APS 3200型APU引气压力低故障分析

时间:2022-07-06 03:53:41

APS 3200型APU引气压力低故障分析

[摘 要]引气压力低是飞机辅助动力装置APU常见的故障,会导致航班保障困难,影响航班正点率与旅客服务质量。空客TSM仅告诉工作者根据具体的故障代码进行排故,而实际工作中,常常出现故障难以排除的现象或者无代码依据。本文对空客A319/320飞机的APS 3200型APU引气系统的工作原理进行了分析,并结合深航多年来APU引气压力低故障处理的维修记录,得出一定的结论,旨在探讨该故障的隔离与排除,指导航线工作。

[关键词]空客 APU 引气 压力低

TROUBLE SHOOTING ABOUT APS_3200_APU BLEED LOW PRESSURE

Keywor:Airbus APU Bleed air Low pressure

中图分类号:TU528.042.4 文献标识码:TU 文章编号:1009914X(2013)34002101

一、APS3200 APU引气系统

1、作用

启动发动机和空调供气。理论上正常提供引气流量1.2KG/S,压力42PSI,温度232摄氏度。但在实际观察中,APU引气在负载情况下,压力一般为28PSI至34PSI。

1)在飞行阶段,飞机高度高于20000英尺时,则无法再提供引气。

2)APU引气优先于发动机引气,APU引气会使发动机引气活门自动关闭,交输活门打开,引气供到飞机整个网络.

3)发动机启动时所需引气压力:

CFM56-5B:25PSI至55PSI;V2500:30PSI至40PSI。

2、涉及的主要部件(如下图):负载压气机、IGV作动筒、BCV、空气进气温度和压力传感器、压气机排气压力传感器等。

1)负载压气机:提供一定压力与温度的引气;

2)IGV作动筒:控制进口导向叶片的角度,调节进入负载压气机的进气量;

3)BCV:引气控制活门,控制引气流量;

4)ECB:APU的核心电子控制部件,控制和检测APU的正常工作;

5)FCU:燃油控制组件,为燃烧室提供计算好的燃油,也为IGV作动筒、BCV提供高压燃油。

APU引气系统的控制和执行部件均有一个很重要的特点,就是电控液动,由ECB作电控、FCU的高压燃油液动。

通常情况下,ECB使用以下几个参数控制APU空气系统:

(1)APU进气压力和温度传感器信号

(2)负载压气机排气压力传感器和压差传感器(两者是安装在同一组件上,也叫流量传感器)的信号。

3)燃油驱动作动筒(BCV、IGV作动筒)反馈的指令信号。

ECB接受来自压气机排气压力的两个传感器信号计算引气流量,并控制和调节FCU的燃油压力去操控BCV至所需的位置。

二、故障统计分析

通过在AMICOSREPORT查询关于APU引气压力低并导致发动机启动不成功的维修记录,可以做出如下统计:

从公司引进空客机型(安装APS3200 APU)至今,共反映33次相关故障,其中17次涉及二次故障。概率非常高,从维修记录查询可知,大部分二次故障的出现,几乎都是因为首次或前几次仅仅更换了进气温度和压力传感器、流量传感器、压气机排气压力传感器或者清洁相关电插头等导致排故不彻底。

而因仅更换ECB将故障排除,结合由于空客电控多的特点,很多情况都可归结为瞬时故障。

从原理上分析,APU引气压力低,可以理解为压气机输出的流量不足,或者BCV开度不够。而压气机输出的气量与进气量相关,因此也与IGV系统相关,但根据部门换季检小组的工作总结统计,IGV的故障率也很低,因此统计的维修记录中即使有不少检查和更换了IGV作动筒,却未发现有因更换IGV作动筒而排故彻底的情况。

而多数出现流量传感器(即压气机排气压力传感器):BLD FLOW XDCR(8039KM)代码的故障,很多工作都是更换该传感器而导致二次故障出现,最终大部分却是因为更换FCU或者BCV才彻底将故障排除或者隔离。分析其原因:流量传感器本身有两个功能,一个是探测压差(范围0~25P),另一个是探测压力(范围0~100PSI),ECB接收这些压力信号,通过FCU控制BCV,以调节所需压力范围与防止压气机发生喘振,并将压力显示在下ECAM的APU页面上。这三者若其一有故障,均会导致APU引气出现故障,由于FCU、BCV负担较繁重,其内部结构较为复杂,出故障的概率也高,这也印证了之前统计的数据,两者占据一半以上的份额。

三、总结意义

以上仅仅是针对该类故障的处理进行了粗略统计和分析,虽然不够全面,但有一定的借鉴和参考意义。APU引气压力的故障涉及基地与外站的电、气源保障,应高度重视,尽量做到一次将故障排除。实际工作遇到类似的故障,不能仅盲目地依据手册或者故障代码,未对原理进行分析并结合历史故障记录就臆断故障根源,否则容易造成故障排除不彻底,影响后续航班保障。

参考文献

[1] A320 aircraft maintenance manual REV 79.Airbus

[2] A320 trouble shooting manual REV 75.Airbus

作者简介

李金波(1984―)男 深圳航空公司广州维修分部 中级工程师 毕业于武汉大学机械设计制造及其自动化专业,主要维护A320系列飞机。

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