V2500發(fā)動機(jī)燃油分配回油活門滲漏分析

盧廣芳

摘要：在對某航空公司一架飛機(jī)多次試車檢查過程中，發(fā)現(xiàn)排放桅桿和燃油分配回油活門附近都存在油跡，在慢車過程中滲漏表現(xiàn)尤其明顯，為了找出其中準(zhǔn)確的滲漏點，本文對V2500發(fā)動機(jī)的燃油滲漏情況進(jìn)行排故分析，找出滲漏的根本原因，為以后的實際工作提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：V2500發(fā)動機(jī)；燃油分配回油活門；燃油滲漏；排故

Keywords：V2500 engine；FDRV；fuel leakage；troubleshooting

0 引言

燃油分配回油活門（FDRV）在熱管理系統(tǒng)（HMS）中有著重要作用，發(fā)動機(jī)熱管理系統(tǒng)的作用是讓發(fā)動機(jī)中參與內(nèi)部循環(huán)的燃滑油溫度始終處于合適的區(qū)域值，熱管理是在發(fā)動機(jī)電子計算機(jī)（EEC）的控制下通過控制燃油分配回油活門和空氣冷卻滑油冷卻器（ACOC）調(diào)節(jié)各自活門實現(xiàn)，進(jìn)一步達(dá)到調(diào)節(jié)燃滑油溫度和管理發(fā)動機(jī)滑油的效果，使發(fā)動機(jī)滑油、IDG滑油、燃油均能通過以上三個部件進(jìn)行具體熱管理工作。

1 主要部件功能介紹

燃油分配回油活門位于燃油冷卻滑油冷卻器（FCOC）的上部，燃油分配回油活門承擔(dān)著熱管理系統(tǒng)的核心工作，且處在發(fā)動機(jī)燃油返回大翼油箱的關(guān)鍵位置。

空氣冷卻滑油冷卻器空氣活門受控于EEC，通過調(diào)節(jié)空氣活門開度大小，控制風(fēng)扇部分的進(jìn)氣，使滑油和燃油溫度都處在合適范圍。

燃油冷卻滑油冷卻器將冷卻滑油和加熱燃油兩種功能結(jié)合在一起，滑油主要來自軸承腔，燃油來自低壓燃油泵。

IDG燃油冷卻滑油冷卻器（IDG FCOC）主要負(fù)責(zé)冷卻IDG滑油和加熱滑油，與FCOC配合加熱燃油。

2 原理分析

燃油分配活門由4個部分組成，可以同時進(jìn)行4種工作模式，下面簡要敘述4種模式的工作原理，具體溫度表現(xiàn)如表1所示。

模式1的工作原理如圖1所示，此模式下發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)和IDG滑油系統(tǒng)都使用低壓燃油進(jìn)行冷卻，部分熱燃油回到大翼燃油箱，保持IDG滑油溫度在85℃，燃油溫度正常，伺服后燃油直接到燃油出口，油濾入口不需冷卻，參與IDG滑油冷卻的燃油直接回油箱。

模式4的工作原理如圖2所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時，燃油流量低，造成發(fā)動機(jī)系統(tǒng)內(nèi)燃油溫度過高，此模式下FCOC作為燃油冷卻器，ACOC調(diào)節(jié)活門全部打開工作，伺服燃油回到FCOC入口處，發(fā)動機(jī)滑油在ACOC中冷卻后通過FCOC，用滑油溫度來給燃油冷卻降溫。

模式3的工作原理如圖3所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高推力狀態(tài)下，油門桿功率上升，回油箱通路被切斷，同時ACOC油路部分打開，輔助冷卻，用于燃燒的燃油吸收發(fā)動機(jī)滑油和IDG滑油的所有熱量，此時需要大量燃油燃燒，燃油溫度由此升高，需要用同比例滑油使燃油冷卻回到基礎(chǔ)溫度值。當(dāng)燃油流量低時將無法滿足冷卻需求。當(dāng)回油抑制時，模式3為首選控制方式。

這個過程由于循環(huán)油路有阻斷，需要熱管理系統(tǒng)投入工作，根據(jù)燃油溫度異常情況來具體調(diào)節(jié)；燃油基本上全部用來燃燒，熱量有損失，且燃油量損耗大，用于冷卻IDG滑油的燃油必須參與燃燒；ACOC負(fù)責(zé)滑油的部分冷卻，減輕FCOC的負(fù)擔(dān)；所有的冷卻部件均不回油箱，保證燃油順利燃燒。

模式5的工作原理由圖4所示。模式5也被稱作失效安全模式，分為高推力狀態(tài)和低推力狀態(tài)控制。由于IDG滑油超溫或回油箱超溫，ACOC處于全開位，所有FCOC均用來給燃油降溫，此時IDG返流，燃油用來冷卻滑油，滑油用來給燃油反向冷卻，相當(dāng)于用FCOC的滑油給燃油冷卻（反常模式）、用IDG返流使燃油給滑油降溫，帶來的負(fù)面影響是IDG滑油很可能超溫。

模式1經(jīng)常在慢車時出現(xiàn)，當(dāng)4種油箱異常情況（燃油溫度升高、油位下降、泵同時失效、油箱溢流）未出現(xiàn)時，燃油足可將滑油冷卻。

模式4是由燃油分配活門（FD）將伺服燃油重新分配，回到FCOC入口。

模式3為了保證燃油充分燃燒，選擇不回油箱，ACOC受EEC控制部分打開，切斷回油箱的通路。

模式5在IDG滑油溫度或燃油溫度高時，觸發(fā)失效安全模式，IDG返流，在此過程中需監(jiān)控IDG滑油不要超溫，否則IDG會出現(xiàn)超溫關(guān)斷現(xiàn)象。

3 故障分析與排除

在不同的試車條件下活門的滲漏表現(xiàn)也不盡相同，當(dāng)慢車結(jié)束后可以觀察到燃油滲漏，但是當(dāng)高功率試車后，由于高溫作用，活門處的燃油被烘干。上述故障表現(xiàn)初步懷疑有兩種可能，第一種是由于高功率時溫度高，導(dǎo)致燃油被烘干；第二種是高功率不會出現(xiàn)模式1和4，只會出現(xiàn)不回油箱模式即模式3和5，導(dǎo)致燃油全部在發(fā)動機(jī)內(nèi)部循環(huán)，活門內(nèi)部的壓力升高導(dǎo)致多余的燃油滲漏。

問題的關(guān)鍵在于控制單元EEC，EEC接收來自各溫度傳感器的信號，綜合FDRV和ACOC的工作狀態(tài)，給出具體指令到FDRV，從而控制FDRV具體的打開和關(guān)閉。在這期間EEC給FDRV電信號以控制活門位置，F(xiàn)DRV反饋位置信號給EEC，活門位置控制了燃油流量。FDRV內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別由分配和回油兩個部分構(gòu)成，伺服后的燃油是否繼續(xù)參與循環(huán)或是返回油箱是由EEC決定的。

滲漏類型通常分為內(nèi)漏和外漏，由于維修手冊中明確指出滲漏標(biāo)準(zhǔn)是通過觀察油液滲漏速率來確定，最佳方法是根據(jù)具體滲漏現(xiàn)象來判別滲漏類型。內(nèi)漏的位置往往出現(xiàn)在排放桅桿的對應(yīng)出口，外漏則需要找出滲漏的具體位置。

上述故障中，由于排放桅桿處產(chǎn)生油液的滲漏速率不滿足圖5中滲漏速率大于60滴/min的標(biāo)準(zhǔn)，因此排除活門內(nèi)漏的可能。

經(jīng)查閱廠家技術(shù)手冊，最終確定燃油滲漏點位于活門的電插頭排水孔處（見圖6），導(dǎo)致排水孔處滲漏的根本原因是FDRV內(nèi)部扭矩馬達(dá)密封塞的O型封圈變形失效。更換該封圈后，滲漏測試正常，活門滲漏現(xiàn)象消失，故障排除。

4 總結(jié)

燃油分配回油活門作為熱管理系統(tǒng)的核心部件，具有關(guān)聯(lián)部件多、功能復(fù)雜等特點。本文對燃油分配回油活門的典型滲漏故障進(jìn)行了分析，并給出了維護(hù)建議，旨在幫助維修人員縮短排故時間，減少航班不正常事件的發(fā)生，保障航空器運行正常。

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