刘世贵 任 毅
CESSNA172R飞机EGT故障分析
刘世贵任毅
中国民航飞行学院遂宁分院
行业曲线
创新点:通过EGT系统故障分析和安装工艺探讨,提出了行之有效的维护建议,提高了全员的维护标准,有效的降低了该系统的故障率,节约了航材成本,保证了飞行训练安全。
EGT(EXHAUST GAS TEMPERATURE),即排气温度系统,用于测量排气温度。排气温度指示系统给出了一个飞行员使用的燃油和空气混合的指示。在CESSNA172R飞机中,A型机(安装分离式仪表的飞机)的EGT系统包括一个指示器和一个EGT传感器,EGT传感器感受飞机排气温度,指示器安装在驾驶舱仪表板上,给飞行员提供排气温度指示。B型机(安装G1000系统的飞机)的EGT系统包括4个EGT传感器,一个GEA71组件,EGT数据通过GEA71处理后,传输到GDU1040上进行显示,给飞行员提供发动机4个气缸的排气温度指示。
2015年度截至12月10日,遂宁分院执管的17架172R飞机共发生EGT传感器故障12起,更换EGT传感器11件,故障千时率0.524。
2014年度EGT传感器共更换5件,故障千时率0.325。
2015年度EGT传感器故障率上升明显。图一为遂宁分院172R机群EGT故障统计。
经故障与资料分析,我们认为EGT系统的故障现象主要包括以下几种情况。
1.EGT出叉不指示
2.EGT排气温度低
3.EGT乱指、波动
下面我们依次来分析这三种故障现象的成因。
1.EGT出叉不指示
通过多年的排故经验和排故措施数据统计,导致EGT出叉不指示的原因为:1.EGT传感器热端失效,包括裂纹甚至断裂。2.EGT传感器导线破损。3.EGT传感器插头内导线松脱。以上三种故障成因的本质上是一致的,只是前者是热电偶热端失效,后两者是冷端失效,即热电偶回路断路,传感器无法产生接触电势(在这里就是温度信号),导致指示器无法接收EGT温度信号,指示器出叉不指示。该故障的排故措施为:1.更换EGT传感器。2.重新安装EGT传感器插头导线并确认接触良好。
2.EGT排气温度低
通过对K型热电偶(CESSNA172R飞机采用的EGT传感器为K型热电偶)的原理分析得知,EGT排气温度低,成因为传感器信号回路中接触电阻增大,传输到指示器的接触电势减小,从而导致EGT排气温度指示偏低。而在实践中,导致EGT回路接触电阻变大的原因为传感器插头受到污染,或插头内导线松动。该故障的排故措施为:清洁传感器插头,或重新安装插头内导线直至接触良好。
3.EGT乱指、波动
该故障成因较为简单,一般为传感器热端失效,无法产生正常接触电势,传输到指示器的温度信号为异常电势信号,导致EGT乱指、波动。该故障的排故措施为更换EGT传感器。
图1
通过对故障和资料的分析,我们认为,除了上述分析的几种故障成因之外,新传感器的安装工艺亦有可能为后期的EGT系统带来故障隐患,且这些要求往往在维护工作中被忽视,甚至成为维护工作的盲点,下面我们通过EGT传感器附带的用户安装手册,与大家来进行探讨。
1.传感器安装孔尺寸应符合规定尺寸要求。
安装要点:应先使用#32(0.120in/3.05mm)尺寸或#32(0.116in/2.95mm)尺寸的钻头钻孔,然后使用#32 (0.1285in/3.26nn)尺寸的钻头修整钻孔。
通过以上的安装要求,我们可以得出如下安全提示:如果为使用正确的砖头钻孔,钻出的安装孔与传感器探头尺寸不匹配,将存在安装时安装孔刮伤传感器探头的风险,从而降低传感器的使用寿命,提前导致传感器故障。
2.安装传感器位置和方向应正确。
安装要点:安装传感器和拧紧卡环时应保持传感器探头与排气管垂直。
安全提示:若安装时传感器探头与排气管不垂直,将导致传感器探头在排气管内部处于歪曲状态,这种安装状态产生的应力亦可能引起传感器探头的损伤,导致传感器提前失效。
3.传感器卡环的拉紧螺帽应打力矩并保险。
安装要点:传感器卡环的拉近螺帽应打力矩30-35英寸/磅,然后打保险。
安全提示:传感器卡环的拉紧螺帽若未按要求打力矩,力矩过大,可能压伤探头,力矩过小,探头未安装到位,在长期的振动环境中,探头亦容易损伤。按正常力矩安装而未打保险,卡环可能在长期振动环境中松动甚至松脱,导致传感器探头损伤。
4.传感器探头与导线连接处弯折的问题。
安装要点:传感器探头根部导线不能过度弯折,且不能与排气管接触。
安全提示:传感器探头根部导线应保证足够的曲率,过度弯折可能损伤导线。导线若与排气管接触,长期高温将烫伤导线,导致故障。
5.关于传感器接头包扎的问题
安装要点:对传感器插头进行包扎处理。
安全提示:目前,学院172R飞机的EGT传感器的接头未进行包扎处理,运行过程存在传感器接头被污染导致故障的安全隐患。
通过以上的故障分析和对EGT传感器安装工艺的探讨,我们得出了如下维护建议:
更换或安装新的EGT传感器时,严格按照厂家的安装要求进行;
结合定检维护工作,对所有飞机的EGT传感器安装情况按厂家工艺要求进行整改,规范了根部导线的弯折问题、拉紧螺帽力矩和保险问题、接头包扎;
结合定检维护工作,定期检查传感器外观、导线状况、插头安装是否良好,清洁传感器插头。
通过以上技术分析,我们对全体维护人员进行了一次EGT系统维护的专项培训,进而通过以上维护建议的实施,本分院的172R机群EGT系统故障得到了有效控制,减少了因维护盲区引起的EGT系统故障,有效的减少了飞机的停场时间,节约了航材成本,保证了飞行训练。
DOI:10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.012