某型發動機應急放油故障判斷

楊俊

摘要：本文從發動機應急放油控制機理出發，通過對發動機應急放油狀態的控制邏輯和工作原理進行分析，對造成發動機應急放油不成功的相關因素行了分類，最終確定了應急放油附件兩個電磁鐵故障的故障表現模式和故障定位方式，經外場實踐驗證，方法簡單可行。

關鍵詞：發動機;應急放油附件;控制邏輯;故障

1 引言

發動機應急放油功能是加力式渦扇發動機的重要組成部分，用于發動機應急狀態放掉飛機油箱富余燃油以確保飛機應急著陸的安全。

本文從發動機應急放油控制機理出發，通過對發動機應急放油狀態的控制邏輯和工作原理進行分析，對造成發動機應急放油不成功的相關因素行了分類，最終確定了兩個電磁鐵故障的故障表現模式和故障定位方式，經外場實踐驗證，方法簡單可行。

2.問題提出

我廠研制的某型應急放油附件在配裝發動機過程中發生的主要故障是應急放油不成功，主要表現為產品配裝發動機使用時飛機下達應急放油指令后發動機未正常進行放油或放油異常（發動機放出一小股油后中斷放油）兩種現象。

由于目前外場條件有限，無相關設備可以對產品狀態進行檢測，外場排故時均是采取逐步排除電纜、電磁鐵、更換相關產品的方式，排故工作量大、成本較高，本文立足于在外場有限條件下準確快速判斷我廠產品工作狀態，為主機排故提供技術支持，進而提高排故效率，簡化排故工作流程。

3 機理分析

3.1 發動機放油技術條件

某型發動機技術條件規定：發動機正常放油應具備的條件如下：

1.發動機工作在非加力狀態;

2.發動機高壓渦輪轉速N2≥55%;

3.飛機燃油箱剩余燃油量大于1500升;

4.應急放油附件兩個電磁活門均正常工作;

3.2工作原理

應急放油附件主要由放油活門組件、放油/進油電磁鐵、斷油活門組件、進油活門組成。

在飛機座艙應急放油開關關閉狀態下，應急放油附件未接通時，進油、放油電磁活門不通電，進油電磁活門關閉分油活門下腔回油路，分油活門下腔為密閉腔（燃油不可壓縮），活門在下腔彈簧力作用下處于上極限位置，切斷斷油活門上腔回油路和高壓油通往加力燃油泵進口活門的燃油通路，加力泵進口活門處于關閉位置，進入加力泵的燃油流量較小，經加力泵增壓后的燃油流量和壓力均較小，僅用于燃油填充和系統散熱;同時，放油電磁活門未通電處于關閉位置，進油活門上腔為密閉腔，放油活門處于下極限關閉位置;加力泵來油與應急放油附件通往加力燃燒室的燃油通道被切斷。

當飛機座艙打開應急放油開關，進油電磁活門通電打開，分油活門下腔燃油通道打開，分油活門在上腔加力泵填充燃油作用下克服下腔彈簧彈力下移，應急放油附件進口高壓油（加力泵出口燃油）與通往加力燃油泵進口活門通路溝通，加力泵出口高壓燃油經分油活門通往加力泵打開加力泵進口活門，同時斷油活門上腔燃油與回油通道溝通，斷油活門上腔燃油經分油活門向低壓系統放油;放油電磁活門通電，進油活門上腔回油通道打開，進油活門在加力泵出口燃油壓力作用下克服上腔彈簧彈力上移打開，加力泵出口來油經放油活門、斷油活門通往加力燃燒室放出。

3.3方案設計

根據原理分析可知，發動機非加力狀態時，應急放油附件進油電磁鐵控制加力泵出口燃油通道關閉和開啟，控制應急放油附件進口來油的正常供給;放油電磁活門控制應急放油附件出口放油通道的關閉和開啟，控制應急放油附件進口來油的關斷。由于加力泵來油進入應急放油附件后僅有放油出口D一個放油通道，根據燃油流量守恒、負載決定壓力的原則，可以通過判斷加力泵出口（應急放油附件進口）燃油壓力的變化來判定放油電磁鐵和進油電磁鐵通道的工作情況。

放油電磁鐵和進油電磁鐵通道均由一個電磁活門和一個控制活門組成，在排除活門卡滯這種硬故障外，就只有電磁活門異常工作一種情況，電磁活門異常工作主要由電磁閥異常和供電異常兩種情況組成，判斷出那一路通道異常即可通過簡單通斷電纜、調換插頭及測量電纜電阻等方式準確定位故障。而對于時通時不通、短暫放油后切斷的情況更可一次性排除應急放油附件的情況。

如圖2，在應急放油附件進口C（加力泵出口）與加力泵出口之間的管路上接燃油壓力測量表（外場具備）。

1.進口電磁活門工作正常、出口電磁活門工作正常;

加力泵進口活門正常打開，加力泵出口燃油壓力迅速增加;由于出口活門正常打開，燃油經放油活門、斷油活門放出，P值壓力升高至一定壓力后穩定;根據實測壓力;未接通前，測量P穩定在2.5MPa左右，接通后，測量P穩定在2.5MPa左右。

2.進口電磁活門工作正常、出口電磁活門工作不正常;

加力泵進口活門正常打開，加力泵出口燃油壓力迅速增加;由于出口活門關閉，出口燃油通道關閉，P值壓力迅速升高。根據實測壓力;未接通前，測量P穩定在2.5MPa左右，接通后，測量P值壓力迅速升高。

3.進口電磁活門工作不正常、出口電磁活門工作正常;

加力泵進口活門關閉，未通電時加力泵出口燃油壓力為加力泵正常出口壓力2.5MPa;當飛機座艙通電，隨著出口打開，該壓力會表現出先降低后恢復再降的周期性變化，這主要是由于當放油活門打開，燃油打開斷油活門排出后，壓力降低，當降低到低于放油活門開啟壓力時，斷油活門會切斷燃油通道。

4.進口電磁活門工作不正常、出口電磁活門工作不正常;

加力泵進口活門關閉，加力泵出口燃油壓力為加力泵正常出口壓力;由于出口活門關閉，隨著飛機座艙通電，該壓力穩定在2.5MPa。

根據上述情況判斷出放油通道或進油通道工作情況后，通過測量電磁鐵電阻或串接進油電磁鐵和出口電磁鐵插頭的方式即可

進油通道異常，放油通道正常：

調換插頭，如進油通道正常，則應急放油附件進油電磁閥前端電纜及設備故障，發動機排故;調換插頭，如進油通道仍然異常，應急放油附件進油電磁鐵異常或進油活門卡滯，應急放油附件排故;

進油通道正常，放油通道異常：

調換插頭，如放油通道正常，則應急放油附件放油電纜及前端設備故障，發動機排故;調換插頭，如放油仍然異常，應急放油附件放油電磁鐵異常或進油活門卡滯，應急放油附件排故;

進油通道異常，放油通道異常：

首先拆除應急放油附件插頭，開車測量發動機給電。

5 結論

通過本文的研究，在外場有限條件下，通過一塊壓力表測量加力泵出口燃油壓力可知道應急放油附件進油通道和放油通道工作情況，通過實測壓力的動態數據可以判斷發動機綜合調節器供電或應急放油附件通道的實時工作狀態，結合故障現象可快速判斷應急方放油附件的工作狀態并為發動機排故提供參考，尤其對于間隙性、偶發性等發動機不穩定放油故障，具備快速判斷、定位作用，大大簡化外場排故的效率。

參考文獻

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