【航空活塞发动机可靠性分析案例概述综述7900字】

航空活塞发动机可靠性分析案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u23368航空活塞发动机可靠性分析案例概述 )Rp表示关联可靠度Rr和核密度估计计算出的零件可靠度之比，可以用来衡量故障关联性对某一具体的发动机零部件可靠性的影响，1.3.2点火系统、燃油系统、发动机整体关联故障分析图4-23点火系统关联可靠度曲线图4-24点火系统Rp曲线观察图4-23和图4-24可知，随着时间的增长，点火系统的关联可靠度逐渐增大，磁电机和电嘴的关联故障对点火系统的影响越来越大，同时磁电机的Rp和电嘴的Rp值也逐渐增大，说明关联故障对磁电机和电嘴的影响也越来越大。而磁电机的Rp图4-25点火系统关联可靠度曲线图4-26燃油系统Rp曲线点火系统的故障树由燃油增压泵、发动机驱动油泵、燃油计量组件通过逻辑“或”关系组成，这三者的Rp值大小相差不多，三者相互影响构成燃油系统的关联故障。燃油增压泵是当发动机驱动油泵失效时，作为预备油泵，给发动机供油，另外，还保证起动和转换油箱时候的供油。燃油增压泵除了正常工作状态下，可能发生故障，一旦发动机驱动油泵出现故障时，燃油增压泵还必须承担发动机驱动油泵的工作，所以燃油增压泵的可靠度比发动机驱动油泵的更低，同时R图4-27发动机系统整体关联可靠度曲线图4-28发动机系统整体Rp曲线观察图4-28可知，发动机四个子系统中，燃油系统和点火系统的Rp值接近，滑油系统和核心部件的Rp值接近，同时燃油系统和点火系统的Rp值大于滑油系统和核心部件。从发动机的功能结构分析，燃油系统工作的好坏直接影响燃油的状态，燃油过富油和过贫油都是燃油系统常见的故障模式，而燃油的状态会极大地影响点火系统中的电嘴，当电嘴长期工作在过富油的状态下，会积碳，长期工作在过贫油的状态下，会积铅，积碳和积铅严重之后，都会导致电嘴的故障。相比于燃油状态，核心部件受滑油状态的影响更大，因为核心部件中，气缸、活塞、涨圈等长期工作在高机械负荷、热负荷的环境下，需要良好的滑油润滑状态，才能正常工作，而连杆、曲轴等，做周期性的往复运动或者转动，需要滑油组成油膜，减小运动过程的阻力以及自身的磨损。滑油状态影响核心部件的同时，又受到核心部件磨损的影响，当气缸壁、活塞涨圈磨损较大的时候，会导致滑油的消耗量过大，当气缸、活塞涨圈磨损，使得燃气泄漏时，会使得滑油温度过高。所以在发动机系统的Rp曲线中，会出现燃油系统和点火系统的Rp值接近，滑油系统和核心部件的R1.4关联故障--发动机抖动的故障原因分析发动机抖动是因为发动机六个气缸工作时，产生的压力不均匀，导致发动机出现抖动。而发动机产生压力不均的原因，可能是因为点火系统点火时机不对，导致某个气缸的压力与其他的不同，具体而言，可能是磁电机方面，由于磁电机内漏、磁电机定时不同步，导致磁电机掉转、单个磁电机工作、磁电机转速超差等故障，使得磁电机不能产生电嘴所需的高压电，或者产生高压电的时间不对，另一方面，电嘴出现积碳、积铅、电嘴中央极的间隙变大等故障，都会使得发动机气缸产生的压力不均。从气缸层面来说，如果六个气缸中的某个气缸的气密性变差，压缩性能变差，就会直接影响到这个气缸产生的压力，从而使得各气缸间的压力不均，发动机出现抖动。对于发动机抖动这一关联故障，本文同样使用核密度估计和故障树分析法结合的方法分析。图4-29发动机抖动故障树表4-8发动机抖动可靠度计算统计表故障件名称R(100)R(200)R(300)磁电机0.92360.74210.4864电嘴0.96480.92360.8776点火系统0.94640.88310.8136核心部件（气缸）0.94760.88770.8226核密度估计计算的总可靠度0.94420.87690.8025故障树分析计算的总可靠度0.89680.78390.6693首先从系统层面分析，不同时刻计算的可靠度，使用整体数据计算出的发动机抖动的可靠度均小于点火系统和核心部件的可靠度，符合正常的可靠度计算结果，使用核密度估计和故障树分析计算得到的两种可靠度依然存在差值，但是计算得到的发动机抖动关联可靠度的值很小，在时间为200个小时之内，关联可靠度Rr的值均小于0.1，而且当时间取100小时时，Rr也仅只有0.0508。在整个过程中，核心部件和点火系统的Rp值虽然还是增大的趋势，但同样的数值很小，基本上小于0.1，而且点火系统和核心部件两者数值相同，R图4-30发动机抖动整体关联可靠度曲线图4-31发动机抖动整体Rp而从底事件的层面来看，重点分析点火系统中磁电机和电嘴之间的关联故障，由前文可知，两者之间存在较大的故障关联性，对于发动机抖动这一关联故障的影响结果，也同样是存在关联性。两者之间的关联性反应在核密度估计上就是，拟合求出的磁电机的可靠度小于点火系统的可靠度，体现在故障树分析法上，可以从图-32，图4-33看出，求出的关联可靠度Rr的值很大，说明故障树分析法计算的可靠度与核密度估计的可靠度差值较大，两者之间的故障关联性大，另一方面，Rp的值很大，而且同样是磁电机的图4-32点火系统关于发动机抖动的关联可靠度曲线图4-33点火系统关于发动机抖动的Rp综合两个层次的可靠性分析，关联故障——发动机抖动故障模式是由不具备关联性的点火系统故障、核心部件（气缸）故障并联而成，而其中点火系统的故障由具备故障关联性的磁电机和电嘴并联组成。从发动机功能结构上来看，对于发动机抖动这一故障模式，点火系统和气缸之间，没有功能上的直接联系，气缸和点火系统不会由于相互的原因导致气缸发生抖动，就导致两者的故障也没有相关性，而磁电机和电嘴之间由于具备功能上的联系，例如