波音737NG飛機空調控制系統原理介紹和常見故障分析

王鋒

摘要：737NG空調系統包含部件較多，系統較復雜，在平時航線運行中故障概率較高，如果對其原理理解不到位，一旦出現故障，不能清晰的把握放行標準或者，容易造成飛機延誤，影響航班正常運行，本文主要詳細介紹一下737NG系統原理和常見故障的處理方法。

1.空調氣的來源和氣路的走向

737NG飛機空調氣來自于飛機引氣系統，包括發動機引氣系統，APU引氣系統，地面氣源，從引氣系統引來的熱氣經過流量控制關斷活門后分為兩路，一路通過配平空氣壓力調節活門送到三個區域配平氣活門處，來滿足區域溫度控制的需求。一路氣流進入空調組件，來配置空調氣。空調組件主要包括初級熱交換器，次級熱交換器和空氣循環機（ACM）和沖壓空氣系統，氣流先進入初級熱交換器冷卻，然后進入ACM壓氣機內被壓縮成高溫高壓的氣體，再進入次級熱交換器交換熱量，出來后進入再加熱器的熱路，進入冷凝器的熱路中去除水分，出來后再進入再加熱器的冷路，被熱路空氣加熱后進入ACM的渦輪部分，推動渦輪做功，氣流出來后與從TCV來的熱氣流混合，流經冷凝器的冷路后進入混合室，然后向不同的區域分別供氣。

2.737NG飛機溫度控制系統

空調組件控制系統包括左空調溫度控制系統和右空調溫度控制系統，左組件/ 區域溫度控制器通過調節左TCV對左空調溫度控制系統進行控制，右組件/ 區域溫度控制器通過調節右TCV對右空調溫度控制系統進行控制，同時，當一個組件/ 區域溫度控制器故障時，可以由另外一個組件/ 區域溫度控制器通過控制備用STCV對另外一側空調溫度控制系統進行控制。

區域溫度控制系統包括主駕駛艙區域溫度控制系統、備用駕駛艙區域溫度控制系統、前客艙區域溫度控制系統和后客艙區域溫度控制系統，正常情況下右組件/ 區域溫度控制器通過調節駕駛艙配平空氣調節活門TAV對駕駛艙區域溫度進行控制，通過前客艙TAV對前客艙區域溫度進行控制，當主駕駛艙區域溫度控制系統失效時，左組件/ 區域溫度控制器通過調節駕駛艙TAV對備用駕駛艙區域溫度控制系統進行控制，并同時控制后客艙溫度控制系統。對于前客艙溫度控制系統只能由右組件/ 區域溫度控制器控制，對于后客艙溫度控制系統只能由左組件/ 區域溫度控制器控制。

3.??? 溫度控制的三種工作模式

引氣經過組件溫度控制和區域溫度控制后到達客艙和駕駛艙，左右組件溫度控制和駕駛艙區域溫度控制都有備用控制系統，前后客艙的區域溫度控制是沒有備用系統的。組件溫度控制是通過溫度控制活門TCV或備用溫度控制活STCV的調節實現的，區域溫度控制是通過三個區域配平活門TAV的調節實現的，根據溫度控制系統的工作狀態，我們可以把溫度控制系統分為三種工作模式：平衡模式，非平衡隔離模式，非平衡平均模式。

3.1? 平衡模式：空調溫度控制系統不存在故障情況下的正常工作模式。

組件區域溫度控制器根據各區域選擇的溫度和各區域實際溫度，確定管道的指令溫度，管道指令溫度控制組件TCV和各個區域的TAV。三個區域最低的管道指令溫度作為組件的指令溫度，通過兩個TCV來調節雙組件溫度來滿足這個三個區域的最低的指令溫度。對于較高區域溫度的選擇，組件區域溫度控制器控制該區域的TAV打開，加入熱空氣，以滿足該區域的前客艙和駕駛艙的溫度需求。

3.2? 非平衡分離模式：駕駛艙主備配平空氣系統失效。

駕駛艙選擇的溫度和駕駛艙溫度傳感器來確定一個指令溫度，控制左組件TCV來滿足駕駛艙的溫度需求，這時駕駛艙配平活門是關閉的。前后客艙區域以較低的那個溫度為指令溫度來控制右組件TCV。較高區域的溫度通過打開相應區域的配平活門來滿足，溫度較低區域的配平活門是關閉的。

3.3? 非平衡平均模式：客艙配平空氣系統失效或配平空氣電門達到OFF位

駕駛艙溫度控制與非平衡分離模式相同。前后客艙區域以前后艙溫度選擇的平均值作為右組件的指令值，通過控制右TCV來實現前后艙的平均管道溫度需求。三個區域配平都失效，左組件滿足駕駛艙溫度調節，右組件滿足前后客艙溫度要求的平均值。

4.??? ZONE TEMP燈亮的故障分析：

4.1? 過熱

三個溫控區域各有一個區域管道過熱傳感器，用來感受各自區域的管道溫度，如果超過傳感器的門檻感受值190F，則屬于過熱，傳感器做動，ACAU內繼電器的觸點吸合，給ZONE TEMP燈點亮。這種情況指示空調過熱，可能的原因有190F過熱傳感器的門檻值降低、ACAU誤做動、線路故障以及使用人員在進行空調調溫時太快太急。

4.2? 邏輯錯誤導致的燈亮

如果是系統邏輯導致的燈亮，三個區域燈亮的條件略有不同。對于前后客艙區域的ZONE TEMP燈，如果各自區域溫度調節的主控通道或者備用通道或者兩個通道都失效，當按下再現電門時，燈會點亮，按壓MAS-TER CAUTION，則燈會熄滅;對于駕駛艙區域的ZONETEMP燈，如果主控通道或者備用通道失效，當按下再現電門時燈會亮，如果是主控通道和備用通道都失效，則不按壓再現電門，燈也會點亮。

5.??? PACK燈亮的故障分析：

PACK燈存在的主要作用是在空調氣體冷卻功能的環路中，探測空調組件非正常情況的超溫。對于控制系統失效而引起的PACK燈亮則是為了能夠保證控制系統各部件的工作正常性，在部件失效的情況下為我們提示。

5.1? 燈亮原理：

由于組件過熱造成的PACK燈亮（SSM21-51-15）

5.1.1.???? 當三個過熱電門任一一個電門感受到過熱信號，空調附件組件ACAU（M324）中的K8組件過熱繼電器，在28伏電瓶匯流條的作用下通電，觸點吸合，使得P5-10空調面板上得PACK燈亮。（涉及的部件三個電門、ACAU）j7gUNWhX

5.1.2.???? 三個電門如果是工作正常時，如果在超溫后冷卻他們會自動斷開。因此在出現過熱PACK燈亮后，要斷開空調使空調冷卻后，再按壓空調面板上得TRIP RESET按鈕，可熄滅PACK燈。

5.1.3.???? 在K8繼電器作動后，PACK燈亮的同時，自動脫開了溫度控制活門（TCV）和組件流量控制和關斷活門。

5.2? 過熱故障分析說明：

三個電門故障、ACAU故障。如果三個電門沒有故障失效，而由真實的過熱引氣三個電門任意電門接通而出現的故障。

5.3? 由于 空調 控制 系統 造成 的PACK燈亮（SSM21-51-12）

5.3.1.PACK燈在28V DC掉電后，會直接接地，造成PACK燈亮。這也有可能造成在啟動好發動機后轉換電源時，瞬間掉電PACK燈亮。

5.3.2.ZTC1和ZTC2兩個控制系統左/ 右互為備用，當一個控制系統失效時，另一個控制系統接通，而此時的PACK燈是不會亮的。根據邏輯法則，只有在一個控制系統失效后，按壓警告牌再現功能，才會導致PACK燈亮，再復位可以熄滅PACK燈，就好像是一種轉換。如果兩個控制系統都失效，無論按不按警告牌，PACK燈都會亮。（控制系統失效包括ZTC失效和系統部件失效）

5.4? 控制系統故障分析說明

P5面板掉電繼電器故障;以及ZTC，還有從ZTC上可以測試出的三個系統部件TCV、混合總管溫度傳感器、組件溫度傳感器。

6.??? 總結

綜上兩種情形的原理及其部件的簡單說明，可以更好的理解哪種情形通過TRIP RESET或者警告牌進行復位PACK燈。PACK燈自動亮，要通過關閉空調后按TRIP RESET來復位（可以復位說明過熱、不可以復位說明系統失效）;PACK燈如果通過警告牌再現亮，要通告繼續按壓警告牌來復位（可以復位說明單一系統失效）。再次，PACK燈亮是可以放行的，具體放行的程序參考提示的MEL章節。