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A320飞机空调系统故障的分析与处理
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Analyze and Deal with the Air Conditioning System of A320
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飞机的空调系统能给驾驶舱和客舱提供选定的温度，补充新鲜的空气，保证机组和旅客的舒适性。本文结合各航空公司A320飞机空调系统故障的维护经验，介绍了排除A320飞机空调系统故障的一些体会。5 g$ r* W) W! K& E$ Z
空调系统的组成
. E2 Z2 |/ C9 a0 }, [ A320空调系统主要由四个部分组成：区域温度控制、增压、电子设备通风、后货舱通风/加热。它的冷却部件主要有：主、次热交换器，再加热器，冷凝器，水收集器，空气循环机(ACM)，冲压空气系统部件。控制活门部件主要有：流量控制活门(FCV)，防冰活门(AIV)，旁通活门(BPV)，配平热空气压力调节活门(TAPRV)和三个配平空气活门(TAV)，分别对应飞机的三个舱（驾驶舱、前客舱、后客舱）。控制系统部件由一个区域控制器和两个组件控制器组成。主要的温度传感器有：压气机出口温度、压气机过热、压气机引气过热、流量、组件出口温度、组件进口压力、引气温度、组件温度、三个客舱温度、管道过热、管道温度和混合总管温度等传感器。客舱及驾驶舱温度的调节由区域控制器根据温度选择电门的输入和3个舱的温度传感器感受的实际值之间的比较，通过调节TAPRV和3个TAV的位置以及调节组件出口温度来完成。而组件出口温度的调节则由两个组件控制器根据区域控制器的要求及组件上各个传感器的输入值之间的比较，通过调节冲压空气进气门的位置及流量控制活门和旁通活门的位置来完成。
- } k' l. \, [. n f A320飞机有两种显示方式：一种是故障状态和故障件的显示；另一种是系统状态的显示。在下电子集中飞机监控 (ECAM)的引气 (BLEED)页面，显示制冷组件的各种参数包括：组件出口温度、冲压空气进气门位置、组件旁道活门位置、组件压气机出口温度、组件流量以及组件控制活门的位置；在空调 (COND)页面，显示空调区域的参数包括：区域温度、区域管道温度、区域配平空气活门位置、热空气压力调节活门、区域温度控制器故障指示、客舱风扇故障指示等。故障部件除了在下ECAM中相应的页面里能找到故障指示外，在上ECAM的下部有 警告信息给出。同时在多用途控制显示组件(MCDU)的集中故障显示系统(CFDS)中能查到故障信息，并能查到和打印出排故所需的章节等内容。上ECAM DU（显示组件）通常称为发动机/警告显示组件（E/WD），下ECAM DU通常称为系统显示组件（SD）。E/WD上半部分显示发动机主要参数、燃油量和襟翼、缝翼状态等信息，下半部分是备忘提示区。此外，CFDS还提供独立的测试功能，可进行系统测试。 8 _& G0 @9 I9 `1 ^, ^% u+ y6 S3 F& g
空调系统故障的分析与排除
& G c5 S g8 R5 k7 D" z 1."假"故障信息' S/ f j( O) P
ECAM经常提供显示很多"假"故障信息。此类故障信息可通过拔相应的跳开关或断电进行抹除。在很多情况下，亦可通过测试相应部件或系统抹除信息。4 V. V+ w: T4 l: G9 ]9 G6 C6 n z
2. 流量控制活门故障
S; T1 {7 M, S8 h# T （1）流量控制活门非正常关闭或打不开
2 q9 ~1 I' w' F! I 流量控制活门由电控气动，活门上装有一个步进马达和一个关断电磁阀。活门通过电磁阀通电关闭。当电磁阀断电时，在气压作动下活门打开。组件控制器通过控制步进马达的开度进行组件流量的调节。由此可知，流量活门关闭的原因分别有电控关闭和气动关闭。导致电控关闭的可能有：活门按钮电门置OFF位、发动机防火按钮释放、发动机开车、水上迫降按钮接通。气动关闭的原因则有：气源不足或压气机过热。若是由电控电路引起，可拔出组件流量控制及指示的跳开关，以使电磁线圈断电，此时只要有气压，流量活门将肯定打开。否则，就是由气动原因引起的。控制活门打开腔的压力大小的气路有两路：一路是有步进马达控制的活门开度大小的放气路；另一路则是压气机过热的放气路。首先从流量活门上拆下压力管路确认活门上游的确有气压存在，然后检查压气机过热管路是否有渗漏，以及过热传感器是否已打开通气。但在拆装流量控制活门时，经常只将气动过热传感器一端的导管接头拆下，而重新安装时接头处恢复不好造成漏气，导致活门打不开，所以，建议也将整个传感器拆下。如果在检查中发现压气机过热管路已漏气或过热传感器已打开通气，此时出气量虽然非常小，但还是足以放掉流量活门打开腔的气压，从而导致活门打不开。如果无任何漏气现象，则该故障应该是由于步进马达放气路引起的，这时只有更换流量控制活门了。3 d5 J: t$ A; R% z$ X2 G. [: q
（２）流量控制活门的开度不够
! X1 u( ~" G }% {6 V9 h& s 此类故障比较容易判断。较简单的方法是：接通APU引气，然后接通所需要测试的空调组件，待组件工作稳定后，如果FCV壳体上的位置指示器是在全开位，说明活门的工作是正常的。另外，当空调组件工作稳定而且驾驶舱以及客舱的温度都稳定后，接通热空气电门，然后再将三个区域温度控制开关扳到全热位，组件流量也相应增大，如果增加量为0.2～0.3kg/s，则说明流量控制活门的开度基本正常。此外，对连接在FCV作动腔上的压缩机出口过热温度传感器检查，如果传感器或软管出现漏气，也会使FCV开度过小。此时可断开活门一端的软管，并用堵盖堵住接头，这样便可以进行故障隔离。
6 j5 V+ @; v1 B* J! V2 p, J) v 3.由系统内气路漏气或堵塞造成的故障7 e# h! P0 W: ]& Z
空调组件的漏气现象通常发生在管路和热交换器、ACM、冷凝器以及再加热器等部件相连接的接头封严处。此外，冷凝器其内部冷路热路隔栅容易裂纹和穿孔，造成漏气并且冷热掺混，降低了冷凝器自身的热交换效果，直接影响组件的出口温度。通常初级和主热交换器、再加热器和冷凝器等容易产生堵塞现象。由于热交换器部件的气流通道截面较窄，空气的杂质积累越来越多，导致气路堵塞。再加热器的内部冷却隔栅存在比较严重的堵塞和污染，往往导致ACM工作不正常，出现转速偏低、启动困难、冲压空气排量小等现象，还往往导致误换ACM。造成这种现象的主要原因是，再加热器堵塞之后，使得流经再加热器的空气压力衰减较快，造成ACM的涡轮进口压力偏低，影响了ACM的正常工作。此外步进马达调节功能失效后，组件活门只能保持在低流量位，也会使系统流量偏低。如果内漏发生在冷凝器的冷路和热路之间，这类故障组件流量相对正常。此外，调温故障中，如果组件流量及出口温度和热掺混空气系统都工作正常，温度调节还是失控，则应考虑检查组件出口管路及客舱供气管路是否漏气。
- F" x- R! `/ \+ f/ z# F 4.传感器、继电器故障; s s( e5 i! g
（1）在空调系统的整个控制过程中，控制器通过接受各个温度传感器传来的信号，进行处理，发出控制信号。一旦传感器故障，控制组件接受到的将是假信息，输出的也是错误信号，必然会影响整个系统的正常工作。对这类故障现象应仔细分析，以偏离值最大的参数为重点，按故障可能性大小对部件逐个排查。
. f9 H6 F G+ r; g3 B- n- ? （2）继电器故障主要包括左、右发启动继电器和冲压空气关闭控制继电器故障。左、右发启动继电器（16HB或17HB）是在发动机启动时用来关闭空调组件的。当发动机启动好后才打开空调组件，以防止在发动机启动过程中空调组件打开而造成启动引气压力不足。当继电器故障时，有可能一直处于发动机启动状态模式，从而使流量控制活门一直处于关闭。
9 L2 \* J; ?: I+ e/ \2 N 结束语! i6 t% B0 \4 d/ W
在进行A320飞机空调系统的维护工作中，碰到的故障现象和原因是多种多样的，有时甚至只是机组反映，没有任何ECAM和CFDS信息。这就要求维护人员必须熟练掌握空调以及相关系统的原理，根据故障具体表象，综合考虑各种可能因素，善用逻辑推理的方法，不断总结经验和借鉴别人的实践经验，结合手册进行排故。 |
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发表于 2007-2-26 17:31:52