发动机慢车及故障处理Word下载.docx

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统出现超温超压时，空调附件组件（ACAU）内的过热继电器接通，

控制引气调节器（BAR）内电磁活门关闭，使压力调节和关断活门

（PRSOV）由弹簧力关闭。

同时，主警告灯亮，驾驶舱头顶板（P5

板）上的引气跳开（BLEEDTRIPOFF）灯亮。

同时TRIP/RESET电

路预位。

当超温超压消失时，按压TRIP/RESET电门复位，PRSOV打

开继续工作。

预冷器系统的作用是在引气进入气源总管前，通过预冷器控制活门

控制通往预冷器的冷却空气量从而控制引气温度。

这个系统是自动控制

的。

预冷器控制活门靠390°

F温度传感器和大翼热防冰（WTAI）电磁

活门的信号控制活门开度。

三、常见故障现象

纵观引气系统常见故障现象一般来说表现为两种情况：

引气跳开

1、地面引气接不通或空中引气突然跳开，且无任何信号指示，引

气压力降为“零”。

2、空中引气断开，且BLEEDTRIPOFF灯亮。

引气压力低：

（常表现为引气剪刀差）

1、慢车时引气压力低。

2、大功率时引气压力低。

3、慢车与大功率时引气压力都低。

4、地面正常，但在空中大功率时引气压力低。

四、排故思路

判断是哪一台发动机的故障，这时应该把隔离活门关闭，看哪一边

的压力不正常，然后进行具体分析。

1.只在慢车时引气压力低。

由于慢

车时由高压活门调节气源压力，所以慢车为了理清排故思维让我们先来

熟悉一下飞机发动机引气系统工作过程。

当发动机起动好后，高压压气机9级引气口的压力通过高压调节器

打开高压活门，高压活门内有一个平衡作动器，限制压力最大33PSI。

这时，高压空气充满级间管道，一部分到引气调节器（BAR）电磁活

门处等待，当驾驶舱P5板上的引气电门接通后，电通过空调附件组件

（ACAU）到BAR电磁活门，打开电磁活门，使压力调节和关断活门

（PRSOV）打开,这时气源压力由高压活门控制；

当继续推油门使5级

引气压力高于高压活门的最大调节压力（33PSI）时，5级单向活门受

力打开，这时高压活门关闭，PRSOV调节气源压力，PRSOV调节限

制引气压力在最大45PSI。

对于引气跳开故障：

1、地面引气接不通或空中引气突然断开且无

任何信号指示，引气压力降为“零”。

这种情况参照图2可以分析出是

该发动机无引气。

故障可能的原因一般来说是PRSOV未打开，或BAR

电磁活门未打开。

这种现象可能是BAR电磁活门故障、PRSOV卡阻或

ACAU故障，要么就是面板或电路故障，电信号没能正确地传递。

2、

空中引气断开，且BLEEDTRIPOFF灯亮。

这种现象是由过热或超压

引起。

首先我们应判断过热或超压是真实的还是信号问题。

如果是真实

过热，当温度降低后，按压TRIPRESET电门可复位。

如果温度压力

降低后还是不可复位，那么一定是电路上的原因，这样一般考虑ACA

U、490°

F过热电门及BAR过压电门另外过热过压电门线路短路也会造

成BLEEDTRIPOFF灯亮，我基地在实际工作中就遇到过因线路短路

造成BLEEDTRIPOFF灯亮的情况。

如果按压TRIPRESET电门可复

位，复位后进行试车，看什么时候BLEEDTRIPOFF灯再亮，如果在

慢车情况下或立即出现，一般也是由ACAU、490°

F过热电门及BAR过

压电门这三个部件引起的，可能性最大的是490°

F过热电门和BAR过压

电门，因为他们可能失效在低温度/压力值位置。

如果在发动机高压级

引气向低压级转换时出现应考虑是不是高压活门卡死在开位，没有退出

工作。

如果在大功率情况下或很长时间才出现，那么一般是由预冷器系

统故障引起。

这种情况可能是由于390°

F电门故障、预冷器控制活门卡

在关位或活门作动器故障，再或者就是由预冷器脏引起。

对于引气压力低故障:

首先应判断是不是指示问题，检查压力表和

压力传感器，如果把隔离活门打开，两边指示不一样，那么一定是压力

表和压力传感器的故障。

如果排除这种可能，再判断系统部件故障。

判

断系统故障之前，应先时为了理清排故思维让我们先来熟悉一下飞机发

动机引气系统工作过程。

断系统故障之前，应先压力低只能是高压活门或高压调节器故障。

出现

此故障时，应先检查活门是否有卡阻。

另外，PRSOV卡阻，开度很小

也会使引气压力低。

2.只在大功率时引气压力低。

由于大功率时由PR

SOV调节压力，也就是说PRSOV开度不够，使引气压力低。

控制PRS

OV的是BAR和450°

F电门，因此，BAR和450°

F电门故障是第一可

能，PRSOV本身故障也会引气压力低。

3.慢车与大功率时引气压力都

低。

首先，PRSOV卡阻会出现这种现象；

其次就是预冷器系统故障。

390°

F电门故障（失效在开位使控制路旁通），会使预冷器控制活门无

法关闭，一直对引气源冷却，以至使预冷器出口温度太低，压力也太

预冷器控制活门本身故障也会使预冷器出口温度太低，压力也太

4.地面正常，但在空中大功率时引气压力低。

这种情况一般来说是

预冷器系统故障。

因为在地面或低功率状态下，由于系统对冷却散热要

求并不高，故障不易出现。

但只要地面试车持续时间稍长引气压力就会

突然降低。

值得注意的是从我基地维护的实践上看，PRSOV的控制气

路漏气，常常也会导致引气系统不能进行正常工作，鉴于此，地面检

查控制气管是否漏气是很有必要的。

五、维护建议

为解决气源系统排故难的问题，在基于以上排故思路分析的基础上

再合理利用飞机维护手册中的气源系统功能测试，就可以快速锁定故

障。

虽然飞机手册中每项测试都显得麻烦，但如能恰当地使用功能测试

来辅助排故，可以大大提高效率。

气源系统功能测试工作前准备：

确信发动机起动手柄在“CUTOF

F”位，并挂上“DO-NOT-OPERATE”警示牌；

气源系统释压；

打开反

推包皮。

所需设备：

C36001-1、氮气瓶、反光镜和肥皂水。

参考资

料：

AMM36-11-00AMM36-12-00（各部件测试如下表1）

排故实例：

2007年12月22日，B2613机组连续反映左发大油门时引

气压力偏低。

飞机回到基地后，对引气系统进行测试，因为是大油门时

压力偏低，基于排故思路的分析，我们考虑BAR和450°

F电门故障是

第一可能，PRSOV本身故障也会引气压力低。

对PRSOV和BAR进行

测试。

结果很快就发现450°

F恒温器本体处漏气，更换450°

F恒温器后

试车，故障排除。

这看上去是一个很简单的故障，而没有用测试法排故

之前，已经连续更换了引气调节器，预冷器控制活门、PRSOV，其中B

AR还更换了两次。

因此，合理使用气源系统功能测试法确实对提高引气系统排故效率

很有好处。

使用此方法，有以下三大优点：

1.排故彻底。

使用测试法一般都能找出具体的故障点，相对于盲目

换件的方法来说，可以做到目标明确，有的放矢。

2.效率提高，虽然测试法从准备工具到测试的具体步骤看起来要比

直接换件麻烦一些，但因能直接找到故障件，所以效率更高。

3.节约成本。

多使用测试法排故一般只需一次试车，即节省了燃

油，又减少了发动机热循环。

当然，用测试法排除引气系统故障虽好，但只适合排除那些实时存在的

故障，特别是由于管路泄漏或堵塞引起的故障。

对于时有时无的故障不

是很有效。

另外，使用这种方法需要对系统很了解。

一起PW4158-3发动机慢车参数异常的复杂故障分析

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2009年11月29日,一架配装PW4158-3型发动机的A300-600飞机,航前飞机中央电子监控系统（ECAM）显示“ANTI-ICE,ENG1NACVALVENOTOPEN”,即左发防冰活门故障在关位。

维护人员按最低设备清单（MEL30-1（b））要求,将该防冰活门锁在开位同时按规定将顶部防冰面板上的防冰电门闭合,飞机继续执行航班,但机组随之反映双发地面慢车转速异常增加,落地时左发N134%,N271.7%;

右发N134%,N271.8%（按手册要求N2不应超过70%）,后续航班取消,飞机停场排故。

1.排故过程为判断故障将双发防冰活门对调,发现在地面试车时,不管发动机的防冰活门是否开关,只要接通任一发动机的防冰电门,慢车转速即迅速增加,燃油流量也同步大幅上升,甚至达到1000kg/h。

当拔出防冰电门后,发动机的转速、燃油流量回落到正常值。

至此分析发动机参数异常上升是与防冰电门的状态密切相关。

如图1所示,发动机防冰是由防冰电门将相关信息传递给推力控制计算机（TCC）的。

推力控制计算机（TCC）根据机翼防冰、短舱防冰和空调引气状态生成一个对应的倍乘系数。

全权限数字式发动机控制系

CFM56-3发动机控制系统故障隔离方法（敖良忠中国民航飞行学院）

CFM56-3是一种高涵道比涡扇发动机，装备在波音737-300/400/500飞机上。

CFM56-3发动机的控制方式既不同于简单的机械液压控制，也不同于现在普遍采用的全权限数字电子控制（FADEC），它采用的是机械液压与电子控制相结合的控制方式，即主发动机控制器（MEC）为主、功率管理控制器（PMC）为辅。

　　同一故障现象，引起的因素可能较多，要找出合理方法进行排故，有一定难度。

为了方便航空公司进行排故，波音飞机维护手册中将故障进行分类，按照排故难易程度和出现的概率提出了故障树。

在实际工作中，用故障树能够排除约80%的故障，但效率较低，而且有很多故障不能排除。

　　出现这种情况的原因可能有：

故障描述不准确，选用程序错误；

同时出现多个故障；

航材本身质量问题；

故障树本身不完善等。

　　CFM56-3发动机故障中，发动机控制系统的故障占有相当大的比例，是引起航班取消或延误的主要原因。

　　发动机控制输入参数出现故障，对性能的影响可以根据发动机的控制结构（如图1所示）来分析，主要包括MEC/PMC本身故障、传感器故障、调节错误以及校装不正确。

　　CFMI和波音公司给出了一些试车程序，对于排故非常有效。

通过一两个试车并且将所收集到数据进行分析，有助于决定哪一个系统失效或工作不正常。

对故障树中的排故次序就可进行重排或取消某些步骤，这样不仅能够节省时间，还可以减少不必要的零部件更换。

试车不能用来代替故障隔离树，但是可以使故障树效率更高。

　　通常，通过慢车转速检查、部分功率检查和最大功率确认检查来评估发动机性能。

通常两台发动机都做测试，这样可对两台发动机的N1/N2关系、慢车转速的差异、加速性等作比较，以确定是哪一台发动机出现故障。

　　利用发动机试车，可以隔离的系统包括MEC的N2转速调节系统，可变几何系统可调静子叶片（VSV）/可调放气活门（VBV），PMC系统和飞机发动机控制系统的故障。

　　MEC的N2转速调节系统根据风扇进口压力（PS12），风扇进口温度（T2）和油门杆角度（PLA）控制N2转速。

输入信号出错或MEC内部失效都可能引起油门杆错位，启动困难。

　　可变几何系统根据N2转速，压气机出口压力（CDP）和高压压气机进口温度（CIT）输入制定VSV和VBV位置计划。

可变几何系统影响N1/N2的转速关系。

相关部件不正确的输入就会改变这个速度关系。

错误计划会影响加速性、出现油门杆错位、推力不足。

　　PMC根据PS12，T12和PLA输入制定风扇转速计划，PMC系统故障可能引起油门杆错位，起飞时N1/EGT（排气温度）超调或推力不足。

　　CFM56-3发动机在稳定工作状态，N1/N2有一定的气动关系，但影响N1/N2特性关系的参数很多，如性能衰退、控制系统的误差。

但是，如果可变几何控制VSV/VBV计划不正确，发动机N1/N2关系将发生明显的漂移，可能引起油门杆错位、达不到起飞功率、N1超调、加速性差、失速等。

评估N1/N2关系在发动机高转速更为准确，因此，判别是否是VSV/VBV有问题，可以使用大功率试车。

慢车转速测试

　　慢车转速测试可以决定低转速时发动机的健康状态，隔离MEC转速调节系统的故障。

例如，飞机进近时油门杆错位、加速慢、起动慢等问题。

对每台发动机进行慢车转速测试，对发动机运转数据表上记录低慢和高慢转速进行比较，以确定其是否超出限制，如果超出，则是转速调节系统故障。

影响慢车转速的因素如下。

　　1.PS12

　　PS12同时向MEC和PMC提供风扇进口压力，如果发动机工作正常，通常PS12空气信号管没有故障，也可用目视检查和通气检查其有无故障。

　　2.T2

　　通过试车11即可检查有无故障。

　　3.高慢车和低慢车的调节

　　高慢车和低慢车的调节是独立的，同时调节错误的可能性较小。

如果低慢和高慢同方向超出限制，由于慢车调节错误导致故障的可能性较小，由于PS12或T2原因引起故障的可能性较大。

如果低慢车和高慢车只有一个超出限制或超出限制方向相反，则最大可能是调节错误。

　　4.MEC内部油路或机构故障

　　部分功率测试

　　部分功率测试PMC关闭时，发动机仅在MEC控制下工作，可以测试发动机工作是否正常；

部分功率测试PMC打开时，发动机在PMC控制下工作，可以测试发动机工作是否正常。

因此，部分功率测试可以隔离MEC故障和PMC故障，也可以比较两台发动机N1/N2的关系，以确定可变几何系统VSV/VBV是否工作正常。

　　1.PMC关闭，部分功率测试

　　对每台发动机，PMC关闭时，作部分功率测试，记录实际的N2转速和目标转速，比较实际转速是否在目标值限制范围内。

如果超出限制，则说明发动机仅在MEC控制下工作不正常，引起不正常的原因有如下。

（1）部分功率调节故障。

如果部分功率N2转速不在限制范围内，调节功率配平螺钉修正N2转速；

如果N2转速仍然不在范围内，则不是部分功率调节故障。

（2）T2故障。

进行试车11，即可确定是否T2故障。

　　（3）PS12故障。

根据相应程序即可进行排故。

　　（4）MEC内部故障。

　　当两台发动机的N2转速都匹配了，检查两台发动机的N1转速。

通常情况下，由于N1和N2的气动关系，当N2相同时，两台发动机N1转速的差异小于2%，如果超出这个范围，N1/N2关系发生漂移，可能的原因如下。

（1）VSV反馈钢索校装不正确。

可以校装VSV。

（2）VBV反馈钢索校装不正确。

可以校装VBV反馈钢索。

　　（3）CIT温度传感器故障。

试车11可以测试是否是该传感器故障。

　　（4）发动机内部叶片损坏。

可能是遭受外物或内物损伤，可用孔探进行检查。

　　如果该差异虽然小于但接近2%，可进行最大功率测试，检查N1/N2关系是否发生漂移。

　　2.PMC打开，部分功率测试

　　对每台发动机，PMC打开时，作部分功率测试，记录实际的N1转速和目标转速，比较实际转速是否在目标值限制范围内。

如果没有超出限制，则说明发动机在PMC控制下工作正常。

如果PMC打开时部分功率测试不正常，其原因有以下几点。

（1）PLA增益调节不正确，从而使N1发生变化。

可以通过PLA增益调节测试仪或数字式电压表进行测试。

（2）PS12故障。

　　（3）T12故障。

通常会激发PMC失效灯亮，如果失效灯不亮，且灯泡和断路器正常，即可排除T12故障。

　　（4）N2控制交流发电机给PMC供电，当电接头松动或该发电机失效时，可能使PMC失效灯亮，也可能不会激发。

　　（5）PMC本身故障会激发PMC失效灯亮，也可以通过PMC测试仪来进行测试。

隔离MEC和PMC故障更快速的方法是飞行员在N1>

46%时作一次PMC打开和关闭操作，若PMC失效灯不亮，PMC打开时N1转速通常会向上或向下配平。

若PMC打开时N1改变，PMC出现故障的可能性较小；

若N1不改变，则PMC出现故障的可能性很大。

这种方法虽不能完全隔离MEC和PMC故障，但绝大多数时候比较适用，还可以节省时间和试车所需的大量燃油。

　　最大功率确认检查

　　发动机如果出现超温或N2超转的故障以及需要隔离N1/N2关系是否发生漂移时，可以利用本测试进行隔离。

　　对两台发动机，PMC打开，作最大功率测试。

经过修正后，检查N2和EGT是否有裕度。

如果有裕度，说明发动机本身性能还没有衰退到需要送修的情形。

如果没有裕度，可以参考趋势监控的数据是否由发动机性能衰退所致。

对趋势监控的数据进行性能衰退分析比最大功率测试更准确。

　　发动机高转速时，测试N1/N2关系更为准确。

当两台发动机N1相同时，N2的差异通常不应该超过±

1%；

当两台发动机N2相同时，N1的差异通常不应该超过±

2%。

如果超出该限制，N1/N2关系发生漂移，可能的原因如下。

（1）VBV反馈钢索校装不正确、燃油齿轮马达油管滤网堵塞、制动机构和活门卡阻、柔性轴打滑都可能引起VBV系统工作不正常。

当EGT和N2严重偏高时，VBV系统故障可能性较大。

因为VBV活门一个失效，可能引起EGT上升12℃左右。

（2）VSV反馈钢索校装不正确。

　　（3）高压压气进口温度（CIT）温度传感器故障。

CIT出现冷漂移或热漂移时，引起VSV计划和VBV计划改变，同样影响N1/N2关系。

　　（4）外物或内物损伤。

通过孔探检查增压器、高压压气机、燃烧室和高压涡轮叶片是否有缺陷。

　　控制系统故障隔离的一般步骤

　　对于一个发动机控制系统的故障，首先用试车确认该故障报告是否准确。

如果是飞行员给的故障报告，应该与飞行人员进行沟通，确认故障的情况。

如果有故障，飞行人员可以进行PMCON/OFF（打开/关闭）测试、慢车测试、测试大功率时的转速。

　　确认故障后，搜集尽可能多的数据，如以前故障记录、发动机状态监控数据、飞行记录等。

特别是发动机状态监控数据，它是发动机实际状态的记录。

利用这些数据，可减少或取消试车，节省时间，也节约燃油。

　　通过上述分析，隔离发动机控制系统故障的一般步骤如下。

（1）隔离是MEC故障还是PMC系统故障。

　　●飞行或测试过程中PMC失效灯状态。

如果该灯亮，则PMC不工作。

　　●如果该灯不亮，说明PMC没有失效。

在N1>

46%时，飞行员或试车员做打开、关闭PMC操作，观察转速是否发生变化。

如果不发生变化，可以首先考虑PMC失效。

　　●部分功率测试PMC关闭时，如果N2在手册规定的限制范围内，则MEC工作正常（不包括慢车调节）；

如果超出范围，则MEC工作不正常，可能是T2、PS12、部分功率调节、PLA或MEC故障。

　　●部分功率测试PMC打开时，如果N1在手册规定的限制范围内，则PMC工作正常（不包括慢车调节）；

如果PMC关闭时N2正常、而PMC打开时N1超出范围，则PMC工作不正常，可能是PLA增益、P