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1、工程ENGINEERING基于GO法的航空活塞发动机点火系统可靠性分析ReIiabiIityAnaIysisfortheIgnitionSystemofAviationPistonEngineBasedonGOMethodoIogy12■沈洋闫锋/1中国民用航空适航审定中心2中国民用航空飞行学院摘要:使用GO法对航空活塞发动机点火系统成功概率进行分析,建立GO图并确立操作符的类型和故障概率,并分别使用定量和定型分析方法计算点火系统的成功概率。通过验证,可知点火系统有共有信号修正的数学模型的可靠性精度比较高,适用于点
2、火系统可靠性分析。关键词:航空活塞发动机;点火系统;GO法;可靠性分析Keywords:aviationpistonengine;ignitionsystem;GOmethodoIogy;reIiabiIityanaIysis航空活塞发动机的点火系统一般由点火线圈(一级、二级线圈)、断电器凸个系统的成功概率。输入点火系统GO图磁电机、磁电机开关、电嘴和高压导线等轮、断电器活动触点臂、分电站、断电器中各操作符的可靠性数据,如操作符的组成,如图1所示。当发动机工作时,磁电固定触点和电嘴分别由其他信号介入而类型、代表的单
3、元名称以及失效概率。机利用电磁感应原理产生高压电,并适启动,本身有成功、故障两个状态,因此时地将高压电通过高压导线分配到各个可用两状态单元(类型1操作符)代表;发2点火系统可靠性分析评估汽缸的电嘴。电嘴利用高压电产生电火动机工作时,分电齿轮随着断电器凸轮建立模型之后,需要采用定量分析花,并点燃汽缸中的混合气。航空活塞发同步运转,断电器凸轮和分电齿轮是同和定性分析对GO模型进行对比验证。动机的点火系统需要在每个循环点火期步信号,因此这两个的输入是同一个信2.1定量分析间保证各零部件工作正常,从而保证发号,用单信号发生
4、器代表;随着断电器凸1)概率公式算法动机稳定工作。因此,发动机点火系统的轮的旋转,活动触点臂和固定触点不停设PSi表示编号为i的信号流的成功可靠性研究,对发动机整机的安全性分地接触和断开,接触时接通低压电路,断概率,PCi表示编号为i的操作符的成功概析有着重要的意义。开时使电嘴产生火花,但某一时刻只有率,AS(i)表示编号为i的信号流的所有状一种输出,因此用路径分离器(类型12操态的概率之和。采用概率公式算法,沿信1建立点火系统的GO模型作符)代表;低压电路只有在点火开关和号流方向,由操作符概率计算公式直接根据航空
5、活塞发动机通用工作原理断电器都闭合的情况下才能接通,因此定量计算系统成功概率。可知,磁电机的断电器凸轮由发动机曲用与门(类型10操作符)代表这两个信号信号流4的成功概率为:轴驱动,发动机曲轴属于点火系统范畴之间的逻辑关系。这样,系统的所有部件PS4(1)=PS1(1)PS2(1)PC4(1)(1)之外,连同蓄电池、点火开关启动信号均都可用相应的操作符代表,由此基于图信号流6的成功概率为:为点火系统的输入,都用单信号发生器1建立点火系统的GO模型,如图2所示。PS6(1)=PS3(1)PC6(1)(2)(GO法中的类
6、型5操作符)代表;点火开其中操作符内前一个数字是操作符类型信号流8的成功概率为:关要有启动信号作为条件信号来启动,号,后一个数字是操作符编号。PS8(1)=PS7(1)PC8(1)且只有正常和故障两个状态,因此用有表1给出了实验故障概率数据。根据=PS3(1)PC5(1)PC7(1)PC8(1)(3)信号而导通的元件(类型6操作符)代表;给定各单元的成功概率,就可计算出整信号流12的成功概率为:航空维修与工程2017/738AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow
7、.com.cn电阻5-116-4410-991-121210-10101-13288135-2磁电机开关10-11111-14141-551-7712-8磁电机磁电机65-331-6蓄电池总电门图1航空活塞发动机点火系统的基本组成图2点火系统GO模型表1点火系统操作符数据上式为点火系统点信号流11:编号类型单元名称故障概率火成功概率的表达式。将PS11(1)=PS1(1)PS2(1)PS3(1)PC4(1)PC5(1)15蓄电池0.01表l中元件可靠性数据代P(1)P(1)P(1)P(1)P(1)(14)C6C7C
8、8C12C1325点火开关信号0.0135曲轴0.01入式(11),得系统成功概信号流13:46点火开关0.0151断电器活动触点臂0.05率为:PS13(1)=PS1(1)PS2(1)PS3(1)PC4(1)PC5(1)61分电臂0.01PS14(1)=0.99●0.99●0.9P(1)P(1)P(1)P(1)(15)C7C8C12C1371断电器固定触点