波音737飞机发动机引气系统及其故障分析

康侃 东方航空技术有限公司 200335

针对发动机引气系统是一个多发性故障的系统，介绍了波音737—700/800型飞机发动机引气系统常见故障现象和原因，并结合实践提出了系统的排故方法。

1 、 发动机引起系统作用

波音737—700/800型飞机发动机引气系统的功用是为飞机气源系统提供压力和温度调节的压缩空气，供给气源用户系统，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，机翼热防冰系统和水箱增压系统，大气总温探头加热，液压油箱增压系统等。发动机引气系统部件在发动机压气机机匣上和发动机吊挂内。

2 、 发动机引气系统的工作原理及结构

发动机引气来自发动机的第9级和第5级高压压气机。发动机低转速时，由于第5级空气压力不能满足气源系统的需要，气源系统使用第9级引气。发动机高转速时，高压级活门（HSV）关闭断开来自第9级的引气，气源系统使用第5级引气。发动机引气系统主要由三大机构来控制：（1）低转速时高压级调节器（HSR）和高压级活门控制来自第9级的发动机引气压力，此时第5级单向活门起防止反流的作用 。（2）高速时高压级活门关闭，第5级单向活门打开，向压力调节和关断活门（PRSOV）提供引气。（3）发动机引气预冷器系统控制发动机引气温度。预冷器的风扇空气流量由预冷器控制活门、预冷器控制活门传感器和机翼热防冰电磁活门控制。

高压级调节器和高压级活门的目的是控制高压级发动机引气的供应。高压级调节器由气源关断机构、基准压力调节器、反流单向活门和释压活门组成。高压级调节器操纵高压级活门，进而控制第9级引气总管的引气量。高压级调节器从第9级引气总管的分接头得到未调节的空气，经过气源关断机构到达基准压力调节器，使压力减少到恒定的控制压力。该控制压力引到高压级活门的A腔，克服弹簧力和高压级活门B腔的压力打开活门。作用在高压级活门作动筒上的合力使活门调节下游的压力达到32 psi（额定值）。如下图：

引气调节器（BAR）， PRSOV和450℉恒温器的功用是调节引气压力和温度。引气调节器的主要元件包括过压电门、基准压力调节器、控制节流孔、锁住电磁活门和释压活门。引气调节器从级间总管得到未调节的空气，经过过压电门和基准压力调节器，使压力减少到恒定的控制压力，然后引到释压活门和锁住电磁活门。当锁住电磁活门电动打开时，它向PRSOV的A腔提供控制压力克服弹簧力和B腔的压力来打开PRSOV，控制到气源总管的发动机引气量，使活门调节下游压力达到42 psi（额定值）。当引气调节器电动关闭时，它释放PRSOV的控制压力，利用弹簧力关闭PRSOV，切断引气。

3 、 发动机引气系统故障及其分析

1. 故障现象

当发动机为引气源时，在慢车状态（大概低于50%N1）时使用9级引气，正常的引气压力为 32±6 psi；在正常巡航状态时使用5级引气，引气压力为42±8psi。如引气压力不在这个范围以内，就有可能是发动机引气系统出现故障。下面举两个发动机引气系统的故障并对其进行分析： A. 引气电门在OFF位时引气活门不能关闭； B.引气压力低。

2. 故障的分析和排除

对于A故障现象，引气电门在OFF位时引气活门不能关闭的可能原因有：（1）MW0311电线束断路或短路，电路跳开关故障断开，P5—10空调组件、空调附件组件M324或飞机导线内部断路或短路；（2）PRSOV故障打开；（3）引气调节器打开或导线故障；（4）指示器系统故障。该故障较为简单，通过测量线路，检查引气调节器可以较为容易隔离故障。

故障B现象为：当发动机为引气源，根据"不同高度下引气压力—N1转速"曲线图，发动机引气系统工作在5级压力调节区域时引气压力低于34 psi，工作在9级压力调节区域时引气压力低于26 psi，工作在9级压力不调节区域时引气压力低于10 psi为引气压力低故障。其可能的故障原因有：（1）管道压力传感器、N12双管道压力指示器超出公差或有故障；（2）预冷器控制活门不能正确调节或锁在关位；（3）预冷器控制活门传感器（390℉传感器）超出公差，锁在关位或堵塞；（4）PRSOV蝶形活门卡阻；（5）450℉恒温器故障地保持开位；（6）引气调节器调节控制压力过低；（7）高压级活门卡阻；（8）高压级调节器不能正确调节；（9）管道损坏、泄漏，管口连接松动等；（10）指示器线路短路或断路；（11）预冷器工作能力下降或封严损坏，有外来物，风扇气流堵塞。对于该故障，先应检查引气控制系统管道是否有渗漏，同时确定传感器是否失效，再检查引气调节器是否正常、线路是否正常，通过一系列的检查隔离，不难排除故障。

总之，在排故前，如果有飞行员报告或观察到的故障，知道引气压力，发动机N1转速，发现故障时的飞行高度，就可以用不同高度下管道压力与N1转速的曲线图来确定管道压力是否在工作极限以内，确定是哪一种故障。如果没有这些数据，就要进行发动机高功率试车来得到这些数据用于排故。确定故障发生时引气系统的工作模式对于确定故障的可能原因很有帮助。例如，当降落过程中收油门杆时管道压力低，问题很可能是高压级活门，高压级调节器，或这两个部件之间的感应管道。

由于引气系统部件多，排故时要遵循由易到难的原则，如首先排除线路或传感器的故障，因为传感器等拆装容易，而且本身也经常失效，其次应排除是否控制管路渗漏等，控制管路的渗漏可以引起控制活门的不正常工作，否则会错误认为是活门的故障，导致误更换活门，既造成排故时间长，又造成航材费用