SR20飞机燃油系统故障分析及调试

周九来

摘要：燃油是发动机动力输出的源泉，燃油系统负责为发动机供应连续稳定精确计量的燃油，保证发动机的安全运转。作为我院主力训练机型，SR20飞机燃油系统故障率的高低不仅关乎飞行安全更直接影响飞行训练进度。本文从燃油系统工作原理入手，结合近年来该机型实际运行中的燃油系统故障案例，对该机型燃油系统进行全面的故障机理分析，整理故障现象、原因及排故调试方法，为后续该机型燃油系统维护提供便利。

Abstract： Fuel is the source of engine power output. The fuel system is responsible for supplying the engine with continuous and stable accurately measured fuel to ensure the safe operation of the engine.As the main training model of our hospital， the failure rate of SR20 aircraft fuel system not only affects the flight safety， but also directly affects the flight training schedule.In this paper， starting from the working principle of the fuel system， combined with the fuel system fault cases in the actual operation of this model in recent years， a comprehensive analysis of the fuel system fault mechanism of this model， sorting out the fault phenomenon， causes and troubleshooting methods， to provide convenience for the subsequent maintenance of this model's fuel system.

关键词：燃油系统;故障分析;调试

Key words： fuel system;fault analysis;commissioning

中图分类号：V26                                         文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）07-0164-02

0  引言

燃油系統作为活塞发动机的重要工作系统，其性能的好坏直接影响发动机的正常工作。根据近年来SR20飞机燃油系统故障统计发现，常见的故障点有燃油流量偏大或小、慢车不稳或停车、发动机抖动、燃油流量指示问题、某缸EGT偏高、发动机功率损失，重则空中发动机停车，引发严重安全事故。本文以SR20飞机燃油系统为例，对燃油系统组成与原理进行简单介绍，结合实际运行中出现的燃油系统故障案例，对故障的现象、原因以及调试排除方法进行了全面的分析和总结，为后续该机型燃油系统维护提供便利。

1  SR20机型燃油系统的组成及工作原理

燃油系统是由燃油箱、电动增压泵、主燃油滤、驱动燃油泵、燃油计量装置、燃油流量传感器、燃油流量分配器、喷嘴组成。电动增压泵仅用于启动注油以及空中短时应对发动机不正常工作时的增压供油，发动机爆发后，附件齿轮带动驱动燃油泵工作，将燃油从左右机翼油箱中抽出，经过电动增压泵（提供通路作用）、主燃油滤通过燃油管路进入驱动燃油泵进行加压，加压后的燃油通过混合比控制活门进入燃油计量装置，多余的燃油与气体通过回油管路返回油箱，驱动泵的出口设置有左边大车计量燃油压力的膜盒调节螺钉与右边慢车非计量燃油压力的低压释压阀锁紧螺帽（如图1所示），计量装置（如图2所示）由一根风门轴与座舱油门杆相连，通过油门杆可以机进气歧管的空气与进入燃油流量分配器的燃油比例在适当范围。燃油从计量装置流出后经过燃油流量传感器运输到燃油流量分配器（如图3所示），燃油流量分配器将燃油通过六根燃油管输送给六个气缸的喷嘴，供给发动机运转。

2  SR20机型燃油系统运行故障案例分析

2.1 大车燃油流量低至13.1GAL/H

SR20飞机大车燃油流量标准是16-19GAL/H，针对这个故障现象分析故障原因，驱动燃油泵供给燃油压力太低，可能由于大车燃油压力调节不当或者驱动泵本身故障，快速锁定故障点为驱动泵。排故思路为优先使用燃油压力测试盒如图4所示（SELECTOR旋钮置于UNMETERED和METERED位，分别测试非计量燃油压力和计量燃油压力），测试盒燃油管路安装位置如图5所示（油门体接非计量燃油管，燃油流量分配器接计量燃油管），进行燃油喷射系统功能检查，调整提高大车燃油压力，试车检查MFD上的大车燃油流量值（16-19）与燃油压力测试盒上的大车燃油压力（13.0-14.7）是否能提高到标准范围，如果不能就更换驱动泵，重新进行燃油喷射系统功能检查，试车检查正常。

相关案例：起飞滑跑燃油流量15.6GAL/H，这个故障现象与上述故障很相似，但是大车燃油流量接近标准范围16-19GAL/H，所以我们优先考虑调整大车燃油压力参数，用最简单的方法解决故障，提高大车燃油压力的方法如图1所示，使用3/8扳手松开压紧螺帽并用一字解刀逆时针旋转左边大车计量燃油压力的膜盒调节螺钉，增加大车燃油压力，提高大车燃油流量至17.1，试车检查正常。根据这两种经典案例发现，一般大车燃油流量低于15GAL/H的故障往往是由于驱动泵本身效率下降导致，难以调试增加燃油压力，一般需要更换驱动泵;而大车燃油流量高于15GAL/H的可以调试提高燃油流量。

2.2 慢车停车很慢

根据慢车停车困难这个现象分析故障原因，油门杆和混合比杆均拉到慢车关段位时仍有部分燃油继续流入气缸进行燃烧，推动活塞运转，最终这部分燃油燃烧完毕后发动机停车，说明混合比杆拉回慢车关断位能够切断驱动泵供油，可能是燃油流量分配器通大气管路堵塞或者发动机余油管单项活门卡阻在关闭位，导致停车时分配器中的燃油压力较大，继续通过导管流向喷嘴;或者气缸内多余的燃油无法从余油管顺利流出，继续在气缸内参与燃烧。排除措施：地面通电，将电动增压泵开关置于PRIME位注油检查余油管是否有燃油流出，如果余油管路出油说明分配器通大气管路堵塞，利用地面气源吹通分配器通大气管路;如果余油管路不出油，说明发动机余油管单项活门卡阻在关闭位，更换发动机余油管单项活门，最终试车检查正常。

2.3 发动机某气缸EGT偏高

针对某气缸EGT偏高，其他气缸正常现象，分析原因可能是该气缸贫油燃烧，最接近燃烧温度最高时的油气混合比，优先拆下该缸的燃油喷嘴检查是否堵塞，清洁后装回重新试车检查，如果故障仍未消除，考虑从分配器流入该缸喷嘴的这段油管堵塞，更换新件试车检查正常。

2.4 地面运行慢车时停车或抖动

根据该故障现象，优先试车检查慢车转速（800+-50）以及慢车贫富油（50+-20），如果不在范围内，使用一字解刀对慢车调整螺钉（如图6）顺时针拧增加、逆时针减小发动机慢车转速;对燃油计量装置上的慢车混合比调整螺钉（如图7）顺时针拧使混合比变贫、逆时针变富油。调整到规定范围内后试车正常。如果慢车状态有停车趋势，调节慢车转速和混合比没有效果，并且慢车燃油流量指示偏高，说明燃油流量分配器内部堵塞卡滞，慢车燃油压力较低不能通过分配器到达喷嘴进入气缸，所以更换燃油流分配器，试车正常。

2.5 慢車燃油流量1.0过低，贫富油参数为70正常

针对该故障现象，慢车混合比螺钉已经调整到最富油位置，正常慢车燃油流量1.2-1.8，燃油流量还是偏低，可以使用燃油压力测试盒（图4所示）进行燃油喷射系统功能检查，安装方法如图5所示，保持混合比杆全富油位置，后拉油门杆至600RPM，检查非计量燃油压力7-9PSI，结果显示燃油压力为6.2PSI。提高慢车非计量燃油压力，拧松低压释压阀的锁紧螺帽（图1所示），顺时针拧调整螺钉可增大慢车非计量燃油压力;逆时针可减小，将慢车非计量燃油压力调整至8.0，试车检查燃油流量提高至1.5，恢复正常。

2.6 空中发动机功率损失、抖动

根据该故障现象，由于发动机本体工作温度较高，燃油管路受高温影响容易气塞，造成发动机工作不稳定，可以将电动增压泵开关置于BOOST位，消除燃油蒸汽，发动机工作正常。

2.7 燃油流量指示不稳定

针对该现象，优先考虑更换燃油流量传感器，试车检查正常，如果还是不稳定且贫富油无法调整则更换燃油计量组件，试车检查正常。

3  结语

本文从燃油系统工作原理入手，分析从燃油出发点到终点途径的各个部件。结合近年来SR20机型燃油系统实际运行出现的故障案例，整理划分为上述几种经典故障类型，并给出故障现象、分析故障原因、制定排故方案和调试方法，用实际试车数据验证方案的可行性与高效性，为今后快速解决该机型燃油系统故障提供便利和参考。

参考文献：

[1]唐庆如.活塞发动机[M]. 北京：兵器工业出版社，2007.

[2]赵廷渝，李卫东.航空活塞动力装置[M].中国民航飞行学院，1999.

[3]李卫东.航空活塞动力装置[M].西南交通大学出版社，2004.