飞机发动机油液故障诊断技术的现状与发展趋势

飞机发动机是一种典型的现代机械设备，长期处于高速、高温、过载荷、大机动、起落频繁等苛刻条件下，摩擦磨损严重，致使故障率较高，发动机的寿命缩短，这些都已成为制约飞机性能和可靠性的主要因素，因而发动机的状态监测与故障诊断显得非常重要。发动机的运动部件几乎都是通过润滑油来减少摩擦，磨损产生的磨粒除了少部分沉积外，大部分悬浮于循环的润滑油之中，因此应用于发动机故障诊断中的油液分析技术，具有其他方法不可替代的优势。

飞机发动机油液故障诊断技术通常包括常规理化性能分析、光谱分析、铁谱分析、磁塞监测和颗粒计数器等方法。

1 常用的油液故障诊断技术

1.1 常规理化性能分析

常规理化性能分析是指采用油料化验相关的物理化学方法，按照国家、地方、行业或企业标准，对润滑油的各项产品理化指标进行检测。常规理化性能分析方法具有设备成熟、操作便利、经济性高等特点，是油液分析技术中一种最为普及和认可的方法。

飞机发动机故障诊断中，一般选取滑油的运动粘度、闪点(多为开口) 、酸值、水溶性酸或碱、水分、机械杂质、氧化、硝化、颜色及添加剂含量等指标作为分析的项目。各类润滑油在这些分析项目上都有各自的正常值控制标准，例如表 1 列出的928 航空润滑油的基本技术指标。

1.2 光谱分析

光谱分析技术可用于物质分子结构和物质化学组成的研究。近年来光谱分析技术大量应用于润滑油中各种微量元素浓度的测定研究之中。通常以10-6(ppm)为单位，表示这个相对浓度的测量结果。高经纬等人针对军用装备油液分析的特点，提出了一种基于混合深浅知识的光谱油液分析专家系统知识库的建立和实现方法，在工程实际使用中具有一定的价值。任国全等人详细研究了基于油液光谱分析诊断系统 SADS(Spectrometric AnalysisDiagnosis System)的自行火炮发动机磨损故障诊断专家系统，实例证明该系统具有较强的诊断能力。

通过研究润滑油中磨损磨粒的化学组成及含量，从而监控诊断飞机发动机润滑系统的磨损故障，一般适用于尺寸范围在 5m 以下的磨粒。由于光谱分析技术分析速度快、分析精度高、样品用量少，因而在飞机发动机故障诊断中得到了广泛应用。根据光谱元素分析，可以确定合理的换油期，查明发动机磨损的部位和磨损程度。

1.3 铁谱分析

铁谱分析技术是一种借助高梯度的强磁场作用，将机械磨损磨粒按尺寸大小依次沉积到透明载体上，然后进行光学测量、观测和解析的监测技术。铁谱分析技术覆盖了大多数磨粒的尺寸范围，可以观测磨粒的表面形貌，测量磨粒沉积区的光密度，因而在不拆卸、不停止设备运转的条件下就可了解设备磨损状态、分析磨损发展趋势、预报磨损故障。

2 常用油液故障诊断技术分析比较

以上介绍的几种可用于发动机状态监测与故障诊断的润滑油分析技术各具特点。但任何一种单一的方法都不可能全面地给出分析研究所需的信息和数据。在对发动机进行监测时，各种分析手段所测出数据是各从一个方面来监测润滑油中磨粒的变化。

3 结 论

由上述分析比较可知，每种油液故障诊断分析技术各有其适用范围和优缺点，采用单一的油液分析技术无法全面分析飞机发动机的故障。综合应用多种油液分析技术，从不同角度分析整合获得的数据信息，才能对发动机进行科学、高效、全面、准确和快速的故障诊断。