一种评估TCMIO360ES发动机燃油系统部件性能的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种评估TCM IO360ES发动机燃油系统部件性能的方法，第一阶段进行以优胜劣汰为目的的发动机驱动燃油泵性能评估，第二阶段以优胜劣汰为目的的发动机油门计量体性能评估，达到通过在飞机运行中进行发动机试车时执行本评估方法和判断阈值，可对该型发动机燃油系统核心部件性能进行阈值监控，达到实时跟踪监控发动机性能状况、及早发现故障趋势、提高发动机运行可靠性的目的。本发明专利技术可便捷监控主用泵基准工作点偏移情况，做到对发动机性能的实时掌控；参数设置有据可循，排故换件有的放矢，过程简单效果好，减少人力物力浪费，经济指标好。济指标好。济指标好。

【技术实现步骤摘要】
一种评估TCM IO360ES发动机燃油系统部件性能的方法


[0001]本专利技术公开了一种评估TCM IO360ES发动机燃油系统部件性能的方法，属于属于航空器维修


技术介绍

[0002]美国Cirrus Design公司生产的SR20飞机号称“空中宝马”，采用整机复合材料结构并配备有整机降落伞系统，具有卓越的飞行品质和较高的安全性，在私人用途和飞行培训等方面获得了广泛的应用，Cirrus公司的SR系列飞机在全球的保有量已超过6000架。
[0003]Cirrus SR20飞机配置了美国TCM公司生产的IO360ES型航空活塞发动机，该型发动机在慢车状态下的发动机自动停车是Cirrus SR20飞机的固有故障，尽管Cirrus的SR系列飞机在全球的保有量已超过6000架，但多年来其发动机慢车停车问题一直未能得到有效解决；TCM作为全球航空活塞发动机两大巨头之一，其产品也并不唯一地使用在Cirrus SR系列飞机上，且多采用原理相似的发动机燃油喷射系统，但TCM公司对其发动机运行中频繁出现的慢车停车故障的发生机理也未有揭示。航空维修工程领域内对采用TCM燃油喷射系统相关发动机的慢车停车故障的排除方法也无学术报道。由于故障原因不明，运行实践中频繁出现的发动机慢车停车故障给飞行员带来巨大心理压力，而维修技术人员对此也只能是大量更换故障发动机上燃油系统相关部件，带来了巨大的人力物力损失，也带来较大的飞行安全风险。特别是工程实践中频繁出现的发动机“落地停车”，这种发动机慢车停车故障出现在飞机刚落地后脱离跑道的过程中，由于飞机刚落地即出现发动机停车，如果停车故障早出现几分钟那时飞机还在着陆进近中，对单发动机飞机而言是极大的安全威胁，所以这种“落地停车”给飞行员带来很大的心理压力。
[0004]TCM IO360ES发动机的慢车停车与其基准工作点参数漂移有关，而基准工作点参数漂移与发动机燃油系统核心部件性能有关。该型发动机燃油系统中共有两个高价值核心部件，对发动机燃油系统综合性能起到决定性作用，其一是控制发动机基准工作点的发动机驱动燃油泵，其二是控制发动机功率的油门计量体。
[0005]在该型发动机上，发动机驱动燃油泵在标定慢车转速（600rpm）时的输出油压就是发动机的基准工作点，因发动机驱动燃油泵的结构设计和性能特性原因，其输出压力容易受到影响造成发动机基准工作点发生偏移，从而出现发动机慢车停车疑难故障；而油门计量体内有节气门和对应的燃油计量装置，能够根据节气门的开度为发动机提供合适的油气配比，也因其构造设计和性能特性原因，其油气配比会出现偏移，导致发动机气缸内混合气的油气配比不正确，造成发动机工作异常。
[0006]早燃/爆震和气门卡阻也是TCM IO360ES发动机在工程实践中频发的典型疑难故障。油门计量体性能漂移造成发动机中转速过贫油是早燃/爆震与气门卡阻故障频发的原因之一，所以在工程实践中有一种能够对该型发动机燃油系统核心部件性能进行评估的方法很有必要，这种性能漂移的量必须限制在一定的阈值范围内。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出一种评估TCM IO360ES发动机燃油系统部件性能的方法，能够对TCM IO360ES型航空活塞发动机燃油系统核心部件性能进行评估，并判断阈值。该评估方法和判断阈值不需要借助任何专业设备，可无缝融入到该型航空器的发动机试车程序中，易于飞行人员和机务维修人员在工程实践中操作。从而达到通过在飞机运行中进行发动机试车时执行本评估方法和判断阈值，可对该型发动机燃油系统核心部件性能进行阈值监控，达到实时跟踪监控发动机性能状况、及早发现故障趋势、提高发动机运行可靠性的目的。
[0008]为了实现上述技术目的，一种评估TCM IO360ES发动机燃油系统部件性能的方法，其具体过程为：第一阶段：进行以优胜劣汰为目的的发动机驱动燃油泵性能评估，实现步骤如下：第1步：起动发动机控制发动机转速不超过1200rpm，暖机至滑油温度进入绿区；本申请所述的滑油温度，即为润滑油温度；第2步：将油门收回慢车位，在发动机正常运行慢车状态下，记录发动机慢车燃油流量数值，设为第一燃油流量F1；具体的，所述的正常运行慢车状态，是指发动机慢车转速为800
±
50rpm；第3步：推油门至最大功率位并开启电动燃油增压泵，在全油门状态工作2
‑
6s后收油门，在发动机转速约1700
±
150rpm关闭电动燃油增压泵；第4步：继续收油门至慢车位，再次记录发动机的燃油流量数值，设为第二燃油流量F2；第5步：计算第一燃油流量和第二燃油流量的差值，设差值为ΔF
12
；差值越大说明该发动机驱动燃油泵的稳定性越差；如果ΔF
12
>0.2gph则可判定该发动机驱动燃油泵的性能不能满足正常运行要求，更换该泵。
[0009]第二阶段：以优胜劣汰为目的的发动机油门计量体性能评估第1步：起动发动机控制发动机转速不超过1200rpm，暖机至滑油温度进入绿区；第2步：以缓慢推油门方式将发动机转速稳定在1700
±
50rpm，此过程中不能有收油门的操作；如推油门过量导致发动机转速超过了1700rpm，则收油门将发动机转速降低至1650rpm以下，再以缓慢推油门方式将发动机转速稳定在1700
±
50rpm。
[0010]第3步：记录此时的发动机燃油流量数值，设为第三燃油流量F3；第4步：继续推油门使发动机转速增加至1800rpm以上；第5步：以缓慢收油门方式使发动机转速降低并稳定在1700rpm上，此过程中不能有推油门的操作；如果收油门过量导致发动机转速低于1700rpm，则必须重新执行第4步和第5步；第6步：记录此时的发动机燃油流量数值，设为第四燃油流量F4；第7步：计算第三燃油流量F3和第四燃油流量F4的差值，设置差值为ΔF
34
，差值越大说明该油门计量体的稳定性越差；如果ΔF
34
>0.2gph，则可判定该油门计量体的性能不能满足正常运行要求，更换该油门计量体。
[0011]由于进行了以优胜劣汰为目的的发动机驱动燃油泵性能评估，在发动机地面试车中通过模拟飞机实际运行中发动机驱动燃油泵的各种使用状态、并以燃油流量漂移量作为
量化指标来衡量发动机驱动燃油泵的性能稳定程度；由于进行了以优胜劣汰为目的的发动机油门计量体性能评估，可以在发动机地面试车中以典型测试转速状态下燃油流量漂移量作为量化指标来衡量发动机油门计量体的性能稳定程度。两个技术手段的结合，达到了实时跟踪监控发动机性能状况、及早发现故障趋势、提高发动机运行可靠性的目的。
[0012]本专利技术的一种评价TCM IO360ES发动机燃油系统核心部件性能的方法的理论基础为：A、发动机驱动燃油泵性能漂移机理在TCM IO360ES航空活塞发动机上，发动机驱动燃油泵在标定慢车转速（600rpm）时的输出油压就是发动机的基准工作点，按该型发动机技术手册的规定，基准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价TCM IO360ES发动机燃油系统核心部件性能的方法，其特征是具体过程为：第一阶段：进行以优胜劣汰为目的的发动机驱动燃油泵性能评估，实现步骤如下：第1步：起动发动机控制发动机转速不超过1200rpm，暖机至滑油温度进入绿区；第2步：将油门收回慢车位，在发动机正常运行慢车状态下，记录发动机慢车燃油流量数值，设为第一燃油流量F1；第3步：推油门至最大功率位并开启电动燃油增压泵，在全油门状态工作2
‑
6s后收油门，在发动机转速1700
±
150rpm关闭电动燃油增压泵；第4步：继续收油门至慢车位，再次记录发动机的燃油流量数值，设为第二燃油流量F 2
；第5步：计算第一燃油流量和第二燃油流量的差值，设差值为ΔF
12
；差值越大说明该发动机驱动燃油泵的稳定性越差；如果ΔF
12
>0.2gph则可判定该发动机驱动燃油泵的性能不能满足正常运行要求，更换该泵；第二阶段：以优胜劣汰为目的的发动机油门计量体性能评估；第1步：起动发动机控制发动机转速不超过1200rpm，暖机至滑油温度进入绿区；第2步：以缓慢推油门方式将发动机转速稳定在1700
±
50rpm；第3步：记录此时的发动机燃油流量数值，设为第三燃油流量F3；第4步：继续推油门使发动机转速增加至1800rpm以上；第5步：以缓慢收油门方式使发动机转速降低并稳定在1700
±
50rpm上；如果收油门过量导致发动机转速低于1700rpm，则必须重新执行第二阶段的第4步和第5步；第6步：记录此时的发动机燃油流量数值，设为第四燃油流量F4；第7步...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟现召，张洪涛，叶年江，王凯，唐晓波，
申请(专利权)人：洛阳北郊机场有限责任公司，
类型：发明
国别省市：