A320引气故障简析

摘 要：本文通过对A320飞机引气系统的原理介绍及分析，并结合引气系统的故障实例，进一步加深理解飞机引气系统的控制原理，并对排故中所走的弯路进行总结。

关键词：引气；活门；信号管

中图分类号：V267 文献标识码：A

故障历史：某A320飞机监控到反映左发引气故障，更换10HA1，PRV引气活门，试车发现高压活门在慢车位无法打开，需推油门后才能正常打开试车，更换HPV，但是引气故障依旧，后续检查发现PRV至上方电磁阀处的信号管损伤，交换信号管后故障转移，更换信号管后试车正常。

故障分析：A320飞机发动机引气系统压力控制方面主要部件有：PRV引气活门，HPV高压活门，10HA电磁阀。

首先介绍PRV，V2500发动机的PRV属于蝶形活门，气动调节下游引气压力至44±3PSI，PRV遇到以下条件自动关闭：（1）下游预冷器超温至257度（60秒延时触发）；（2）下游PRV超压至57±3PSI；（3）周围区域环境温度超温；（4）APU引气活门没有关闭；（5）相应的发动机启动活门没有关闭。PRV也可通过机组人工关闭：（1）发动机防火手柄；（2）发动机引气电门。当一旦出现引气反流，PRV气动关闭，在PRV与HPV之间安装有一根1/4英寸的信号管，这使得PRV关闭的同时带动HPV同时关闭，PRV本体上也有热保险，一旦温度超过450±25度时，PRV自动关闭。

其次，HPV它同样属于蝶形活门，一旦在下游压力无的情况下HPV弹簧加载在关闭位，只要压力大于8PSI，就满足了活门的气动打开条件。HPV气动限制下游静态压力在36±3PSI，当下游静态压力达到120±5PSI，HPV关闭。4029KS为高压活门控制关闭电磁阀，该电磁阀连接在PRV至HPV之间的信号管之间。该电磁阀由EEC控制，当该电磁阀得电打开时，是PRV与HPV之间的信号管联通，从而通过PRV来控制HPV。因此当发动在地面启动及慢车低功率时，该电磁阀打开使PRV与HPV之间的信号管联通，引气由HPV提供，当空中发动机高功率时，EEC控制4029KS电磁阀关闭，这样就使得PRV与HPV之间的信号管无法联通，HPV气动在关闭位，引气由PRV提供。

最后，10HA控制阀，控制器是安装在散热器的下游，用以控制PRV，持续监控引气温度并持续监控PRV上游和预冷器下游之间的压力差。可以气动控制引气活门的开关。

控制原理：

PRV的开与关由活门及10HA电磁阀共同控制。发动机引气电门实际控制10HA电磁阀，由电磁阀来控制PRV的开关。引气由PRV的上游进入蝶形活门，此时PRV处于关闭状态，引气经过两路，一路至控制小球，另一路引气至活门本体热保险处再次分为两路，一路连接至10HA电磁阀，一路进入A腔，当10HA通电时，10HA内部的锥阀处于“通气”状态，此时刚刚从PRV过来的引气也处于通气状态，PRV活门本体处于关闭状态。当10HA电磁阀断电时，10HA内部的锥阀处于“堵住”状态，此时刚刚从PRV过来的引气无法通过10HA电磁阀，因此压力逐渐增大，在PRV上的A腔上方形成压力，即A腔不断受压，A腔受压通过弹簧带动控制小球，此时控制小球向下移动，堵住PRV的关闭腔引气进口，之前分路的引气从而只能进入PRV的打开腔，从而PRV活门打开。PRV上还有一根联通至HPV的信号管，稍后介绍HPV的内部控制。

此次漏气正是由于信号管漏气，造成10HA电磁阀控制灵敏度下降甚至失效，从而PRV的A腔上方无法形成压力，无法带动小球封闭PRV的关闭腔，从而PRV打开困难或根本无法打开。

同样HPV的开与关控制也同PRV一样，只不过HPV没有专门的电磁阀控制，而是通过PRV至HPV之间的信号管，由PRV控制，HPV的打开由PRV活门的A腔上方形成压力，从而将压力传至HPV的C腔。C腔同样带动控制小球，从而使小球堵住HPV的关闭腔，引气从HPV进口上游而来，只能进入HPV的打开腔，从而使HPV打开。

故障总结：该故障最初是由于AIRMAN上监控到故障信息开始排故的，试车发现HPV在慢车位无法打开，通常HPV是伴随PRV几乎同时打开的，由于当天双发PRV是可以正常打开的，左发HPV需推油门至N135%左右后才能正常打开，且当天信号管涂上了显影剂，试车后检查并未发现明显的漏点，当时认为PRV的故障已排除，这是两个故障，HPV打开慢为新故障，因此后续排故重点转移至HPV打开慢上了，且HPV打开慢并非由PRV引起。回过头来想想，为何此次引气故障多发在左发启动时，但机组却没有在记录本上反映，仅仅是AIRMAN上监控发现。我们判断认为由于APU引气优先于发动机引气，当APU引气活门处于打开位时，此时PRV是被抑制在关闭位的，但按照通常机组的习惯是不会把注意力放在引气页面上的，机组在启动时通常最关心发动机参数，因此此时HPV打开慢的现象被机组忽视了，但当机组滑出后，关闭APU，此时油门杆已往上推了，因此此时机组再查看引气页面HPV是正常打开的，因此掩盖了HPV打开慢的情况。后续更换了HPV故障依旧，且此时反映PRV也无法打开，这样的故障现象让我们再次想到了是由于PRV的信号管漏气导致PRV及HPV均无法正常打开。

从故障现象及后续检查发现的信号管漏气来看，PRV可以正常打开的，说明PRV至10HA电磁阀之间是好的，哪怕有一点漏气也不至于影响PRV的打开，只是HPV打开慢，但18日现象变为PRV及HPV均不能正常打开，说明此时PRV至10HA电磁阀的信号管漏气已经变得很严重了，从而导致连PRV都无法打开。后续通过交换信号管发现了故障源头。PRV与10HA之间的信号管有软管和硬管组成，软管外层是金属编织网，由于发动机内工作环境恶劣，使软管容易损伤而造成漏气引发引气故障，所以在后续排故相关排故工作中，必须注重对信号管路的检查。

参考文献

[1]马晓东.A320系列机型引气系统简介及常见故障简析[J].江苏航空，2011（3）：29-32.