B737NG飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障淺析

韋小浩

【摘 要】本文針對BOEING737NG飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)的常見故障現(xiàn)象及排故思路進行了分析、歸納和總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動機；引氣；氣源；故障

0 引言

飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)的故障，由于其發(fā)生率高、重復(fù)率高、排除時間長、難度大成為長期以來困擾機務(wù)維護工作的一大難題。

排除引氣系統(tǒng)故障，主要是根據(jù)機組的故障描述或者通過試車檢查出來的故障現(xiàn)象來更換相關(guān)的部件。采用這種排故方法有時更換一個件就能解決問題。但如果故障不是由某個部件引起，就會發(fā)生頻繁換件的情況。

1 系統(tǒng)基本原理

B737NG飛機發(fā)動機氣源系統(tǒng)在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時由高壓壓氣機9級引氣，這時依靠高壓級調(diào)節(jié)器和高壓級活門控制引氣壓力；在高轉(zhuǎn)速時由高壓壓氣機5級引氣，這時高壓活門關(guān)閉并且5級單向活門打開，由引氣調(diào)節(jié)器（BAR）和壓力調(diào)節(jié)和關(guān)斷活門（PRSOV）控制引氣壓力。在引氣調(diào)節(jié)器內(nèi)有一個過壓電門（220PSI作動），490°F 過熱電門在壓力調(diào)節(jié)和關(guān)斷活門出口。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)超溫超壓時，空調(diào)附件組件（ACAU） 內(nèi)的過熱繼電器接通，控制引氣調(diào)節(jié)器內(nèi)電磁活門關(guān)閉，使壓力調(diào)節(jié)和關(guān)斷活門由彈簧力關(guān)閉。同時，主警告燈亮，駕駛艙頭頂板（P5板）上的引氣跳開（BLEED TRIP OFF）燈亮。同時TRIP/RESET電路預(yù)位。當(dāng)超溫超壓消失時，按壓TRIP/RESET電門復(fù)位，PRSOV打開繼續(xù)工作。

預(yù)冷器系統(tǒng)的作用是在引氣進入氣源總管前，通過預(yù)冷器控制活門控制通往預(yù)冷器的冷卻空氣量從而控制引氣溫度。這個系統(tǒng)是自動控制的。預(yù)冷器控制活門靠390°F溫度傳感器和大翼熱防冰電磁活門的信號控制活門開度。

2 常見故障現(xiàn)象

2.1 引氣跳開

1）地面引氣接不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”。

2）空中引氣斷開，且BLEED TRIP OFF 燈亮。

2.2 引氣壓力低

1）慢車時引氣壓力低；

2）大功率時引氣壓力低；

3）慢車與大功率時引氣壓力都低；

4）地面正常，但在空中大功率時引氣壓力低。

3 排故思路

判斷是哪一臺發(fā)動機的故障，先把隔離活門關(guān)閉，看哪一邊的壓力不正常，然后進行具體分析。

3.1 只在慢車時引氣壓力低。

對于引氣跳開故障：1）地面引氣接不通或空中引氣突然斷開且無任何信號指示，引氣壓力降為“零”。這種情況經(jīng)過分析可以判斷是該發(fā)動機無引氣。故障可能的原因一般來說是PRSOV未打開，或BAR電磁活門未打開。這種現(xiàn)象可能是BAR電磁活門故障、PRSOV卡阻或ACAU故障，或者是面板或電路故障，電信號沒能正確地傳遞。2）空中引氣斷開，且BLEED TRIP OFF 燈亮。這種現(xiàn)象是由過熱或超壓引起。首先我們應(yīng)判斷過熱或超壓是真實的還是信號問題。如果是真實過熱，當(dāng)溫度降低后，按壓TRIP RESET 電門可復(fù)位。如果溫度壓力降低后還是不可復(fù)位，那么一定是電路的原因，這樣一般考慮ACAU、490°F過熱電門及BAR過壓電門，另外過熱過壓電門線路短路也會造成BLEED TRIP OFF 燈亮。如果按壓TRIP RESET 電門可復(fù)位，復(fù)位后進行試車，看什么時候BLEED TRIP OFF 燈再亮，如果在慢車情況下或立即出現(xiàn)，一般也是由ACAU、490°F 過熱電門及BAR 過壓電門這三個部件引起的，可能性最大的是490°F過熱電門和BAR 過壓電門，因為他們可能失效在低溫度/壓力值位置。如果在發(fā)動機高壓級引氣向低壓級轉(zhuǎn)換時出現(xiàn)應(yīng)考慮是不是高壓活門卡死在開位，沒有退出工作。如果在大功率情況下或很長時間才出現(xiàn)，那么一般是由預(yù)冷器系統(tǒng)故障引起。這種情況可能是由于390°F電門故障、預(yù)冷器控制活門卡在關(guān)位或活門作動器故障，再或者就是由預(yù)冷器臟引起。

對于引氣壓力低故障：首先應(yīng)判斷是不是指示問題，檢查壓力表和壓力傳感器，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。如果排除這種可能，再判斷系統(tǒng)部件故障。判斷系統(tǒng)故障之前，應(yīng)先時為了理清排故思維讓我們先來熟悉一下飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)工作過程。

當(dāng)發(fā)動機起動好后，高壓壓氣機9 級引氣口的壓力通過高壓調(diào)節(jié)器打開高壓活門，高壓活門內(nèi)有一個平衡作動器，限制壓力最大33PSI。這時高壓空氣充滿級間管道，一部分到引氣調(diào)節(jié)器電磁活門處等待，當(dāng)駕駛艙P5 板上的引氣電門接通后，電通過空調(diào)附件組件到BAR 電磁活門，打開電磁活門，使壓力調(diào)節(jié)和關(guān)斷活門打開，這時氣源壓力由高壓活門控制；當(dāng)繼續(xù)推油門使5級引氣壓力高于高壓活門的最大調(diào)節(jié)壓力（33PSI）時，5 級單向活門受力打開，這時高壓活門關(guān)閉，PRSOV 調(diào)節(jié)氣源壓力，PRSOV 調(diào)節(jié)限制引氣壓力在最大45PSI。

對于引氣跳開故障：空中引氣斷開，且BLEED TRIP OFF 燈亮。這種現(xiàn)象是由過熱或超壓引起。首先我們應(yīng)判斷過熱或超壓是真實的還是信號問題。如果是真實過熱，當(dāng)溫度降低后，按壓TRIP RESET 電門可復(fù)位。如果溫度壓力降低后還是不可復(fù)位，那么一定是電路上的原因，這樣一般考慮ACAU、490°F 過熱電門及BAR 過壓電門另外過熱過壓電門線路短路也會造成BLEED TRIP OFF 燈亮。如果按壓TRIP RESET 電門可復(fù)位，復(fù)位后進行試車，看什么時候BLEED TRIP OFF 燈再亮，如果在慢車情況下或立即出現(xiàn)，一般也是由ACAU、490°F 過熱電門及BAR 過壓電門這三個部件引起的，可能性最大的是490°F過熱電門和BAR 過壓電門，因為他們可能失效在低溫度/壓力值位置。如果在發(fā)動機高壓級引氣向低壓級轉(zhuǎn)換時出現(xiàn)應(yīng)考慮是不是高壓活門卡死在開位，沒有退出工作。如果在大功率情況下或很長時間才出現(xiàn)，那么一般是由預(yù)冷器系統(tǒng)故障引起。這種情況可能是由于390°F電門故障、預(yù)冷器控制活門卡在關(guān)位或活門作動器故障，再或者就是由預(yù)冷器臟引起。

對于引氣壓力低故障：首先應(yīng)判斷是不是指示問題，檢查壓力表和壓力傳感器，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。如果排除這種可能，再判斷系統(tǒng)部件故障。判斷系統(tǒng)故障之前，應(yīng)先壓力低只能是高壓活門或高壓調(diào)節(jié)器故障。出現(xiàn)此故障時，應(yīng)先檢查活門是否有卡阻。另外，PRSOV 卡阻，開度很小也會使引氣壓力低。

3.2 只在大功率時引氣壓力低

由于大功率時由PRSOV 調(diào)節(jié)壓力，也就是說PRSOV 開度不夠，使引氣壓力低。控制PRSOV 的是BAR 和450°F 電門，因此，BAR 和450°F 電門故障是第一可能，PRSOV 本身故障也會引氣壓力低。

3.3 慢車與大功率時引氣壓力都低

首先，PRSOV 卡阻會出現(xiàn)這種現(xiàn)象；其次就是預(yù)冷器系統(tǒng)故障。390°F電門故障，會使預(yù)冷器控制活門無法關(guān)閉，一直對引氣源冷卻，以至使預(yù)冷器出口溫度太低，壓力也太低。預(yù)冷器控制活門本身故障也會使預(yù)冷器出口溫度太低，壓力也太低。

3.4 地面正常，但在空中大功率時引氣壓力低

一般來說是預(yù)冷器系統(tǒng)故障。因為在地面或低功率狀態(tài)下，由于系統(tǒng)對冷卻散熱要求并不高，故障不易出現(xiàn)。但只要地面試車持續(xù)時間稍長引氣壓力就會突然降低。從實踐上看， PRSOV的控制氣路漏氣，常常也會導(dǎo)致引氣系統(tǒng)不能進行正常工作，因此，地面檢查控制氣管是否漏氣是很有必要的。

4 維護建議

為解決氣源系統(tǒng)排故難的問題，在基于以上排故思路分析的基礎(chǔ)上再合理利用飛機維護手冊中的氣源系統(tǒng)功能測試，就可以快速鎖定故障。

氣源系統(tǒng)功能測試工作前準(zhǔn)備：確認發(fā)動機起動手柄在CUTOFF位，并掛上DO NOT OPERATE警示牌；氣源系統(tǒng)釋壓；打開反推包皮。所需設(shè)備：C36001-1、氮氣瓶、反光鏡和肥皂水。參考：AMM36-11-00 AMM36-12-00

合理使用氣源系統(tǒng)功能測試法有三大優(yōu)點，對提高引氣系統(tǒng)排故效率很有好處。

1）排故徹底。使用測試法一般都能找出具體的故障點，相對于盲目換件的方法來說，可以做到目標(biāo)明確，有的放矢。

2）效率提高，雖然測試法從準(zhǔn)備工具到測試的具體步驟看起來要比直接換件麻煩一些，但因能直接找到故障件，所以效率更高。

3）節(jié)約成本。多使用測試法排故一般只需一次試車，即節(jié)省了燃油，又減少了發(fā)動機熱循環(huán)。

當(dāng)然，用測試法排除引氣系統(tǒng)故障雖好，但只適合排除那些實時存在的故障，特別是由于管路泄漏或堵塞引起的故障。對于時有時無的故障不是很有效。另外，使用這種方法需要對系統(tǒng)充分了解。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]