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发动机振动对发动机性能的影响
杨光宇
(91899部队，辽宁萌芦岛125001)
科技论坛
摘要：作为航空飞机的原动力，发动机工作时要时划保持着良好的工作状态，发动机直接影响这汽车的安全性能、动力性能
环保性能，甚至是经济性能。发动机是一个能量的转换器，是将油气混合物转变成热能，通过气缸在内部燃烧，从而推动活塞运动，是热能转化为机械能的原理，所以提高发动机的性能成为了科研人贾攻克的重点。在社会的不断发展，科技的不断进步，发动机已经不断地被完善，但是发动机还是有很多确定和不足，如果发动机出现问题，尤其在航空飞机上出现问题邸后果是非常严重的，所以我们研究发动机款障时的影响。好的发动机要具备可意性好、效率高、低排放量、然油消耗低，使用寿命长、维修成本低等优点，
关键调：航空；发动机；振动；性能；故障
1发动机振动的因索
每架飞机上都有专门的仪器对发动机的振动进行监测，从而可以对发动机的状况进行预测，我们主要监测发动机的振动频率和幅。这样对发动机的早期故障诊断有一定的数据分析，可以减少不
的损坏。当气流流量小于规定值时，气流冲向叶片的凹面，而叶片的凸面形成涡流，形成气流分离的现象。由于惯性形成对流情况，产生压力差，造成气流流动、分离、中断现象。反复出现此类情况，甚至可能气流逆冲出压气机，就形成了发动机喘振的情况。发动机由稳定
必要的事故和故障发生。而影响发动机性能的因素主要是飞机自身
到嘴摄有很多特点，压气机出口处高压气体倒流，压气机工作效率急速下降，涡轮效率突然下降，发动机转子转速急剧下降，涡轮内燃
重量、环境影响、发动机的振动、变速器、油路、电路、气压、噪音等因
气温度急速上升，我们可以根据发动机的这些特征来监控和预防发
索。而我们所要研究的是发动机振动对飞机本身的影响。我们此次
要研究一下发动机振动对发动机性能的影响。
动机嘴振情况，
可以让发动机变为双转子或三转子结构来预防喘振现象，当压
2影响发动机振动的因素
发动机报动监测分总量监测和分量监测两种方法，通过这两种
中气机数据偏离规定值时，双转子或三转子发动机可以自动调整转速，交接气压机进出口气流量，防止喘振状况的发生。当嘴振将要发
方法可以分析出发动机报动故障主要是转子不平衡、转子不对中、
转子变形、失速、嘴振、碰磨、转子裂纹、密封不产、油膜囊荡、转子支撑松动、叶片缺损、爆震、齿轮和滚动轴承损坏等原因。发动机的功率比较大，运行时发动机的振动信号会被噪声的能量所影响，使报动信号能量减弱增加了检测的困难。
2.1转子对发动机振动的影响
生的时候，探测仪器把信号传给控制系统，控制系统分析数据，作出判断，并下达指令给执行系统，执行系统做出反应和应对策略，来避免发动机喘振。喘振控制系统可以在气压机中间放气，也控制供油率，也可旋转导向叶片。驾驶员在操作时应注意给油均匀、飞机尽量避免大幅度转向，如出现喘振情况应降低油门，直到油门与转速
发动机转子的振动时具有周期性，转子发动机气缸内，而转子
适配，减小飞机的迎角加大速度也可消减喘振的发生。
的运动轨迹直接影响着气缸的形状，在转子的每个翼面上有一个凹坑，它直接决定了转子发动机的压缩比，凹坑的大小和位置则影响
2.4爆震对发动机的影响
爆震时发动机会产生陂击声。轻微不连续的爆震声音相当清脆，类似敲打铁片的声音。伴随着爆震的发生发动机会出现不同程
发动机的功率，转子在气缸内运动是将气体燃烧转化为旋转动力。转子的侧面有两个油环、和侧面密封条，转子侧面和侧板之间应留月
度的振动，而严重的爆震会使发动机剧烈振动，影响发动机的使用
有一定间隙，防止转子在运动时被卡住，
转子必须用特殊的材料制作，所以对材料有以下要求耐磨、耐高温、导热性能低、良好的铸造能力。AVM系统能监控报动不平衡量的幅值和相位，能够通过数据计算出配平重量和配平位置。
性能。发动机在大负荷功率工作时会出现爆震现象，负荷越大爆震情况越严重。当发动机散热效果不好或者严重积碳的情况下也会发生爆震，如严重者发动机直接报废，发动机于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大，也会在积碳表面产生高温热点，使发动机爆震。
过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，面燃烧温度提高
假如低压转子振动超出控制范围，应对发动机进行常规检查，
会造成发动机温度提升，也容易引起爆震。要避免爆震情况发生，就
检查无异常的情况下调节风扇叶片来减震，假如高压转子振动超出控制范围的话，应对对发动机进行探空分析，或者直接更换发动机。相位是指发动机转子往复运转时振动信号的情况的图示。我们看相应的图形就会知道相位是否平衡。如果转子不平衡就在平面指定点施加已知不平衡增量，并记录相应的振幅值和相位变化，这需要进行多次发动机试车，统计数据并配平计算，直至平衡为止。
2.2齿轮和滚动轴承损坏对发动机振动的影响
发动机属于旋转类机械，齿轮和滚动轴承是组成齿轮的重要部分，如齿轮和滚动轴承出现故障对发动机的影响很大，齿轮和滚动轴承在运转中常出现的状况有，瞬间脱落掉块、磨损严重、运转失灵等。由于发动机的噪声过大对齿轮和轴承故障振动信号有很大影响，所以我们测得相应数据然后用函数进行计算和分析。振动加速度的型号是一个不稳定的信号，发动机轴承有多个振源，振动传递路径复杂，振源之间的报动会有冲击性，发动机电源和负载的不稳定都会影响信号的变化，而，发生早期故障会在周期性振动中反映出来。
想要测出振动加速信号，首先要提高信号的信噪比，在获取振动加速信号时，采取一路轴的转速信号，根据转速的波动情况，对振动加速信号进行等角度采集，并绘制成谱，能增大频谱的可靠性。
2.3嘴报对发动机的影响
嘴振是气流沿轴线方向出现低频率、高振幅的动荡现象，会使发动机出现强烈的机械振动，并在短时间内对发动机本身造成严重
万方数据
要对飞机各部位，尤其是发动机进行必要的日常保养。以免影响飞机的正常使用。
3对发动机振动的控制方法
发动机振动对飞机本身的性能和强度影响很大，对飞机的使用寿命和驾驶员的安全有很大危害。所以研究和减小发动机振动是十分重要的，我们可以避免共振、减弱振源和隔振，从根本上解决了发动机振动对发动机的影响。减弱振源是降低发动机振动的重要途径，主要是在发动机的研发和制造中解决。避免共振就是避免飞机中的频率相互重合，这需要改变发动机的设计和飞机的各项参数来实现。隔报就是在发动机共振无法避免的情况时，想办法来降低共振强度，隔绝振动可以控制振源、产地过程、受振对象。这几种方法都可以起到减小振动的效果，但是要彻底消除振动是不可能的，这还要我们共同的努力。
发动机作为飞机的原动力源泉，它的地位是无可取代的，发动机的好坏直接影响着飞机本身的性能。而发动机的振动对发动机使用情况有着很重要的影响，所以我们要研究和控制发动机的振动，以便于增加发动机的使用寿命和降低发动机故障带来的维修成本。