CN106249128A - 检测点火系统初级电路故障的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测点火系统初级电路故障的方法，利用本发明可以显著消除发动机点火装置初级电路干扰，并能对初级电路及时故障定位和排除故障。本发明通过下述技术方案予以实现：采样模块（8）顺次串联信号处理模块（6）、数据处理控制模块（5）和显示模块（4），其中，数据处理控制模块通过电源模块（7）电连接信号处理模块和数据处理控制模块组成电流回路；采样模块通过初级电源电缆（9）对发动机点火装置的工作电流进行隔离采样，采样信号经信号处理模块（6）整形、滤波后，再经数据处理控制模块处理，对电流峰值检测，并将检测结果送显示模块显示。实现在发动机点火装置故障时，对初级电路的及时故障定位和排除。

Description

检测点火系统初级电路故障的方法

技术领域

本发明涉及一种检测点火系统初级电路故障的方法，特别是用于航空航天发动机点火装置故障时，对初级电路的及时故障定位和排除。

背景技术

点火系统是汽油发动机重要的组成部分，点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机"点火系统"。通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。电子点火系统与机械式点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。

航空发动机点火系统不同于汽油发动机点火系统。航空发动机点火系统由多个点火组件构成，如点火电嘴、电容器、高压导线。点火组件性能不佳或存在故障，都会影响发动机整体功率，甚至使发动机工作不平稳。点火能量不足则会影响点火可靠性，降低点火强度，容易造成发动机点火失败，无法起动，同时降低燃油利用率。点火组件故障不仅会影响发动机使用寿命，而且会造成航班延误，甚至危及旅客及工作人员生命安全。航空发动机点火系统的火花能量对飞机发动机可靠的点火、传焰和燃烧是至关重要的参数。在实际测试过程中发现,由于点火系统产生的强电磁干扰(瞬态电压3～4 kV,电流13kA),造成测试结果失真,无法完成正常测试。燃气涡轮发动机的点火系统由电源、高能点火器、高压导线、点火电嘴等组成。点火器的电能输出既有高值输出又有低值输出，所以是复合式点火系统。在航空发动机点火系统中，电嘴是用来产生电火花的附件,是一种特殊形式的放电装置,电嘴安装在汽缸头上,一端伸入气缸,利用磁电机产生的高压电击穿空气,产生电火花,准确可靠地点燃气缸内的空气混合气，由于电嘴所引发的故障时有发生,直接影响到飞机使用和飞行安全。电嘴由壳体和中心部分组成,壳体为钢制,可以起到隔波作用,壳体上下都有螺纹,上部螺纹接高压导线,下螺纹拧入汽缸头,结合面有铜密封垫。壳体底端环形槽上焊有镍镉环,环上有两个旁极。中心部分由绝缘瓷管、中央极附加电阻和密封填料组成。近100000飞行小时的故障统计分析表明,发动机点火系统的故障占飞机系统故障的20%,其中,电嘴故障占点火系统故障的83%。电嘴出现故障时,一般都是通过飞机地面试车检查磁电机来检查。

现有航空发动机点火系统型号众多,技术参数复杂,没有通用性和互换性,其工作稳定性和可靠性差,给航空发动机使用和维护增加了技术难度。航空发动机产生故障的原因多种多样,但点火系统的占了总故障率的三分之二以上,而且点火系统的工作状况直接影响着发动机的可靠性。由于航空航天发动机点火装置工作环境处于高温、高湿的恶劣条件下，发动机点火装置工作时，会产生极大的干扰信号，极易影响邻近的其它产品工作。因此，发动机点火装置的工作电路安装于金属外壳内灌胶密封后，再通过焊接方式将金属外壳完全密闭。当发动机点火装置出现线路故障时，无法及时对故障位进行准确判断和定位，需开盖后，经过繁琐、细致的清理，剥离出各部分电路、元器件进行逐一检测，给维修带来极大的不便。航空发动机点火装置的初级电路元器件非常精密，易损，加工工艺要求极高。如何能在发动机点火装置出现线路故障时，不对灌胶进行清理，剥离的情况下，准确地对初级电路进行故障定位和排除，成为发动机点火装置线路故障定位检测、故障维修急待解决的问题。由于航空点火系统结构复杂,部件众多, 火花频率时不时出现失常,出现点火故障，点火系统的占了总故障率的三分之二以上,,常给航空发动机正常工作造成很大的安全隐患，采用传统的检查方法很难在短时间内发现故障根源。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种能够在不对灌胶进行清理，剥离的情况下，消除发动机点火装置初级电路工作干扰，稳定采样，可靠读取数据，准确地对初级电路进行故障定位和排除的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种检测点火系统初级电路故障的方法，具有如下技术特征：首先通过次级高压电缆电连接点火电嘴的点火装置1,然后通过点火装置1的初级电源电缆顺次串联采样模块8和电源模块7，并通过采样模块8顺次串联信号处理模块6、数据处理控制模块5和显示模块4；将电源模块7并联在数据处理控制模块5和采样模块8之间，与数据处理控制模块5电连接信号处理模块6和采样模块8形成闭环电流回路；采样模块8通过初级电源电缆9对发动机点火装置的工作电流进行隔离采样，采样信号经信号处理模块6整形、滤波后，再经数据处理控制模块5处理，对电流峰值检测，并将检测结果送显示模块显示。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

采样准确、可靠。本发明通过次级高压电缆电连接点火电嘴的点火装置，及通过隔离采样方式与点火装置初级电源电缆连接的采样模块，信号处理模块，数据处理控制模块，显示模块,通过采样模块对发动机点火装置初级电源电缆的工作电流进行采样，该采样信号能够最直观、准确地反应出发动机点火装置初级电路各部件所可能出现的故障。

能够消除干扰。本发明通过采样模块对发动机点火装置初级电源电缆的工作电流进行隔离采样，经信号处理模块整形、滤波后，再经数据处理控制模块处理，对电流峰值检测并保持，送显示模块显示，实现在发动机点火装置故障时，对初级电路的及时故障定位和排除。通过采样模块对发动机点火装置初级电源电缆的工作电流进行隔离采样，经信号处理模块整形、滤波后，再经数据处理控制模块处理，彻底滤除动机点火装置初级电路的工作干扰信号。

读取数据可靠。本发明数据处理控制模块5通过电源模块7电连接信号处理模块6和数据处理控制模块5组成电流回路；隔离采样信号经信号处理模块整形、滤波后，再经数据处理控制模块处理，多次处理后读取电流峰值。

效率高。在发动机点火装置故障维修中，能够在不对初级电路灌胶进行清理，剥离的情况下，准确地对初级电路进行故障定位和排除。

附图说明

下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

图1是本发明检测点火系统初级电路故障系统的原理框图。

图中，1点火装置、2次级高压电缆、3电嘴、4显示模块、5数据处理控制模块、6信号处理模块、7电源模块、8采样模块、9初级电源电缆。

具体实施方式

参阅图1。根据本发明，首先通过次级高压电缆电连接点火电嘴的点火装置1,然后通过点火装置1的初级电源电缆顺次串联采样模块8和电源模块7，并通过采样模块8顺次串联信号处理模块6、数据处理控制模块5和显示模块4；将电源模块7并联在数据处理控制模块5和采样模块8之间，与数据处理控制模块5电连接信号处理模块6和采样模块8形成的闭环电流回路；采样模块8通过初级电源电缆9对发动机点火装置的工作电流进行隔离采样，采样信号经信号处理模块6整形、滤波后，再经数据处理控制模块5处理，对电流峰值检测，并将检测结果送显示模块显示。

发动机点火装置1的初级电源电缆9可靠连接于采样模块8，通过电源模块7为数据处理控制模块5上电后，采样模块8开始采样，此时显示模块4无采样数据显示。数据处理控制模块5通过采样模块8和初级电源电缆9为点火装置1上电，点火装置1初级电路上电。采样模块8将采样信号送信号处理模块6整形、滤波后，再经数据处理控制模块5处理，对电流峰值检测并保持，送显示模块6显示。如此时显示模块6仍无电流值显示，即点火装置1初级电路处于开路故障，则将故障定位于接点氧化或线圈烧毁。如此时显示模块6有电流值显示：如显示电流值满足技术状态值，点火装置1初级电路工作正常，无故障；如显示电流值高于技术状态值，点火装置1初级电路出现接点粘连故障；如显示电流值低于技术状态值，点火装置1初级电路出现备压电容器故障。

Claims (6)

1.一种检测点火系统初级电路故障的方法，具有如下技术特征：首先通过次级高压电缆电连接点火电嘴的点火装置（1），然后通过点火装置（1）的初级电源电缆顺次串联采样模块（8）和电源模块（7），并通过采样模块（8）顺次串联信号处理模块（6）、数据处理控制模块（5）和显示模块（4）；将电源模块（7）并联在数据处理控制模块（5）和采样模块（8）之间，与数据处理控制模块（5）电连接信号处理模块（6）和采样模块（8）形成闭环电流回路；采样模块（8）通过初级电源电缆（9）对发动机点火装置的工作电流进行隔离采样，采样信号经信号处理模块（6）整形、滤波后，再经数据处理控制模块（5）处理，对电流峰值检测，并将检测结果送显示模块显示。

2.如权利要求1所述的检测点火系统初级电路故障的方法，其特征在于，采样模块（8）通过隔离采样方式与点火装置初级电源电缆连接，对点火装置初级电源电缆进行工作电流采样。

3.如权利要求1所述的检测点火系统初级电路故障的方法，其特征在于，发动机点火装置（1）通过初级电源电缆（9）连接采样模块（8），通过电源模块（7）为数据处理控制模块（5）上电后，采样模块（8）开始采样，此时显示模块（4）无采样数据显示。

4.如权利要求3所述的发动机点火电容器老炼试验自动检测装置，其特征在于，显示模块（6）无电流值显示时，点火装置（1）初级电路处于开路故障，则将故障定位于接点氧化或线圈烧毁。

5.如权利要求1所述的发动机点火电容器老炼试验自动检测装置，其特征在于，时显示模块（6）有电流值显示时，如显示电流值满足技术状态值，点火装置（1）初级电路工作正常，无故障。

6.如权利要求1所述的发动机点火电容器老炼试验自动检测装置，其特征在于，显示电流值高于技术状态值，点火装置（1）初级电路接点出现粘连故障；若显示电流值低于技术状态值，点火装置（1）初级电路出现备压电容器故障。