V2500发动机燃油分配回油活门渗漏分析

卢广芳

摘要：在对某航空公司一架飞机多次试车检查过程中，发现排放桅杆和燃油分配回油活门附近都存在油迹，在慢车过程中渗漏表现尤其明显，为了找出其中准确的渗漏点，本文对V2500发动机的燃油渗漏情况进行排故分析，找出渗漏的根本原因，为以后的实际工作提供经验。

关键词：V2500发动机；燃油分配回油活门；燃油渗漏；排故

Keywords：V2500 engine；FDRV；fuel leakage；troubleshooting

0 引言

燃油分配回油活门（FDRV）在热管理系统（HMS）中有着重要作用，发动机热管理系统的作用是让发动机中参与内部循环的燃滑油温度始终处于合适的区域值，热管理是在发动机电子计算机（EEC）的控制下通过控制燃油分配回油活门和空气冷却滑油冷却器（ACOC）调节各自活门实现，进一步达到调节燃滑油温度和管理发动机滑油的效果，使发动机滑油、IDG滑油、燃油均能通过以上三个部件进行具体热管理工作。

1 主要部件功能介绍

燃油分配回油活门位于燃油冷却滑油冷却器（FCOC）的上部，燃油分配回油活门承担着热管理系统的核心工作，且处在发动机燃油返回大翼油箱的关键位置。

空气冷却滑油冷却器空气活门受控于EEC，通过调节空气活门开度大小，控制风扇部分的进气，使滑油和燃油温度都处在合适范围。

燃油冷却滑油冷却器将冷却滑油和加热燃油两种功能结合在一起，滑油主要来自轴承腔，燃油来自低压燃油泵。

IDG燃油冷却滑油冷却器（IDG FCOC）主要负责冷却IDG滑油和加热滑油，与FCOC配合加热燃油。

2 原理分析

燃油分配活门由4个部分组成，可以同时进行4种工作模式，下面简要叙述4种模式的工作原理，具体温度表现如表1所示。

模式1的工作原理如图1所示，此模式下发动机滑油系统和IDG滑油系统都使用低压燃油进行冷却，部分热燃油回到大翼燃油箱，保持IDG滑油温度在85℃，燃油温度正常，伺服后燃油直接到燃油出口，油滤入口不需冷却，参与IDG滑油冷却的燃油直接回油箱。

模式4的工作原理如图2所示，当发动机处于低转速时，燃油流量低，造成发动机系统内燃油温度过高，此模式下FCOC作为燃油冷却器，ACOC调节活门全部打开工作，伺服燃油回到FCOC入口处，发动机滑油在ACOC中冷却后通过FCOC，用滑油温度来给燃油冷却降温。

模式3的工作原理如图3所示，当发动机处于高推力状态下，油门杆功率上升，回油箱通路被切断，同时ACOC油路部分打开，辅助冷却，用于燃烧的燃油吸收发动机滑油和IDG滑油的所有热量，此时需要大量燃油燃烧，燃油温度由此升高，需要用同比例滑油使燃油冷却回到基础温度值。当燃油流量低时将无法满足冷却需求。当回油抑制时，模式3为首选控制方式。

这个过程由于循环油路有阻断，需要热管理系统投入工作，根据燃油温度异常情况来具体调节；燃油基本上全部用来燃烧，热量有损失，且燃油量损耗大，用于冷却IDG滑油的燃油必须参与燃烧；ACOC负责滑油的部分冷却，减轻FCOC的负担；所有的冷却部件均不回油箱，保证燃油顺利燃烧。

模式5的工作原理由图4所示。模式5也被称作失效安全模式，分为高推力状态和低推力状态控制。由于IDG滑油超温或回油箱超温，ACOC处于全开位，所有FCOC均用来给燃油降温，此时IDG返流，燃油用来冷却滑油，滑油用来给燃油反向冷却，相当于用FCOC的滑油给燃油冷却（反常模式）、用IDG返流使燃油给滑油降温，带来的负面影响是IDG滑油很可能超温。

模式1经常在慢车时出现，当4种油箱异常情况（燃油温度升高、油位下降、泵同时失效、油箱溢流）未出现时，燃油足可将滑油冷却。

模式4是由燃油分配活门（FD）将伺服燃油重新分配，回到FCOC入口。

模式3为了保证燃油充分燃烧，选择不回油箱，ACOC受EEC控制部分打开，切断回油箱的通路。

模式5在IDG滑油温度或燃油温度高时，触发失效安全模式，IDG返流，在此过程中需监控IDG滑油不要超温，否则IDG会出现超温关断现象。

3 故障分析与排除

在不同的试车条件下活门的渗漏表现也不尽相同，当慢车结束后可以观察到燃油渗漏，但是当高功率试车后，由于高温作用，活门处的燃油被烘干。上述故障表现初步怀疑有两种可能，第一种是由于高功率时温度高，导致燃油被烘干；第二种是高功率不会出现模式1和4，只会出现不回油箱模式即模式3和5，导致燃油全部在发动机内部循环，活门内部的压力升高导致多余的燃油渗漏。

问题的关键在于控制单元EEC，EEC接收来自各温度传感器的信号，综合FDRV和ACOC的工作状态，给出具体指令到FDRV，从而控制FDRV具体的打开和关闭。在这期间EEC给FDRV电信号以控制活门位置，FDRV反馈位置信号给EEC，活门位置控制了燃油流量。FDRV内部结构分别由分配和回油两个部分构成，伺服后的燃油是否继续参与循环或是返回油箱是由EEC决定的。

渗漏类型通常分为内漏和外漏，由于维修手册中明确指出渗漏标准是通过观察油液渗漏速率来确定，最佳方法是根据具体渗漏现象来判别渗漏类型。内漏的位置往往出现在排放桅杆的对应出口，外漏则需要找出渗漏的具体位置。

上述故障中，由于排放桅杆处产生油液的渗漏速率不满足图5中渗漏速率大于60滴/min的标准，因此排除活门内漏的可能。

经查阅厂家技术手册，最终确定燃油渗漏点位于活门的电插头排水孔处（见图6），导致排水孔處渗漏的根本原因是FDRV内部扭矩马达密封塞的O型封圈变形失效。更换该封圈后，渗漏测试正常，活门渗漏现象消失，故障排除。

4 总结

燃油分配回油活门作为热管理系统的核心部件，具有关联部件多、功能复杂等特点。本文对燃油分配回油活门的典型渗漏故障进行了分析，并给出了维护建议，旨在帮助维修人员缩短排故时间，减少航班不正常事件的发生，保障航空器运行正常。

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