APU啟動過程中故障處理

林學偉

摘要：5728飛機，機組反映APU啟動時fault燈亮，ECU自檢有49-41012代碼，航后更換啟動發動機，該代碼指向部件較多，FIM的程序也較多，大多為通過更換部件方法來排除。通過查看FIM手冊，在APU啟動過程中通常會有三大類的代碼，49-41010 NO ACCELERATION SHUTDOWN，49-41011 NO FLAME SHUTDOWN，49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN，這三類代碼指向了APU啟動過程中常出現的故障現象

關鍵詞：APU啟動;故障;處理

一、基本原理

首先看看APU的啟動過程：

The ECU controls the APU start sequence. This is the start sequence：

·At 0 percent speed and before the start system is energized，the ECU energizes the ignition unit

·At 0 percent speed for start or 7 percent speed for restart，the ECU energizes the starter-generator

·At 7 percent speed，the fuel solenoid valve opens

·At approximately 30 percent speed，the Low oil pressure light（P5）goes out

·At 60 percent speed the ignition unit de-energizes

·At 70 percent speed，the starter-generator de-energizes

·At 95 percent speed，the APU can supply electrical power up to 41，000 feet（12，500 meters）. The APU can also supply air up to 17，000 feet（5183 meters）

·The APU accelerates to 100 percent speed.

（1）當APU 主電門放起動位，釋放至接通位后，ECU和SCU對電負載短時檢測它們是否存在短路或斷路問題，如起動前自檢通過，則點亮低APU滑油壓力燈、打開進氣門和APU燃油關斷活門、APU點火系統投入工作，起動發電機進入起動模式。APU 電子控制組件ECU給起動轉換組件SCU發送信號，起動轉換組件SCU將從起動電源組件SPU處得到 270V 直流電，將 270V 高壓直流電轉換單相400HZ交流電供給SG勵磁線圈產生感應電流經6個二極管整流后，在轉子上產生磁場。解算器RESOLVER是將轉子的位置及轉速信號供SCU，將270V 高壓直流電轉換為三相可調的脈沖交流電（與勵磁同步），供給起動發電機三相定子線圈產生旋轉磁場，使啟動發電機通過齒輪箱帶動 APU 轉子轉動且平穩加速。

（2）當APU轉速加速至7%，FCU內燃油關閉活門打開供油，起動發電機機和APU燃氣動力為APU加速;APU轉速加速至30%，低滑油壓力燈滅;APU轉速加速至60%，點火系統退出工作;APU轉速加速至70%，起動機發電機SG退出工作，處于準備發電階段。APU 電子控制組件從啟動轉換組件斷開啟動信號，當啟動信號斷開，SCU 和 SPU 給起動發電機斷電，起動發電機退出啟動模式，此后由 APU 渦輪單獨帶轉 APU 轉子加速至額定轉速，95%時點亮“APU GEN OFF BUS”燈。

（3）：當APU 轉速超過95%（RTL）、起動發電機的發電頻率在范圍內和無火警信號時AGCU 內的GCR 閉合，產生VR 調壓許可信號，使SCU 中的GCR 閉合，SCU 中的電壓調節器控制起動發電機的輸出。

（4）ECU監控APU轉速和排氣溫度，如有異常，則保護性自動停車，并設置相應故障代碼，可通過CDU讀取。

二、故障處理

總結以上啟動過程，APU的啟動可以分為三個階段

1、APU啟動0%-7%轉速：該階段FCU內燃油關斷活門還未打開，僅靠啟動發電機帶轉APU。（49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN：當APU進口門打開20秒后，APU轉速不能達到7%，則APU自動停車，點亮P5板FAUL燈，ECU設置并存儲此故障代碼，如果啟動加速慢在該階段發生，可以隔離點火供油系統的故障。）自檢需要10秒，轉速上升需要3秒

2、APU起動7%-70%轉速：該階段已經供油點火，啟動發電機和燃氣動力共同為APU加速。（49-41011 NO FLAME SHUTDOWN：起動轉速大于7%，但APU排氣溫度小于100°F（37.8°C），超過23秒后，則自動停車，點亮P5板FAUL燈，ECU設置并存儲此故障代碼。）需要10秒

3、APU起動70%-100%轉速：該階段啟4動發電機退出工作，僅靠渦輪單獨帶轉APU加速。（49-41010 NOACCELERATION SHUTDOWN：起動電門放“START”位，如無轉速信號或轉速過慢，超過12.5秒后，則APU自動停車，點亮P5板FAUL燈，ECU設置并存儲此故障代碼。）需要30秒

針對49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN，轉速到7%過程，該過程中，ECU和SCU會首先對點火系統和其他部件進行測試，大概10秒鐘，測試通過后，SPU、SCU產生勵磁到啟動發電機，啟動發電機帶動APU轉動直到7%。參與主要部件有ECU、點火系統、SPU、SCU、啟動發動機等。

ECU負責整個系統的監控和信號的發出，SPU有兩條系統，SCU監控SPU并轉換電源，

如何確認以上部件沒有故障：再看FIM

電瓶：APU啟動時發動機運轉使用的是交流電，

SPU的AC-DC壞了，啟動時電瓶放電燈會亮，DC-CD壞了，就會有49-41297代碼

SCU：ECU會對SCU進行監控，同時SCU本身也是控制器，也會自檢，注意ECU故障歷史和維護歷史的其他代碼。

ECU：FIM里列出了ECU故障的相關代碼。

啟動發動機：啟動發動機本身的軸承斷裂，旋轉二極管故障等，查看返修報告，啟動機的旋轉二極管，軸承都是易故障件，導致啟動發動機故障。

APU本體：注意查看磁堵，本體有沒有卡滯。

如出現啟動加速慢自動關車后再次啟動務必等待燃燒室余油拍完，并且有人在APU艙附近監控，保證出現火警情況能緊急關斷APU。必須遵守手冊中APU啟動限制，15分鐘內不能啟動APU超過3次，之后每次至少等待15分鐘再次啟動