B737—800引气低压故障分析

陈亚隆　杨霄

【摘 要】发动机引气系统是保证飞机空调、增压、大翼防冰、液压等系统安全可靠工作的前提。引气系统低压是发动机引气系统的常见故障，但在有些情况下，按照常规的排故方法并不能找出低压故障的原因。根据引气系统原理图进行故障分析，可以缩小故障范围，分析故障原因，是解决引气系统疑难故障最有效的方法。

【关键词】发动机；引气系统；低压；故障

0 引言

B737-NG飞机引气系统主要向发动机启动系统、空调及增压系统、大翼及发动机整流罩热防冰、液压油箱及水箱提供调节后的增压空气。在实际运行过程中，引气系统故障发生的频次和重复率均高，排故时间长，对航班的正常营运影响较大。

根据对某公司B737-NG机队的统计，引气系统故障一般可分为三类：引气断开、引气压力低、左右气源管道压力差，其中引气断开对相关系统的影响最大。本文根据引气系统的工作原理，并结合维护工作中的排故实例，分析引气断开故障的原因，给出维护建议。

1 发动机引气系统基本结构及工作原理

在谈发动机引气系统之前，先对飞机引气系统作一简介。飞机引气系统主要是为飞机各用户系统提供高压和高温的空气，其动力源主要包括：发动机引气系统、辅助动力装置引气系统和地面气源。而其用户系统主要包括发动机起动系统，空调和增压系统，发动机进口整流罩防冰系统，机翼热防冰系统，水箱增压系统和液压油箱增压系统等。其中发动机引气系统部件在发动机压气机机匣上，安装在发动机吊架内。

发动机引气系统的工作流程：

由图1可以清晰看出：当发动机起动好后（慢车），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33 psi。这时，高压空气充满级间管道，一部分到BAR电磁活门处等待，当驾驶舱P5板上的引气电门接通后，信号通过ACAU到BAR电磁活门，打开电磁活门，使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（33 psi）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45 psi。而预冷器系统则是通过预冷器控制活门控制通往预冷器的冷却的风扇气流量，冷却发动机引气，从而控制引气温度并输出至气压总管（如图2所示）。

2 常见引气系统故障介绍及实例分析

一般来说，常见的引气系统故障主要有以下几种：

2.1 地面引气无法接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”

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，也可能面板或电路故障导致电信号没能正确地传递。发动机引气跳开故障现象表现为引气接不通或引气突然断开且无任何信号指示，引气压力降为零。这种情况一般来说是PRSOV未打开，或引气调节器电磁活门未打开，如果排除了PRSOV，就有可能是控制面板或线路故障，可采用量线的方法排除。

如果发生空中引气跳开，且引气跳开灯亮，这种现象是超温或超压引起的。首先应判断是真实的超温或超压还是信号问题。如果是真实超温，当温度降下来后，可以按压复位电门复位。

结合手册和维护经验，根据B737-700型飞机引气系统容易损坏部件几率从高到低排列，在缺乏排故手册所推荐的测试设备的情况下，根据故障现象做出分析判断后，可以快速找到损伤部件。以下是一些排故经验：

1）预冷器控制活门损失效，包括卡滞不动或者不能正常作动到位。几乎每次损坏都是因为作动机构完全损坏，很容易通过目视或者人工扳动活门检查出来。其主要故障现象的特点是导致预冷空气量不足，预冷器冷却效果不好，引气温度会逐步上升，触发450 ℉传感器使PRSOV 向关的方向移动。飞机在起飞时引气压力低，巡航时会有所上升。

2）450℉恒温器与PRSOV作动气管的交汇软管容易发生渗漏，可通过反流测试确认。主要主要故障现象的特点是在引气温度未到450oF 就使PRSOV 向关的方向移动，在起飞和巡航时引气压力低，巡航时较为明显。

3）PRSOV卡阻或活门机构损坏。如果活门调节器损坏，大多数在反流时不能自动保持关位。其主要故障现象的特点是地面引气接不通或空中引气突然断开并且无任何信号指示，引气压力降为“零”，该发动机无引气。

2.2 大功率时引气压力低

同样，先判断是否指示问题，再判断部件有无故障。由于大功率时由PRSOV调节压力，也就是说PRSOV开度不够，使引气压力低。控制PRSOV的是BAR和45°F电门，因此，BAR和45°F电门故障是第一可能，此外，PRSOV本身故障也会引气压力低。

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，压力也太低。预冷器控制活门本身故障也会使预冷器出口温度太低，压力也太低。

2.3 引气脱开灯亮

引气脱开灯亮的原因较多，首先应对脱开灯进行重置，观察引气脱开灯是否熄灭，再视情况确定是否是ACAU、预冷器活门或其他部件的故障。发动机引气跳开故障可分为空中和地面亮点考虑，如果是空中引气跳开，而且引气跳开灯全亮，这种原因是超温或者超压引起的，则只需等温度降低之后，按压复位电门按钮，使电门复位即可解决问题。若是地面运行时，发动机引气跳开，则相关故障原因可能是超温电门故障或者是预冷器活门故障，这种故障发生时，只需对相关部件进行更换并试运行即可解决。

2.4 发动机引气时左、右管道压力指示器指针不相同

引气左右管道压力指示器指针指示不相同的原因较多，如传感器、PRSOV、引气调节器等，首先应排除传感器的故障，这可以通过对串左右管道压力传感器排除，其次检查引气调节器等可以找到真正原因。

3 引气系统故障分析思路

引气系统故障一般发生于三个区域：即预冷器控制区、高压级控制区及PRSOV控制区，在进行引气故障诊断时可按下列思路进行。

首先，检查压力表和压力传感器，判断是不是指示问题。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。假如引气总管压力传感器故障，就有可能在引气压力正常的情况下指示错误，如果是此种情况，就应更换引气总管压力传感器。

其次，初步判断故障区域。询问机组人员故障发生时飞机处于爬升、巡航或下降等哪一种飞行阶段，及时了解引气压力、发动机转速及飞行高度等数据信息，以便确定引气故障是发生在发动机何种功率状态下，并据此初步判断发生故障的区域。如果引气故障仅发生于发动机低功率情况下，则其原因可能是高压级引气部分；如果仅发生于发动机高功率情况下，则可能的原因是预冷器控制活门及其传感器故障；如果发生于所有发动机功率状态，则最可能的原因就是PRSOV及其控制器出现问题。

最后，判定可能导致故障的部件。导致引气系统故障的原因较多，但常见的故障情况主要是：活门故障、控制器故障及传感器故障。在故障分析时应确定故障区域，在确定的范围内进行检查测试，最后排除故障部件。活门故障应主要检查预冷器控制活门、PRSOV和高压级活门。控制器故障主要检查高压级调节器（HPC）、BAR、450°F恒温器、490°F超温电门。传感器故障，则多为管道压力传感器或指示器故障。另外发动机引气控制软管部分的漏气现象也较为常见，且容易忽视，也应注意排查。由于引气系统部件多，为快速排除该系统故障，在基于以上排故思路分析的基础上，同时应遵循由易到难的原则。如首先排除线路或传感器故障。因为传感器等拆装容易，而且本身也经常失效。其次应排除控制管路是否渗漏。控制管路渗漏可以引起控制活门不正常工作，否则会错误认为是活门故障，导致误更换活门，既造成排故时间长，又浪费航材。

4 结论

飞机发动机引气系统，作为飞机在高空为旅客提供安全、舒适的空中增压环境的空气来源，其重要性毋庸置疑。但由于该系统较为复杂，且一旦发生故障，排除难度大，所以，引气系统排故通常惯用的是采取同时更换多个部件的方式。本文通过对发动机引气系统结构和工作原理进行系统的阐述，并针对该系统常见故障现象进行了排故思路分析、归纳和总结，以便机务人员采取逐一排查的方式进行排故，提高维修效率和降低维修成本。此外，引气系统的故障通常是由于各部件的性能衰减而累加至最后爆发的，其故障模式为一个逐步恶化的过程，如能尽早获取引气系统的恶化趋势，将可以在其爆发前采取措施进行纠正。因此，维修单位还应主动搜集引气系统数据，及早发现偏差，提前制定纠正措施，并持续跟踪，切实提高发动机引气系统的可靠性。

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[责任编辑：杨玉洁]