吴晓飞
东航技术西北分公司 陕西省西安市 712000
本文对A320CEO飞机发动机引气系统压力控制方法和其中具体的几个部件的作用做出分析，解释信号管和活门如何产生调压的效果。我们都知道320飞机发动机低转速时候使用高压活门引气，转速上升后使用中压级单向活门引气，以达到节省燃油的目的。压力调节是通过HPV，PRV实现的，防反流和温度控制是通过TLT实现的，温度调节是通过FAV和TCT实现的，温度和压力监控是通过6HA、7HA和8HA来实现的。巡航时，发动机N1转速大于55%时，电磁阀4029KS（V2500）/11HA（CFM56A319） 通电从而使HPV到PRV连接的信号管通外界大气使HPV关闭达到节省燃油目的。CFM56发动机320的引气系统并没有11HA电磁阀。BMC计算机只能监控活门的开关信号，无法监控活门的开度。
本文主要解释以下几个问题：
1、TLT的作用是什么，TLT是如何控制PRV开关的？
2、使用HP引气时压力是由HPV和PRV哪个活门调节的？
3、IP引气后HPV是如何被关闭的，PRV此时如何从全开到作动调压的？
4、PRV是如何调压的，引气超压是哪个活门故障造成的？
一、TLT的作用是什么，TLT是如何控制PRV开关的？
TLT的作用：通过接收来自PRV上下游信号管的气体压力并将压力作用到膜盒上，从而调节通往PRV的信号管中的气体压力来调节PRV的开关大小的。
TLT可以实现以下三个功能：
(1) 通过BMC来控制电磁阀的通电抬高中心体给信号管放气来关闭PRV。信号管憋气打开PRV放气关闭PRV。
(2) 温度限制功能：当预冷器下游温度大于235℃时关小PRV，通过减少流量来减少下游的温度，当温度增大到245℃时，把引气压力限制在17.5PSI。（另外一种TLT是通过监控引气温度和上下游压差控制引气活门关闭）
(3) 防止返流，在下游压力大于上游压力0.145PSI时，使得中心体上升信号管放气，从而关闭PRV。这个功能在发动机启动阶段被BMC抑制。
总之TLT是通过给PRV的信号管憋气打开PRV，放气关闭PRV的。
二、使用HP引气时压力是由HPV和PRV哪个活门调节的？
当中压级压力不足时使用HPV引气时，引气电门按下后TLT断电堵上了信号管，PRV和HPV之间的信号管充满从HPV上游来的一定压力的引气，球型阀挡住了PRV上游引气通往PRV关闭腔的气体，使得上游气体经过减压进入了PRV的打开腔，所以PRV一直保持全开位，引气压力是通过HPV来调节的。
而HPV的作动筒里打开腔一直通的是一定压力的气体，关闭腔里通的是HPV下游的气体，直到HPV下游压力小于35.96PSI之前关闭腔的作动力一直小于打开腔，所以HPV一直会保持全开直到调压达到35.96PSI。当下游压力上升后HPV通过关小来调节出口压力。这个时候PRV被来自HPV上游气体通过信号管保持在全开位是不调压的。
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三、IP引气后HPV是如何被关闭的，PRV此时如何从全开到作动调压的？
当IP级的压力上升后，HPV下游的压力增加到大于35.96PSI后，HPV关闭腔里通的压力会继续增大直到HPV关闭。此时PRV上游接入信号管的压力早已大于HPV上游被设定好的接入信号管的恒定压力，所以HPV到PRV之间的信号管被PRV上的单向活门堵上，HPV被关闭了，PRV开始起到调节压力的作用，调节出口压力在44.52PSI。在CFM56发动机的A320飞机上因为发动机转速在临界附近时引气压力会波动，所以在N1=55%附近PRV和HPV会来回起作用。为了节省燃油，让高压级引气早点断开不再反复接通，A319飞机和V2500飞机设置了一个电磁活门4029KS（V2500）/11HA（CFM56A319），给PRV和HPV之间的信号管放气来达到关闭HPV的作用，这个电磁活门受控于BMC/EEC。
四、PRV是如何调压的，引气超压是哪个活门故障造成的？
PRV的上游压力达到44PSI时，PRV开始调压使活门下游的压力控制在43PSI左右，如果PRV活门下游压力继续增加，分配活门会使得PRV下游的气体压力进入关闭腔，此时打开腔维持在一个设定好的压力，只要下游压力增加就会自动关小蝶形阀以减小出口压力。所以当引气超压时是PRV造成的，注意此时说的超压不是指引气压力波动造成的，TLT到PRV信号管内的压力无法保持经常会造成引气压力波动。是否是真的超压主要还是要通过译码来确认，另外对于压力在一秒内剧烈的变化应该考虑传感器的可能，可以通过打开交输活门使用APU引气或者单发引气来判断传感器是否故障。
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案例：
B-6***飞机2020年1月某日航前推出后，1发启动成功30秒后停车（关闭APU引气时），再次启动后故障依旧，飞机拖回排故。拆下一发IP活门，目视检查正常。旧件装回，包锡箔纸，人工锁定高压活门，启动双发测试，除显示高压活门琥珀色关位外发动机并无异常，APU引气断开时一发未再自动停车，关车后打开高压活门，启动双发再次测试，当APU引气断开时，故障再现，一发自动停车。后更换一发PRV，断开APU引气1发自动关车故障不再出现。完成防返流测试前使用发动机引气情况接通APU引气时，一发再次自动停车，更换一发TLT，测试检查正常。
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TLT膜片一面通过SL2连接在PRV上游，另一面通过一个孔直接通在预冷器下游的管路，当上游压力比下游压力的压差少于0.145 psi，做动TLT阀芯使SL3放气关闭PRV和HPV。如果防反流故障后下游压力大于上游压力时PRV不会被关闭，高压气流必然进入HPV后进入9级叶片，造成发动机压气机效率下降，N2转速下降，拖离发动机稳定工作的区间ECU自动停车。如果故障出现在空中切换APU引气过程中有可能造成发动机喘振甚至空中停车。
CFM56-5B发动机反流造成自动停车可能出现两种情况：
(1)发动机因中压级引气活门故障漏气造成高压级9级引气向5级反流，因9级引气压力高
于5级引气压力，造成气流从9级流入5级对5级叶片造成冲击后，使发动机高压引气的压缩效率变低，N2转速降低造成EEC判断发动机失速后关车。
(2)APU引气或对侧发动机引气通过引气管路进入发动机，HPV造成9级发动机叶片受到冲
击，压缩效率降低后N2转速降低EEC自动停车。
当发动机出现地面停车时，如果出现在慢车状态下操作APU引气或者有对侧发动机引气交输使用时出现的停车，首先考虑引气系统故障造成的发动机停车。如果这时机组滑回先让机组不要开门启动双发执行一个防反流测试，如果发动机停车基本就考虑TLT和PRV。PRV是没有防反流功能的，但是如果PRV内部的阀芯卡阻在防反流信号被TLT检测到的时候作动不及时必然造成防反流失败。
如果防反流测试正常就需要关车后检查IPV活门，按照第一种情况发动机本体的反流来处理，发动机本体的反流造成的发动机停车事件非常罕见，因为单向活门是一个结构非常简单的活门卡阻的可能性很小，无论是否卡阻只要使用了HPV的引气这种时候PRV都会打开，HPV的引气一般在慢车时只有20PSI左右，在流出HPV后分别流向PRV和IPV，PRV因为下游几乎没有压力阻碍可以畅通无阻，而IPV内部还会有10PSI的阻力，所以进入5级引气非常少，这种情况下发动机又工作在慢车，在空中可能会产生一个喘振的警告不会停车，在地面ECU可能会保护性停车。
作者简介：吴晓飞，1982年6月，男，汉，陕西省西安市，职工，修理工程师，大学本科，空客飞机技术支援与运行控制