CFM56-7B发动机起动不成功故障浅析

黄玉乔

东方航空技术有限公司云南分公司650200

摘要：在CFM56-7B发动机的维护中，遇到过一起发动机起动好以后自动停车的故障，虽不常见，但具有较鲜明的故障特点，值得研究和探讨，现做一点故障浅析。

关键词：起动不成功；翼梁活门；故障分析

CFM56-7B是一种全权限燃油控制（FullAuthorityDigitalElectronicContro简称FADEC）发动机，作为波音公司的737NG系列飞机的主要选装动力装置，是双转子、轴流式、高涵道比、分开排气的涡轮风扇发动机，具有较高的安全可靠性和燃油经济性。该发动机设计先进，发动机排气温度EGT（EGTExhaustGasTemperature）裕度大，燃油控制系统采用全电子控制，发动机在使用过程中出现故障较少而且易于维护。因飞机的使用环境恶劣，且系统复杂，在使用过程中难免会出现一些故障，发动机的起动系统故障也时有发生，结合机队日常维护的情况，对发动机起动故障做些总结和分析。

一．故障现象及排故过程

飞行机组反映使用APU引气起动右发，发动机各参数正常，起动完成后起动左发过程中，右发转速下降，机组人工关车。排故人员调看右发EEC（ElectronicEngineControl）维护页面无故障历史纪录，无故障信息及故障代码，检查右发进排气口和排气口、高压燃油泵主燃油滤、滑油泵磁性探测器均无异常。更换右发EEC，地面起动右发运转，右发工作正常。后续航班起动右发过程中，曾短暂出现右发燃油流量摆动现象（摆动过程中N1、N2正常，EGT保持不变），再次排故对右发PS3控制管路进行检查，管路无堵塞及渗漏；检查清洁右发燃油流量传感器电插头、更换燃油流量传感器，检查测量右发翼梁活门相关线路正常、更换右发翼梁活门作动器后测试正常。试车测试起动右发过程中，当右发N2转速达到56%起动机脱开后，右发所有参数下降，后人工关车。再次起动时，提起起动手柄发动机无燃油流量，右发起动不成功。

地面测试时发现右发翼梁活门有对起动手柄反应慢或不反应的现象。具体故障现象为：提起右发起动手柄测试检查发现，右发翼梁活门指示灯“VALVECLOSE”灯能从暗亮位变明亮位，但是不能灭，说明活门没有打开，随后尝试两次都不能打开翼梁活门；再次提手柄后，“VALVECLOSE”灯可以灭，活门可以打开，但对比左、右发活门的打开速度，右发比左发从明亮位到灯灭慢2-3秒（双发起动手柄同时提起）。针对此故障现象，测量右发翼梁活门作动器各相关控制线路，电源、接地、通断均正常，因此判断为翼梁活门本体或活门作动器工作不正常，更换翼梁活门和作动器后，测试右发翼梁活门对起动手柄反应慢或不反应的现象消失，对比左、右发活门的打开速度一致；起动右发试车检查，右发起动正常，翼梁活门工作和指示正常，发动机各参数正常。执行后续航班再发生该故障，故障彻底排除。

二．故障总结分析

1.B737-700翼粱活门工作原理分析（见附图1）

（附图1）

B737-700飞机翼粱活门位于飞机位于左右机翼前粱，发动机吊架外侧。它受起动手柄和灭火手柄的控制。翼粱活门控制机翼油箱的油到发动机高压燃油泵。翼粱活门由三部分组成：活门本体，转接盘和传动轴，马达作动器。

翼粱活门本体：活门本体由一根转轴带动一个牒形活门，控制发动机供油的通断。该活门是一个位置自保持活门，即活门不会自动复位开关位置，当活门处于关闭位，必须有一个电信号送至马达作动器的“开”线圈，才能打开活门；而活门开后无论何种状态均不会自动关闭，除非有一个电信号送至马达作动器的“关”线圈，由作动器关闭活门。

转接盘和传动轴：把马达作动器的指令传给活门本体。

马达作动器电路：（见附图2）

受灭火手柄和发动机起动手柄控制。当起动手柄在“关断位”时，28VDC电源通过起动手柄电门送至翼梁活门作动器的“关”线圈，由作动器关闭活门；当起动手柄置于“慢车位”时，则28VDC电源通过起动手柄电门送至翼梁活门作动器的“开”线圈，由作动器打开活门。P5“板翼梁活门关”蓝色指示灯工作情况：当翼梁活门关时，灯指示暗亮；当活门开时，灯指示熄灭；当活门处于转换状态或活门位置与起动手柄位置不一致时，灯指示明亮。需要指出的是，发动机EEC对翼粱活门的位置是不进行监控的，这就是为什么该活门故障引起发动机自动停车后，发动机的EEC维护页面没有任何故障。

（附图2）

2．故障分析

飞机在曾两次出现的右发起动后各参数下降、关车的故障现象，是右发翼梁活门始终未打开造成。右发起动过程中，如果翼梁活门始终未打开，翼梁活门下游至发动机的供油管路内所存有的剩余燃油将可短时间供发动机运转。

为确认故障原因，对右发进行了故障现象的模拟验证，在未起动前，拔出翼梁活门跳开关，使活门处于关闭状态下起动发动机，两次验证结果分别是N2达到55％时发动机参数开始下降，自动停车。模拟情况和实际故障现象一致。

排故结束后，对拆下的翼梁活门本体检查，发现该活门在全关位时，牒形活门与活门管路内封严有相摩情况并且产生了较大的摩擦力，导致打开活门时在牒形活门开始打开运动的初期，活门输入轴必须要克服非常大的扭力，这一状况与当时所表现出的故障现象较为吻合，即该翼梁活门打开时间比左发慢2～3秒，有时甚至无法打开；对比即将安装的新活门则无此情况，相对应的，新活门安装完毕后测试时，活门响应滞后或不响应起动手柄的现象消失，且左、右发翼梁活门打开速度一致。

根据以上排故过程及技术分析可知，该机右发起动故障，应定义为右发起动过程中翼梁活门未打开导致起动失败，而非自动停车。根据翼梁活门位置自保持的工作特性可知，一旦翼梁活门打开发动机起动成功后，活门将保持在开位而不会自动关闭，该故障只会在起动过程中偶尔出现，一旦发动机起动好后，它不会引起发动自动停车，即没有空中停车的可能。

参考文献

［1］许春生主编.民用航空发动机控制.北京：中国民航出版社，1995

［2］郑连兴，任仁良主编.涡轮发动机飞机系统.北京：电子工业出版社，2006.6

［3］Boeing737-700AircraftMaintenanceManual,BoeingCommercialAirplaneCompany