B737—800引氣低壓故障分析

陳亞隆　楊霄

【摘 要】發動機引氣系統是保證飛機空調、增壓、大翼防冰、液壓等系統安全可靠工作的前提。引氣系統低壓是發動機引氣系統的常見故障，但在有些情況下，按照常規的排故方法并不能找出低壓故障的原因。根據引氣系統原理圖進行故障分析，可以縮小故障范圍，分析故障原因，是解決引氣系統疑難故障最有效的方法。

【關鍵詞】發動機；引氣系統；低壓；故障

0 引言

B737-NG飛機引氣系統主要向發動機啟動系統、空調及增壓系統、大翼及發動機整流罩熱防冰、液壓油箱及水箱提供調節后的增壓空氣。在實際運行過程中，引氣系統故障發生的頻次和重復率均高，排故時間長，對航班的正常營運影響較大。

根據對某公司B737-NG機隊的統計，引氣系統故障一般可分為三類：引氣斷開、引氣壓力低、左右氣源管道壓力差，其中引氣斷開對相關系統的影響最大。本文根據引氣系統的工作原理，并結合維護工作中的排故實例，分析引氣斷開故障的原因，給出維護建議。

1 發動機引氣系統基本結構及工作原理

在談發動機引氣系統之前，先對飛機引氣系統作一簡介。飛機引氣系統主要是為飛機各用戶系統提供高壓和高溫的空氣，其動力源主要包括：發動機引氣系統、輔助動力裝置引氣系統和地面氣源。而其用戶系統主要包括發動機起動系統，空調和增壓系統，發動機進口整流罩防冰系統，機翼熱防冰系統，水箱增壓系統和液壓油箱增壓系統等。其中發動機引氣系統部件在發動機壓氣機機匣上，安裝在發動機吊架內。

發動機引氣系統的工作流程：

由圖1可以清晰看出：當發動機起動好后（慢車），高壓壓氣機9級引氣口的壓力通過高壓調節器打開高壓活門，高壓活門內有一個平衡作動器，限制壓力最大33 psi。這時，高壓空氣充滿級間管道，一部分到BAR電磁活門處等待，當駕駛艙P5板上的引氣電門接通后，信號通過ACAU到BAR電磁活門，打開電磁活門，使PRSOV打開，這時氣源壓力由高壓活門控制；當繼續推油門使5級引氣壓力高于高壓活門的最大調節壓力（33 psi）時，5級單向活門受力打開，這時高壓活門關閉，PRSOV調節氣源壓力，PRSOV調節限制引氣壓力在最大45 psi。而預冷器系統則是通過預冷器控制活門控制通往預冷器的冷卻的風扇氣流量，冷卻發動機引氣，從而控制引氣溫度并輸出至氣壓總管（如圖2所示）。

2 常見引氣系統故障介紹及實例分析

一般來說，常見的引氣系統故障主要有以下幾種：

2.1 地面引氣無法接通或空中引氣突然跳開，且無任何信號指示，引氣壓力降為“零”

原因一般來說是PRSOV未打開或BAR電磁活門未打開。這種現象可能是BAR電磁活門故障、PRSOV卡阻或ACAU故障，也可能面板或電路故障導致電信號沒能正確地傳遞。發動機引氣跳開故障現象表現為引氣接不通或引氣突然斷開且無任何信號指示，引氣壓力降為零。這種情況一般來說是PRSOV未打開，或引氣調節器電磁活門未打開，如果排除了PRSOV，就有可能是控制面板或線路故障，可采用量線的方法排除。

如果發生空中引氣跳開，且引氣跳開燈亮，這種現象是超溫或超壓引起的。首先應判斷是真實的超溫或超壓還是信號問題。如果是真實超溫，當溫度降下來后，可以按壓復位電門復位。

結合手冊和維護經驗，根據B737-700型飛機引氣系統容易損壞部件幾率從高到低排列，在缺乏排故手冊所推薦的測試設備的情況下，根據故障現象做出分析判斷后，可以快速找到損傷部件。以下是一些排故經驗：

1）預冷器控制活門損失效，包括卡滯不動或者不能正常作動到位。幾乎每次損壞都是因為作動機構完全損壞，很容易通過目視或者人工扳動活門檢查出來。其主要故障現象的特點是導致預冷空氣量不足，預冷器冷卻效果不好，引氣溫度會逐步上升，觸發450 ℉傳感器使PRSOV 向關的方向移動。飛機在起飛時引氣壓力低，巡航時會有所上升。

2）450℉恒溫器與PRSOV作動氣管的交匯軟管容易發生滲漏，可通過反流測試確認。主要主要故障現象的特點是在引氣溫度未到450oF 就使PRSOV 向關的方向移動，在起飛和巡航時引氣壓力低，巡航時較為明顯。

3）PRSOV卡阻或活門機構損壞。如果活門調節器損壞，大多數在反流時不能自動保持關位。其主要故障現象的特點是地面引氣接不通或空中引氣突然斷開并且無任何信號指示，引氣壓力降為“零”，該發動機無引氣。

2.2 大功率時引氣壓力低

同樣，先判斷是否指示問題，再判斷部件有無故障。由于大功率時由PRSOV調節壓力，也就是說PRSOV開度不夠，使引氣壓力低。控制PRSOV的是BAR和45°F電門，因此，BAR和45°F電門故障是第一可能，此外，PRSOV本身故障也會引氣壓力低。

慢車與大功率時引氣壓力都低。首先，PRSOV 卡阻會出現這種現象；其次就是預冷器系統故障。390°F 電門故障（失效在開位使控制路旁通），會使預冷器控制活門無法關閉，一直對引氣源冷卻，以至使預冷器出口溫度太低，壓力也太低。預冷器控制活門本身故障也會使預冷器出口溫度太低，壓力也太低。

2.3 引氣脫開燈亮

引氣脫開燈亮的原因較多，首先應對脫開燈進行重置，觀察引氣脫開燈是否熄滅，再視情況確定是否是ACAU、預冷器活門或其他部件的故障。發動機引氣跳開故障可分為空中和地面亮點考慮，如果是空中引氣跳開，而且引氣跳開燈全亮，這種原因是超溫或者超壓引起的，則只需等溫度降低之后，按壓復位電門按鈕，使電門復位即可解決問題。若是地面運行時，發動機引氣跳開，則相關故障原因可能是超溫電門故障或者是預冷器活門故障，這種故障發生時，只需對相關部件進行更換并試運行即可解決。

2.4 發動機引氣時左、右管道壓力指示器指針不相同

引氣左右管道壓力指示器指針指示不相同的原因較多，如傳感器、PRSOV、引氣調節器等，首先應排除傳感器的故障，這可以通過對串左右管道壓力傳感器排除，其次檢查引氣調節器等可以找到真正原因。

3 引氣系統故障分析思路

引氣系統故障一般發生于三個區域：即預冷器控制區、高壓級控制區及PRSOV控制區，在進行引氣故障診斷時可按下列思路進行。

首先，檢查壓力表和壓力傳感器，判斷是不是指示問題。如果把隔離活門打開，兩邊指示不一樣，那么一定是壓力表和壓力傳感器的故障。假如引氣總管壓力傳感器故障，就有可能在引氣壓力正常的情況下指示錯誤，如果是此種情況，就應更換引氣總管壓力傳感器。

其次，初步判斷故障區域。詢問機組人員故障發生時飛機處于爬升、巡航或下降等哪一種飛行階段，及時了解引氣壓力、發動機轉速及飛行高度等數據信息，以便確定引氣故障是發生在發動機何種功率狀態下，并據此初步判斷發生故障的區域。如果引氣故障僅發生于發動機低功率情況下，則其原因可能是高壓級引氣部分；如果僅發生于發動機高功率情況下，則可能的原因是預冷器控制活門及其傳感器故障；如果發生于所有發動機功率狀態，則最可能的原因就是PRSOV及其控制器出現問題。

最后，判定可能導致故障的部件。導致引氣系統故障的原因較多，但常見的故障情況主要是：活門故障、控制器故障及傳感器故障。在故障分析時應確定故障區域，在確定的范圍內進行檢查測試，最后排除故障部件。活門故障應主要檢查預冷器控制活門、PRSOV和高壓級活門。控制器故障主要檢查高壓級調節器（HPC）、BAR、450°F恒溫器、490°F超溫電門。傳感器故障，則多為管道壓力傳感器或指示器故障。另外發動機引氣控制軟管部分的漏氣現象也較為常見，且容易忽視，也應注意排查。由于引氣系統部件多，為快速排除該系統故障，在基于以上排故思路分析的基礎上，同時應遵循由易到難的原則。如首先排除線路或傳感器故障。因為傳感器等拆裝容易，而且本身也經常失效。其次應排除控制管路是否滲漏。控制管路滲漏可以引起控制活門不正常工作，否則會錯誤認為是活門故障，導致誤更換活門，既造成排故時間長，又浪費航材。

4 結論

飛機發動機引氣系統，作為飛機在高空為旅客提供安全、舒適的空中增壓環境的空氣來源，其重要性毋庸置疑。但由于該系統較為復雜，且一旦發生故障，排除難度大，所以，引氣系統排故通常慣用的是采取同時更換多個部件的方式。本文通過對發動機引氣系統結構和工作原理進行系統的闡述，并針對該系統常見故障現象進行了排故思路分析、歸納和總結，以便機務人員采取逐一排查的方式進行排故，提高維修效率和降低維修成本。此外，引氣系統的故障通常是由于各部件的性能衰減而累加至最后爆發的，其故障模式為一個逐步惡化的過程，如能盡早獲取引氣系統的惡化趨勢，將可以在其爆發前采取措施進行糾正。因此，維修單位還應主動搜集引氣系統數據，及早發現偏差，提前制定糾正措施，并持續跟蹤，切實提高發動機引氣系統的可靠性。

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[責任編輯：楊玉潔]