B737NG飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障淺析

第頁南京航空航天大學金城學院航空器檢測及診斷及技術導論題目發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障姓名張偉學號2019071234系部民用航空系專業(yè)民航機務工程班級20190712二零一三年六月摘要

飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)的故障，由于其發(fā)生率高、重復率高、排除時間長、難度大成為長期以來困擾機務維護工作的一大難題。針對引氣系統(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，或者換上去的部件本身就是故障件，就會導致頻繁換件的情況發(fā)生。關鍵詞發(fā)動機引氣壓力前言BOEING737NG飛機發(fā)動機氣源系統(tǒng)在發(fā)動機低轉速時由高壓壓氣機9級引氣，這時依靠高壓級調節(jié)器和高壓級活門控制引氣壓力；在高轉速時由高壓壓氣機5級引氣，這時高壓活門關閉并且5級單向活門打開，由引氣調節(jié)器（BAR）和壓力調節(jié)和關斷活門（PRSOV）控制引氣壓力。在引氣調節(jié)器（BAR）內有一個過壓電門（220PSI作動），490°F過熱電門在壓力調節(jié)和關斷活門（PRSOV）出口。當系統(tǒng)出現(xiàn)超溫超壓時，空調附件組件（ACAU）內的過熱繼電器接通，控制引氣調節(jié)器（BAR）內電磁活門關閉，使壓力調節(jié)和關斷活門（PRSOV）由彈簧力關閉。同時，主警告燈亮，駕駛艙頭頂板（P5板）上的引氣跳開（BLEEDTRIPOFF）燈亮。同時TRIP/RESET電路預位。當超溫超壓消失時，按壓TRIP/RESET電門復位，PRSOV打開繼續(xù)工作。

預冷器系統(tǒng)的作用是在引氣進入氣源總管前，通過預冷器控制活門控制通往預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。預冷器控制活門靠390°F溫度傳感器和大翼熱防冰（WTAI）電磁活門的信號控制活門開度。1常見故障分析

縱觀引氣系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象一般來說表現(xiàn)為兩種情況：

A、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BLEEDTRIPOFF燈亮。

B、引氣壓力低：（常表現(xiàn)為引氣剪刀差）

1、慢車時引氣壓力低。

2、大功率時引氣壓力低。

3、慢車及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。

2排故思路

判斷是哪一臺發(fā)動機的故障，這時應該把隔離活門關閉，看哪一邊的壓力不正常，然后進行具體分析。1.只在慢車時引氣壓力低。由于慢車時由高壓活門調節(jié)氣源壓力，所以慢車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節(jié)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33PSI。這時，高壓空氣充滿級間管道，一部分到引氣調節(jié)器（BAR）電磁活門處等待，當駕駛艙P5板上的引氣電門接通后，電通過空調附件組件（ACAU）到BAR電磁活門，打開電磁活門，使壓力調節(jié)和關斷活門（PRSOV）打開,這時氣源壓力由高壓活門控制；當繼續(xù)推油門使5級引氣壓力高于高壓活門的最大調節(jié)壓力（33PSI）時，5級單向活門受力打開，這時高壓活門關閉，PRSOV調節(jié)氣源壓力，PRSOV調節(jié)限制引氣壓力在最大45PSI。

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”。這種情況參照圖2可以分析出是該發(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，要么就是面板或電路故障，電信號沒能正確地傳遞。2、空中引氣斷開，且BLEEDTRIPOFF燈亮。這種現(xiàn)象是由過熱或超壓引起。首先我們應判斷過熱或超壓是真實的還是信號問題。如果是真實過熱，當溫度降低后，按壓TRIPRESET電門可復位。如果溫度壓力降低后還是不可復位，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BLEEDTRIPOFF燈亮，我基地在實際工作中就遇到過因線路短路造成BLEEDTRIPOFF燈亮的情況。如果按壓TRIPRESET電門可復位，復位后進行試車，看什么時候BLEEDTRIPOFF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換時出現(xiàn)應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、預冷器控制活門卡在關位或活門作動器故障，再或者就是由預冷器臟引起。

對于引氣壓力低故障:首先應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節(jié)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33PSI。這時，高壓空氣充滿級間管道，一部分到引氣調節(jié)器（BAR）電磁活門處等待，當駕駛艙P5板上的引氣電門接通后，電通過空調附件組件（ACAU）到BAR電磁活門，打開電磁活門，使壓力調節(jié)和關斷活門（PRSOV）打開,這時氣源壓力由高壓活門控制；當繼續(xù)推油門使5級引氣壓力高于高壓活門的最大調節(jié)壓力（33PSI）時，5級單向活門受力打開，這時高壓活門關閉，PRSOV調節(jié)氣源壓力，PRSOV調節(jié)限制引氣壓力在最大45PSI。

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”。這種情況參照圖2可以分析出是該發(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，要么就是面板或電路故障，電信號沒能正確地傳遞。2、空中引氣斷開，且BLEEDTRIPOFF燈亮。這種現(xiàn)象是由過熱或超壓引起。首先我們應判斷過熱或超壓是真實的還是信號問題。如果是真實過熱，當溫度降低后，按壓TRIPRESET電門可復位。如果溫度壓力降低后還是不可復位，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BLEEDTRIPOFF燈亮，我基地在實際工作中就遇到過因線路短路造成BLEEDTRIPOFF燈亮的情況。如果按壓TRIPRESET電門可復位，復位后進行試車，看什么時候BLEEDTRIPOFF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換時出現(xiàn)應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、預冷器控制活門卡在關位或活門作動器故障，再或者就是由預冷器臟引起。

對于引氣壓力低故障:首先應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，應先壓力低只能是高壓活門或高壓調節(jié)器故障。出現(xiàn)此故障時，應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。2.只在大功率時引氣壓力低。由于大功率時由PRSOV調節(jié)壓力，也就是說PRSOV開度不夠，使引氣壓力低?？刂芇RSOV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.慢車及大功率時引氣壓力都低。首先，PRSOV卡阻會出現(xiàn)這種現(xiàn)象；其次就是預冷器系統(tǒng)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。

4.地面正常，但在空中大功率時引氣壓力低。這種情況一般來說是預冷器系統(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。值得注意的是從我基地維護的實踐上看，PRSOV的控制氣路漏氣，常常也會導致引氣系統(tǒng)不能進行正常工作，鑒于此，地面檢查控制氣管是否漏氣是很有必要的。

3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。雖然飛機手冊中每項測試都顯得麻煩，但如能恰當?shù)厥褂霉δ軠y試來輔助排故，可以大大提高效率。

氣源系統(tǒng)功能測試工作前準備：確信發(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。所需設備：C36001-1、氮氣瓶、反光鏡和肥皂水。4排故實例2007年12月22日，B2613機組連續(xù)反映左發(fā)大油門時引氣壓力偏低。飛機回到基地后，對引氣系統(tǒng)進行測試，因為是大油門時壓力偏低，基于排故思路的分析，我們考慮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。對PRSOV和BAR進行測試。結果很快就發(fā)現(xiàn)450°F恒溫器本體處漏氣，更換450°F恒溫器后試車，故障排除。這看上去是一個很簡單的故障，而沒有用測試法排故之前，已經(jīng)連續(xù)更換了引氣調節(jié)器，預冷器控制活門、PRSOV，其中BAR還更換了兩次。

因此，合理使用氣源系統(tǒng)功能測試法確實對提高引氣系統(tǒng)排故效率很有好處。使用此方法，有以下三大優(yōu)點：

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，可以做到目標明確，有的放矢。

2.效率提高，雖然測試法從準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