737ng飞机液压系统（发动机空气系统）

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在日常维护中我们经常会碰到发动机余油口漏燃油，一般VSV余油口、HPTACC余油口、VBV余油口等漏油比较常见，这些经常漏油的部件均属于发动机空气系统，那么这些部件在发动机内部究竟扮演着怎样的角色，下面我们就来简单了解一下。

发动机空气系统有以下控制功能：

• 涡轮间隙控制

发动机空气系统调节高压涡轮叶片和罩环、低压涡轮叶片和罩环的间隙。通常，发动机空气系统减小转子和涡轮壳体的间隙，这有助于提高发动机燃油效率。在一些功率下，发动机空气系统也增加高压涡轮叶片和罩环之间的间隙，避免高压涡轮叶片叶尖与机壳发生摩擦。

• 压气机空气流量控制

在各种功率下，发动机空气系统调节低压压气机和高压压气机空气流量，避免发动机喘振。

涡轮间隙控制

发动机空气系统控制流往涡轮机匣的冷却空气来改变涡流叶尖间隙，当有冷空气时，涡轮叶尖间隙减小。以下是涡轮间隙控制的子系统：

• 高压涡轮主动间隙控制HPTACC
• 低压涡轮制动间隙控制LPTACC
• 瞬态放气活门TBV

HPTACC系统通过HPTACCV发送高压压气机4级和9级的空气给高压涡轮罩环支撑组件。

LPTACC系统通过LPTACCV将发动风扇排气供往低压涡机匣。

TBV发送高压压气机9级空气给第一级低压涡轮喷嘴用于以下两种情况：

• 发动机启动
• 发动机加速

在发动机启动和加速阶段，TBV防止HPC高压压气机喘振。

压气机空气流量控制

有两个压气机流量控制系统子系统：

• 可变静子叶片VSV
• 可变放气活门VBV

VSV控制高压压气机的空气流量，确保供往HPC正确的空气量以防止HPC发生喘振。VSV控制HPC进口导向叶片和前三级可变静子叶片的角度。

VBV系统控制低压压气机的放气量，有12个可变放气活门使得LPC的气流直接排放到风扇空气中去，这可以使得发动机在快速减速过程中不会发生LPC喘振。在低速操作和反推操作时，VBV可以使得LPC出口中的水和FOD排出到外涵去避免损坏发动机。

概述

HPTACC：EEC根据发动机状态和环境压力P0来计算高压涡轮间隙，P0数据通常来自于ADIRUs，HPTACC活门控制高压压气机9级和4级通往高压涡轮支撑环的气流量。EEC发送一个指令给HMU，HMU根据指令发送伺服燃油压力来移动HPTACC活门中的作动筒，两个LVDTs发送作动筒的位置数据给EEC用于闭环控制。

LPTACC：EEC根据飞机和发动机参数来控制低压涡轮叶尖间隙，这些飞机数据通常来自于ADIRUS，通过DEU传递给EEC。LPTACC活门控制流往LPT机匣的风扇排气量。如同HPTACC一样，EEC发送指令给HMU，HMU根据指令利用伺服燃油压力来驱动LPTACC活门作动筒，两个角度可变位移传感器RVDTs反馈活门位置信号给EEC用于闭环控制。

VSV：EEC根据飞机和发动机数据计算VSV位置指令值，飞机数据通常通过DEUs从ADIRUs处获得，EEC控制两个VSV作动筒来调节供往HPC的空气流量，EEC发送指令信号给HMU，HMU发送伺服燃油压力来移动两个作动筒，VSV作动筒与静子叶片机械连接，两个LVDTs发送作动筒的位置信息给EEC用于闭环控制。

VBV：EEC根据发动机转速和飞机数据来计算VBV位置指令值，一般情况下，飞机数据通过DEUs从ADIRUs处获得。VBVs控制LPC排向风扇排气通道的排气量。EEC发送一个指令信号给HMU，HMU发送伺服燃油压力给两个作动筒，作动筒与排气活门机械连接，两个LVDTs发送作动筒的位置信息给EEC用于闭环控制。

TBV：发动机启动或者加速时，EEC根据N2值来计算TBV位置指令值。TBV排放HPC的9级气流给LPT第1级喷嘴处，EEC送一个指令信号给HMU，HMU发送伺服燃油压力来移动作动筒，两个LVDTs发送活门位置信息给EEC用于闭环控制。

下面对空气系统的部件进行逐一介绍

• HPTACC

HPTACC活门通过提供混合空气来控制HPT支撑环的热膨胀。通常，HPTACC系统使得HPT叶尖和机匣之间保持最小间隙，这将增加燃油效率。但是当发动机内部温度不稳定或者在高功率的情况下，HPTACC系统增加涡轮间隙以确保HPT叶片不会与机匣发生接触。

HPTACC系统有以下部件：

• HPTACC活门（包括4级引气管）
• 9级引气管
• HPTACC总管

部件位置：

HPTACC活门有4级和9级活门，二者由一个作动筒驱动，作动筒为活塞式，HMU发送伺服燃油给作动筒的头端或者杆端用于控制活门的开度。一个两侧有齿牙的轴连接活塞，一侧齿牙连接9级活门的齿轮装置，另一侧连接4级活门齿轮。当活塞运动时，轴随之运动，这将使得齿轮和蝶形活门转动，从而控制活门的开关。

EEC使用以下数据来控制HPTACC活门工作：

• 环境压力P0
• N2
• 压气机排气温度（T3）
• HPT支撑罩环温度（TCC传感器）

EEC通常通过DEUs接收来自ADIRUs的P0信号，其他数据来自于发动机传感器。

HPTACC系统自动控制，EEC使用飞机和发动机数据来控制HPC的9级/4级的空气比来冷却HPT支撑罩环，如果来自ADIRUs的P0数据不可用时，EEC便使用其内部的P0传感器。EEC发送一个指令信号给HMU，HMU发送正确的伺服燃油压力给HPTACCV的杆端和头端从而驱动作动筒移动以控制高压压气机9级和4级供往HPT支撑罩环的空气量。

EEC通过N2转速、T3和P0计算需求的HPT壳体支撑环的温度TCC，如果TCC温度过高，EEC会发送一个信号给HMU来冷却HPT支撑环。HPTACCV有两个LVDTs，EEC使用LVDTs的数据来监控HPTACC作动筒的位置，两个LVDTs一个给EEC的A通道发送信号，一个给B通道发送信号。

HPTACC有5个工作模式：

• 无空气--作动筒完全收回。高压压气机的4级和9级活门均关断。当发动机关车时，作动筒处于这个位置，这个位置是失效-安全位置，如果EEC或者HMU出现故障时，EEC指令HPTACC活门处于这个位置。在这个位置，HPT叶尖间隙最大。

• 9级低流量--EEC控制作动筒在全展开位的8%，9级活门使得很少量的9级空气流往HPT支撑环，4级蝶形活门完全闭合，这个位置，支撑环得到少量的冷却。
• 9级高流量--EEC控制作动筒在全展开位的37%，9级活门完全打开，4级活门依据关闭，这个位置将使得支撑环得到更多的冷却。
• 混合--EEC控制作动筒位置在38%-99%，这个位置将发送9级和4级空气比来精确调节HPT间隙。
• 全4级--作动筒完全打开，9级活门完全关闭，4级活门完全打开，这将使得HPT支撑环得到最大的冷却，使得HPT间隙最小。

典型的HPTACC模式和飞机状态如下表：

可以通过CDU查看HPTACC位置百分比。

• LPTACC

低压涡轮主动间隙控制LPTACC系统控制低压涡轮叶尖间隙，LPTACC增加或者减少供往LPT机匣的风扇排气量。这些空气冷却LPT机匣，使得低压涡轮叶尖与机匣保持最小间隙以增加燃油效率。

LPTACC系统有以下部件：

• LPTACC活门
• LPTACC空气管
• LPTACC总管

部件位置：

LPTACC混合总管将风扇空气提供给LPT壳体一周的喷射管，喷管上的小孔使得风扇空气直接喷到LPT机匣上，对机匣进行冷却。LPTACC活门有一个燃油控制的活塞，HMU发送伺服燃油给作动筒中活塞的头端或者杆端，作动筒控制蝶形活门的位置，蝶形活门控制供往LPTACC总管的风扇空气流量。LPTACC有一个排放口来排放从轴封严处渗漏的燃油。

EEC使用以下数据来调控LPTACC活门：

• 总压PT
• 环境压力P0
• 总温TAT
• N1
• 排气温度EGT

EEC通过上述数据计算LPT叶尖间隙，通常，随着上述数据的增加，LPTACC的空气流量也会增加。LPTACC系统自动控制，EEC正常情况下通过DEU从ADIRUs处获得P0、PT和TAT值，通过发动机传感器获得N1和EGT。EEC使用这些数据来调控供往LPT机匣的风扇排气。EEC发送信号给HMU，HMU发送伺服燃油压力来驱动LPTACC活门作动筒中的活塞，活塞连接到风扇排气蝶形活门。LPTACC活门有两个RVDTs，EEC使用RVDTs来监控LPTACC作动筒的位置，一个RVDT发送信号给A通道，一个发送信号给B通道。可以通过CDU查看LPTACC位置百分比。

• TBV

TBV系统控制通往第一级LPT喷嘴的高压压气机9级引气量。在发动机启动和加速阶段，TBV系统增加高压压气机的喘振裕度。

TBV系统有以下部件：

• TBV活门
• TBV总管

部件位置

TBV系统有一个活塞式的作动筒，HMU发送伺服燃油给作动筒力活塞的杆端或者头端，TBV活门有开和关两个位置，伺服燃油压力使得活塞运动，活塞移动蝶形活门到打开或者关闭位，TBV作动筒上有一个排放口，可以将杆端封严处渗出的伺服燃油排出。

EEC使用下边的参数来控制TBV位置：

• N2转速
• T25

EEC使用N2转速和T25来计算修正N2转速。在启动程序中，TBV打开。当修正的N2到达慢车时，TBV关闭。在发动机加速过程中，当修正N2转速在慢车和接近76%转速之间时，TBV打开。当修正N2转速为73%-80%时，TBV会根据T25的情况关闭。当修正N2转速超过80%时，TBV在发送机加速阶段关闭。可以通过CDU查看TBV位置信息。

• VSV

VSV系统控制以下可变静子叶片的角度：

• 高压压气机进口导向叶片IGV
• 高压压气机第一级可变静子叶片
• 高压压气机第二级可变静子叶片
• 高压压气机第三级可变静子叶片

VSV系统调节HPC中的空气流量，这将提高压气机的效率和失速裕度。

VSV系统有以下部件：

• 两个VSV作动筒
• 两个曲柄组件
• 四个驱动环
• 可变静子叶片

部件位置：

VSV作动筒移动进口导向叶片和前三级HPC静子叶片。VSV系统有一个活塞式作动筒，HMU发送伺服燃油压力给作动筒的杆端和头端，伺服燃油压力使得活塞移动，活塞移动曲柄，曲柄移动驱动环，驱动环驱动静子叶片运动。VSV作动筒有一个燃油排放口用来排出杆端封严渗漏的燃油。左侧作动筒的LVDT连接到EEC的B通道；右侧作动筒的LVDT连接到EEC的A通道。

EEC使用以下数据来调控VSV位置：

• TAT
• PT
• P0
• N1转速
• N2转速
• HPC进口空气温度（T25）

VSV系统自动操作，EEC正常通过DEU从ADIRUs处得到TAT、PT和P0数据，通过发动机传感器来得到发动机参数。这些参数用来计算VSV的指令位置。EEC发送信号给HMU，HMU发送伺服燃油压力给两个VSV作动筒，每一个作动筒连接到一个曲柄组件，两个作动筒和曲柄组件共同操作通过4个驱动环来移动可变静子叶片。每一个作动筒有一个LVDT，EEC使用LVDTs来监控VSV作动筒的位置。

当N2处于慢车时，VSVs在关闭位，当N2增加时，VSVs逐渐开大。当N2超过95%时，VSVs完全打开。VSVs在低海拔和低TAT的情况下会被指令到一个趋于闭合的位置以利于在结冰条件下提高发动机的稳定性。当N1和N2转速超过红线1%时，VSVs被指令关闭。

• VBV

VBVs使得一部分低压压气机排气排往外涵，在快速减速阶段，VBV系统防止LPC失速。在发动机低转速和使用反推时，VBV系统使得外来物（水或者沙石）排出高压压气机，这会避免发动机损伤，提高发动机的稳定性。

VBV系统有以下部件：

• VBV作动筒2
• 驱动环
• 排气门（10）、主排气门（2）

部件位置：

VBV作动筒时一个活塞式作动筒，HMU发送伺服燃油压力给活塞的头端和杆端来驱动活塞到指令位置。每一个作动筒有一个燃油总管安装法兰盘用来连接HMU。每一个作动筒上有一个LVDT电插头，左侧作动筒的LVDT连接到EEC的B通道，右侧作动筒的LVDT插头连接到EEC的A通道。VBV作动筒有一个燃油排放口将轴封严的渗漏燃油排出。

有12个VBV门，每一个门通过曲柄连接到驱动环，其中有两个门为主门，VBV执行机构连接到主门的曲柄上。当两个VBV执行机构移动主门曲柄时，VBV门作动，主门曲柄然后移动驱动和另外的VBV门。

两个主门可以互换，主门的两个长的曲柄可以互换，其余10个门也互换。

EEC使用以下数据来控制可变放气活门VBVs的位置：

• P0
• PT
• TAT
• T25
• VSV位置
• N1转速
• N2转速
• 推力手柄解析角度TRA

VBV系统自动操作，EEC正常通过DEUs从ADIRUs得到P0、PT和TAT。从发动机传感器处得到N1、N2、T25和VSV位置，从推力手柄解析器处得到TRA。EEC使用这些数据来控制VBV门的角度，EEC发送指令信号给HMU，HMU发送伺服燃油压力来移动两个VBV作动筒的活塞。作动筒通过一个驱动环连接12个VBV门。VBVs控制排放到外涵的LPC排气量。每个作动筒有一个LVDT，EEC使用LVDT来监控作动筒的位置，一个LVDT发送电信号给EEC的A通道，另一个LVDT发送电信号给B通道。

一般来说，在稳定运行阶段，随着N1转速增加，VBVs趋于关闭。VBVs在N1转速80%以上时完全闭合。

在以下情况下，EEC指令VBV门开度更大：

• 发动机快速减速
• 使用反推
• 潜在的结冰情况

可以在CDU上查看VBV的开度。

机务蓝，作者：王海峰

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