航空机电设备维修

1陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）毕业论文题目涡喷发动机的常见故障与维修技术机电工程系航空机电设备维修专业学生姓名王亮班级学号1057106指导教师李瑞峰2012年月日23毕业设计任务书机电工程系航空机电设备维修专业学生姓名王亮学号1057106一、毕业设计题目：涡喷发动机的常见故障与维修技术二、毕业设计时间2012年5月20日至2012年7月1日三、毕业设计地点：陕西航空职业技术学院四、毕业设计的内容要求：1、系统的原理图（机械图，液压气动图，电路图）。2、元器件的明细表（零件明细表，液压元件表，电子元件表）。3、毕业设计说明书包含工作原理、系统结构、控制过程、控制流程图机控制程序等，字数不少于6000字。4、设计格式按照要求完成。指导教师年月日4毕业论文任务书机电工程系航空机电设备维修专业学生姓名王亮学号1057106一、毕业论文题目：涡喷发动机的常见故障与维修技术二、毕业论文时间2012年5月20日至2012年7月1日三、毕业论文地点：陕西航空职业技术学院四、毕业论文的内容要求：1、论文中包括具体实例，理论知识和相关图标并存。2、字数不少于10000字。3、论文内容与格式按照要求完成。指导教师年月日5毕业设计（论文）评审答辩记录姓名王亮学号1057106专业航空机电设备维修毕业设计（论文题目）涡喷发动机的常见故障与维修技术评阅教师评语答辩时间答辩地点答辩组成员本人陈述答辩过程要点答辩组提问回答问题情况结论答辩委员会主任签字：年月日6成绩7摘要在某涡喷发动机修理过程中，振动是一种常见的故障，同时也是既复杂又难以解决的技术难题。发动机振动故障不能很好地解决，不仅影响发动机的修理周期，造成人力、物力、财力的较大浪费，而且影响部队飞行训练，严重时甚至威胁飞行安全。特别是随着发动机使用时间的增长，发动机性能衰减、机件磨损加重，这导致发动机振动故障越来越多。因此，分析发动机振动故障原因，确保修理、装配质量，制定有针对性的预防措施，一直是科研工作中一项十分重要的课题。关键词：涡喷发动机不平衡振动转子8【ABSTRACT1Aimingatthevibrationtroubleofturbinejetengine，basedonvibrationprinciple，thecausesofvibrationtroubleareanalyzedindetail．ThemeasuresforexcludingvibrationandpreventIonsmeasuresarepresented．Thebasicmethodforcheckingandexcludingvibrationofengineisintroduced，whichareimportanttopreventvibrationofengine．Keywords：TurbinejetengineDisbalanceVibrationRotor910目录一、现代涡轮发动机的基本构造及工作原理二、（一）现代涡轮发动机的概述及发展……………………………5（二）发动机相关术语………………………………………………6（三）现代发动机的构造……………………………………………7（四）发动机的简单工作原理（1）四冲程发动机的工作原理………………………………………9（2）汽油喷射系统工作原理…………………………………………10(3)润滑部位与润滑油路……………………………………………11(4)冷却系的大小循环…………………………………………11（五）发动机气缸的组成及影响（1）发动机气缸体………………………………………………12（2）气缸数对性能的影响……………………………………12（3）发动机的活塞………………………………………………13（4）缸内直喷技术………………………………………………14二、现代涡轮发动机的故障诊断与维修(一)涡轮发动机常见故障与诊断…………………………………16（二）发动机分解前的检验……………………………………………1711绪论废气涡轮增压器(以下简称增压器)是一种很精密的装置，广泛应用在工程机械、发电机组等动力设备中，在不改变柴油机基本结构的基础上，增压器能增加动力30%甚至更多，使燃油油耗降低5%左右，收到很好的经济效益。但是，增压器在其使用过程中往往因安装、使用不当，达不到预期的使用效果，现以增压器的结构原理为基础，分析增压器的常见故障。增压器是利用排气管中排出的废气，推动涡轮高速旋转，同时通过转子轴带动压气机叶轮高速旋转，其转速可高达50000~230000r/min，高速旋转的压气机叶轮将吸入的空气增压，使进入汽缸的空气密度大大增加，提高了柴油机功率。ECU根据空气流量计(L)型或进气歧管压力传感器(D)型和转速传感器的信号确定空气流量，在根据传感比要求即进气量就可以确定每一个循环的基本供油量，然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正，最后确定某一工况下的最佳喷油量。ECU通过控制节气门的开度，依次改变进气量，控制发动机的运转。空气供给系统一旦出现故障就会严重影响发动机的工作性能，致使发动机达不到理想的空燃比，影响发动机的动力性和排放性。因此本着快速、准确、有效的诊断是保证汽车运行安全，提高经济性，减少排放和降低噪声，提高维修效率、降低维修成本，并延长汽车使用寿命的前提，我们要对这些故障进行及时检测分析和排除。12第一章飞机发动机涡喷/涡扇发动机技术简介1.1涡喷发动机综述1.1.1涡喷发动机的新概念涡喷发动机---在单个流道内,涡轮出口燃气直接在喷管中膨胀,使燃气可用能量转变为高速喷流的动能而产生反作用力的发动机称涡喷发动机.电喷系统的实质就是一种新型的汽油供给系统。化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机，汽油喷施系统则是通过采用大量的传感器受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判断和处理，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加一定压力的汽油经喷油器喷出，供发动机使用。1.1.2电喷系统的优缺点电控发动机系统取消了化油器供油系统中的喉管，喷油位置在节气门的下方或缸内，有计算机控制喷油器的精准喷射量。与化油器式发动机比，电喷系统有以下优点：1)提高了发动机的充气系数，从而提高了发动机的输出功率和扭矩。这是因为电喷系统当中没有了喉管，减少了进气压力损失；汽油喷射是在进气歧管附近，只有通过进气歧管，这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的惯性作用，提高进气效率。2）根据发动机负荷的变化，精准控制混合气的空燃比，适应各种工况，使燃烧更充分，降低油耗，减少排气污染，而且响应速度快。3）可均匀分配到各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性，同时也降低了废气排放和噪声污染。4）提高了汽车的使用性能。在寒冷的冬季，化油器主喷油管易结冰上冻，而电喷系统没有结冰上冻现象，所以提高了冷启动性能。另外电喷系统提供的是高压供油，喷出的气雾滴较小，能与空气同时进入燃烧室混合，因而响应速度快，加速性能好。电喷系统与传统系统相比可以使油耗降低5%-15%，废气排放量减少20%左右发动机功率提高5%-10%。电控系统无论从燃油经济性发动机动力性，还是排气和噪声等方面都具有传统系统无法比拟的优越性。电喷发动机系统的缺点就是在于价格偏高，维修要求高。1.1.3电喷系统的组成和工作原理13按其部件功用来看，电喷系统的组成主要有：空气供给系统（气路）、燃油供给系统（油路）和电子控制系统（电路）三大部分。1.2空气供给系统作用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机的正常工作时的进气量。组成：由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等。工作原理：发动机工作时，空气经空气滤清器后，通过空气流量计（L型）节气门体进入近期总管，在通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设置有节气门，从而控制进入发动机的空气量，进而控制发动机的输出功率。在节气门的外部或内部设有与主进气道并联的旁通带速进气通道，并由怠速控制阀控制怠速时进气量。L型——流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量。D型——进气歧管压力传感器测量的是进气歧管内的绝对压力，流经怠速控制阀的空气也在此检测范围之内。怠速控制阀由ECU直接控制。1.3燃油供给系统作用：向汽缸提供燃烧所需的燃油。组成：汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油器等。工作原理：在电控汽油喷射系统中汽油经汽油泵从油箱中泵出经汽油滤清器等输送到喷油器和冷启动喷油器，调节器与喷油器并联，保证油压差不变。1.4电子控制系统功用：根据各种传感器的信号，由计算机进行综合处理分析，通过执行元件控制执行，使发动机具有最佳性能。组成：主要由传感器、ECU、执行器三大部分组成。工作原理：ECU根据空气流量计(L)型或进气歧管压力传感器(D)型和转速传感器的信号确定空气流量，在根据传感比要求即进气量就可以确定每一个循环的基本供油量，然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正，最后确定某一工况下的最佳喷油量。第二章空气供给系统的主要装置的结构与工作原理14电喷发动机是以电控单元为核心，利用安装在发动机上不同部位的传感器，测出发动机各种不同工况下的工作参数，按照汽车制造厂电控单元存储器器中设定的控制程序，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气，从而使发动机获得良好的燃油经济性和排放性。空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等组成。有些发动机为了提高气压曾加充气量，应用了涡轮增压技术和二次进气技术。发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度，依次来改变进气量，控制发动机的运转。进入发动机的空气经空气滤清器虑去尘埃等杂质后，经空气流量计，沿节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各个缸中。图2-1空气供给系统1.空气滤清器2.进气温度传感器3.进气室4.大气压力传感器5.节气门体6.怠速阀2.1空气滤清器2.1.1空气滤清器的作用发动机在工作过程中要吸进大量的空气，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损。较大的颗粒进入活塞与气缸之间，会造成严重的“拉缸”现象，这在干燥多沙的15工作环境中尤为严重。空气滤清器装在化油器或进气管的前方，起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。2.1.2空气滤清器的类型按照滤清原理，空气滤清器可分为过滤式、离心式、油浴式、复合式几种。目前，发动机中常用的空气滤清器主要有惯性油浴式空气滤清器、纸质干式空气滤清器、聚氨酯滤芯空气滤清器等几种。惯性油浴式空气滤清器，先后经过惯性式滤清、油浴式滤清、过滤式滤清三级滤清，后两种空气滤清器主要通过滤芯过滤式滤清。惯性油浴式空气滤清器具有进气阻力小，能适应多尘多沙的工作环境，使用寿命长等优点，以前在多种型号的汽车、拖拉机的发动机上采用。但这种空气滤清器滤清效率较低、重量大、成本高、维护不便，在汽车发动机中已逐渐被淘汰。纸质干式空气滤清器的滤芯采用经过树脂处理的微孔滤纸制成，滤纸多孔、疏松、折叠，有一定的机械强度和抗水性，具有滤清效率高、结构简单、重量轻、成本低、保养方便等优点，是目前应用最广泛的汽车用空气滤清器。聚氨酯滤芯空气滤清器的滤芯采用柔软、多孔、海绵状的聚氨酯制成，吸附能力强，这种空气滤清器具有纸质干式空气滤清器的优点，但机械强度低，在轿车发动机中使用较为广泛。后两种空气滤清器的缺点是使用寿命较短，在恶劣环境条件下工作不可靠。各种空气滤清器各有优缺点，但不可避免地都存在进气量与滤清效率之间的矛盾。随着对空气滤清器的深入研究，对空气滤清器的要求也越来越高。近年来，出现了一些新型的空气滤清器，如纤维滤芯空气滤清器、复式过滤材料空气滤清器、消声空气滤清器、恒温空气滤清器等，以满足发动机工作的需要。2.1.3对滤清器的过滤要求1.过滤精度高，滤出所有较大的颗粒（1-2um）。2