737NG飛機APU自動關車故障排除

李誠

摘 要：飛機APU故障，當APU轉速大于95%時，滑油壓力低，滑油溫度高，起動-發電機油濾堵塞將導致ECU使APU保護性關斷。一方面影響航空公司的航班計劃和客艙舒適性，另一方面也威脅飛行安全。快速準確排除APU故障，保持APU持續可用顯得十分重要。該文對APU自動關車故障進行了深入研究和探討，總結了APU自動關車故障現象、故障可能原因、故障排除參考、排故經驗與技巧并介紹及故障預防措施，以期加快故障排除過程、提高飛機保障效率。

關鍵詞：APU 滑油 壓力低

中圖分類號：U269.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）05（a）-0007-02

1 故障描述

2015年7月3日和5日B-5451飛機連續兩次出現APU低滑油壓力自動關車。

2 系統分析

APU中的滑油加滿時滑油量約8.7夸脫，包括齒輪箱中的5.7夸脫和APU滑油冷卻器及滑油管路中的約3夸脫。檢查APU的滑油量包括兩種方式：一是通過位于齒輪箱后的滑油量目視窗，能夠在APU運轉或者APU關斷的情況下檢查APU的滑油量；二是在CDU上進行APU自檢通過“OIL QUANTITY”頁面，在APU關斷的情況下檢查APU的滑油量。

齒輪箱出來的滑油經過潤滑組件中的3個增壓泵增壓后，通過壓力調節/釋放活門保持滑油壓力在60～74 psi之間，當滑油壓力超過這一范圍時壓力調節/釋放活門使滑油返回增壓泵的入口。

滑油經過壓力調節/釋放活門后流向溫度控制活門，溫度控制活門通過控制流到滑油冷卻器的滑油流量來控制滑油溫度。當滑油溫度小于等于140 F（60 ℃）時，活門完全打開，滑油不流過滑油冷卻器。當滑油溫度大于等于170 F（78 ℃）時，活門完全關閉，滑油流過滑油冷卻器。當滑油溫度位于140 F（60 ℃）和170 F（78 ℃）之間時，活門不完全打開。APU的滑油冷卻器是一個空氣/滑油熱交換器，APU艙內和外界的空氣冷卻從潤滑組件增壓泵出來的增壓滑油。

滑油經過滑油冷卻器后流向滑油濾，當滑油濾的進出口壓差大于26～44 psi且滑油溫度高于90 F（32 ℃）時，滑油濾的紅色壓差指示器彈出。滑油濾堵塞時，滑油濾的旁通活門打開使滑油繼續流動。當壓差為50～70 psi時，滑油濾旁通滑油。

增壓滑油經過滑油濾后分別流向：APU起動-發電機，齒輪箱的軸承和齒輪，渦輪軸承進行潤滑。

潤滑組件中的1個回油泵使渦輪軸承中的滑油返回齒輪箱。潤滑組件中的3個回油泵使APU起動-發電機中的滑油經過回油濾后，返回齒輪箱。

APU滑油系統的指示部件包括：低滑油壓力電門，滑油溫度傳感器，油濾壓力電門，滑油量傳感器。

當APU轉速大于95%時，滑油壓力低，滑油溫度高，起動-發電機油濾堵塞將導致ECU使APU保護性關斷。

當滑油壓力低于30-40 psi超過20 s時，低滑油壓力電門發送信號給ECU。如果APU的轉速超過95%，ECU保護性關斷APU。琥珀色的“LOW OIL PRESSURE”燈亮。

滑油溫度傳感器發送滑油溫度數據給ECU。如果APU轉速大于95%且滑油溫度大于等于290F（143 ℃）時，ECU保護性關斷APU。琥珀色的“FAULT”燈亮。

油濾壓力電門監視起動-發電機回油濾進出口壓力差。當壓差大于30～40 psi超過5 s時，油濾壓差電門送信號給ECU。如果滑油溫度超過100F（38 ℃），主發動機運轉低于90 s且飛機在地面時，ECU保護性關斷APU。琥珀色的“FAULT”燈亮。

滑油量傳感器發送齒輪箱中的滑油量數據給ECU，ECU發送齒輪箱中的滑油量數據至CDU顯示。當APU齒輪箱中剩余的滑油量約為4.3夸脫（4.1 L）時，CDU上APU“OIL QUANTITY”頁面顯示“ADD”信息。當APU齒輪箱中剩余的滑油量約為3.8夸脫（3.6 L）時，藍色“MAINT”亮，CDU上APU“OIL QUANTITY”頁面顯示“LOW”信息。

3 故障分析

引起APU低滑油壓力關車的原因包括如下幾方面。

3.1 APU的滑油量過低

依據AMM TASK 12-13-31-200-801對APU的滑油量進行檢查。

當APU的滑油量過低時，導致潤滑組件中的3個增壓泵的流量減少，致使滑油壓力低，引起APU自動關車。

需要依據AMM TASK 12-13-31-610-803添加APU滑油。

3.2 APU的磁性放油塞中出現銀色顆粒或者大量金屬顆粒

依據AMM TASK 49-91-81-200-801對APU的磁性放油塞進行檢查。

APU的磁性放油塞收集APU滑油中的金屬顆粒。當APU的磁性放油塞中出現銀色顆粒或者大量金屬顆粒時，說明APU的內部損壞，造成APU的滑油內漏，滑油量過低，致使滑油壓力低，引起APU自動關車。

需要依據AMM TASK 49-11-00/401更換APU。

3.3 低滑油壓力電門，YAAT008

當低滑油壓力電門故障時，在滑油壓力正常的情況下，錯誤地向ECU發送信號，引起APU自動關車。

需要依據AMM TASK 49-94-22/401更換低滑油壓力電門。

3.4 潤滑組件

當潤滑組件中的齒輪泵本體磨損或者運轉故障時，導致齒輪泵的流量減少，致使滑油壓力低，引起APU自動關車。

潤滑組件中的壓力調節/釋放活門通過彈簧和閥門來調節滑油的壓力。當滑油壓力過大時，滑油壓力克服彈簧力打開閥門泄壓，當滑油的壓力低于彈簧力時，閥門關閉。因此當壓力調節/釋放活門中的彈簧力不正常或者閥門因雜質關閉不嚴時，致使滑油壓力低，引起APU自動關車。

需要依據AMM TASK 49-91-11/401更換潤滑組件。

3.5 滑油熱交換器

依據AMM TASK 49-91-41-200-801檢查APU滑油熱交換器。

當滑油熱交換器本體損傷或者相關管路破裂時，造成APU的滑油外漏，滑油量過低，致使滑油壓力低，引起APU自動關車。

需要依據AMM TASK 49-91-41/401更換滑油熱交換器。

3.6 ECU，M1709

當ECU故障時，內部邏輯錯誤，導致在APU滑油壓力正常的情況下，引起APU自動關車。

需要依據AMM TASK 49-61-12/401更換滑油熱交換器。

3.7 維護措施

通過APU滑油量目視窗，檢查APU滑油量為“FULL”，故排除“APU的滑油量過低”的原因。

參考文獻

[1]楊娟.飛機空調系統熱利用的分析及其仿真研究[J].中國民航大學學報，2012（2）：6-9.

[2]白杰，鄔龍，楊建忠，等.基于飛機環控系統的安全性分析方法研究[J].機械工程與自動化，2015（4）：3-4.