的球形活门过大，卡在开口位置或者燃油薄膜破裂，另外喷嘴渗气孔堵塞也会造成过富油。燃油系统还包含航空活塞发动机慢车装置，当喷嘴堵塞、进气管漏气、燃油流量分配器内部渗漏、活门卡阻，都会导致慢车停车或者慢车工作不稳定。图3-8燃油系统故障树图3-9燃油流量小故障模式及故障树图3-10过富油故障模式及其故障树图3-11慢车工作不稳定故障模式及其故障树滑油系统的顶事件由四个中间事件通过逻辑“或”关系编制而成，四个中间事件也是滑油系统故障的主要表现：滑油温度过高、滑油消耗量过大、滑油压力过低，其中滑油压力过低危害比较大，包含的底事件也最多、最复杂。油滤堵塞，调压活门卡在开口位置或者弹簧松弛，滑油因为油孔出现裂纹等原因出现内漏情况，滑油压力表故障等故障模式并联，组成滑油压力低的中间事件。当散热器外部出现灰尘和内部出现杂物的时候，导致散热器不洁，使滑油温度升高，另外温度指示器故障、气缸活塞组异常磨损、恒温旁通活门工作不良等，也同样会导致滑油温度过高。滑油压力过高的情况比较少见，最可能的