CFM56-7B发动机滑油回油滤旁通信息指示故障的排除

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本文对737NG飞机运行时可能发生的发动机滑油回油滤旁通信息点亮故障的原理、可能的原因和排故建议措施及航线处置时容易出现的现象进行了介绍并提出了可能的优化措施,用于帮助维修人员特别是航线人员在出现此类故障时查找故障原因,提高排故针对性,减少排故时间。

滑油回油滤旁通信息点亮的工作原理

波音737新一代飞机在驾驶舱的中央显示组件(DU)上通过一块信号牌

来告知机组发动机滑油回油滤发生堵塞即将旁通,按照飞行手册的要求,在严重情况下机组可能据此将发动机关车从而造成飞机的空中停车事件。

上述故障的工作原理是在滑油回油滤壳体上安装了一个油滤压差电门,其内部活塞组件在滑油进出油滤压力差达到31.2PSI时作动内部电门触点,两个电门(分别为电门1和电门2)的位置变化电信号通过连接的J7导线传递给发动机电子控制组件(ECU),

ECU将接收到的信号经过处理以ARINC429制式数字信号发给显示电子组件(DEU)后在中央显示组件(DU)上显示,在信息稳定显示之前会闪亮10秒用于提醒机组注意。简图如∶图1所示。

图1 滑油回油滤旁通信息点亮的工作原理图

滑油回油滤旁通信息点亮的原因

从上面工作原理涉及的部附件可以看出,驾驶舱中滑油回油滤旁通信息点亮的原因不外如下几个方面∶

1、油滤堵塞即将要旁通;

2、ECU探测到油滤旁通电信号有故障;

3、压差电门故障;

4、压差电门到ECU之间的导线或者接头有问题。

上述四种原因实际上可归纳为两方面的问题,

一是油滤发生了堵塞,达到了即将旁通的水平而报警(即真堵塞);

二是电气系统包括电门,插头,导线和ECU有故障而给出指示(假堵塞),或者说探测系统信号有问题,这种情况下通常ECU会设定故障代码,同时油滤旁通信息也会点亮。我们将分别分析其特点。

滑油回油滤旁通信息点亮故障现象及分析

图2给出了滑油回油滤旁通信息点亮的故障逻辑。

图2 滑油回油滤旁通信息点亮的故障逻辑图

我们分两种情况进行分析,首先是发生了真实的油滤堵塞,其次是没有发生油滤堵塞而是信号系统发生了故障。

1)油滤堵塞

油滤压差电门内部有两个电门,分别为电门1(SW1)和电门2(SW2),油滤未堵塞时电门1接通而电门2断开;

当油滤发生堵塞滑油进出油滤压力差达到设定值时,电门1断开而电门2接通。这一信息可通过 CDU上查看发动机自检输入监控(INPUT MONITORINGOIL FILTER的滑油滤参数获得(后文有详细介绍)。

油滤堵塞造成油滤进出口压力差达到31.2PSI时,压差电门作动触点改变位置,电门1断开而电门2接通,这一信号由J7导线通过两个接头传送到 ECU后被分为两路分别由ECU内A通道和B通道同时处理,以A通道为例(B通道逻辑相同,不赘述),如果此时ECU探测到发动机在运行,则60秒延迟后向 DEU发出油滤旁通指令。

这里60秒延迟功用是过滤油滤旁通电门的假信号,当A通道工作时B通道处于备用状态。油滤发生堵塞的原因可能是滑油系统污染,或者发动机故障造成了污染。由上面分析可以知道,电门位置改变造成的油滤堵塞无论飞机在空中还是在地面,油滤旁通信息都会点亮。

2)油滤堵塞信号系统故障

油滤并未堵塞,但由于信号系统发生故障使得ECU探测到如下情形时也会点亮旁通信息∶

ECU内A通道或者B通道有一个信号异常(故障信息为79-11121,79- 11122,79-21121,79-21122);

ECU内A通道和B通道信号都有错误(故障信息为79-11121和79-21121或者79-31121,79-11122和79-21122或者 79-31122);

ECU探测到油滤压差电门内部两个电门处于同样的状态,即电门有故障(电门1和电门2都接通或者都断开)。

出现上述任一情形,ECU将认为滑油滤信号不一致(Disagree)并设定故障代码,如果此时飞机不在空中,则在30秒延迟后向DEU发出油滤旁通的指示,也就是说如果飞机未落地正在飞行,则由于系统信号问题造成的油滤旁通信息将被抑制,直到落地后才开始点亮。

上述情形造成的旁通信息被送到DEU时也并不是立刻点亮DU上的显示,只有当飞机不在起飞和降落过程中时才会点亮,而且点亮前10秒钟会闪亮来提醒机组的注意。起飞和降落过程中抑制油滤旁通信息的原因主要是在飞行的关键阶段不干扰机组的驾驶。

CFM56-7B发动机上很多关键参数均使用双传感器,比如N1,N2,滑油压力和滑油温度等,而滑油回油滤堵塞压差电门只有一路传感器,只是这一路信号在ECU内部被一分为二送给了 AB两个通道,信号在两个通道内被分别处理。由此可知,当系统发现单通道信号有问题时,极大地可能性就是 ECU本身发生了故障。

滑油回油滤旁通信息点亮故障的排除

通过上面对故障原因的分析,可以得到基本的滑油回油滤旁通信息点亮时的排故步骤,在实际操作之前,首先需要完成如下准备工作并作记录∶

1)和机组落实信息是在空中出现还是在落地后出现;

2)马上在驾驶舱调取CDU上信息,具体为发动机自测中INPUT MONITORING滑油滤信息,调出后如图3所示∶

图3 在驾驶舱调取CDU上信息

通常图3显示信息如表1所示。

表1 CDU上信息显示的各种状态

3)执行ECU自测(ECU BITE),查看并记录是否有故障代码(79-11121, 79-11122.79-21121.79-21122.79- 31121以及79-31122。

上面准备工作完成后,可以汇总获得的信息如表2所示∶

表2 CDU自测汇总获得的信息

对上述信息的分析,可以基本推断可能发生故障的位置并采用针对性的排故措施∶见表3内容。

表3 推断可能发生故障的位置并采用针对性的排故措施的列表

航线排除滑油回油滤旁通信息点亮故障时容易发生的现象

机组或者维修人员发现滑油回油滤旁通信息点亮故障时航线最易发生的情况是在没有获得发生阶段,发动机自检实时监控输入信息状态和ECU故障代码未知的情况下即更换回油滤和电门,

这种情况有可能碰巧排除了故障,却不能使我们确认故障根源,一方面会造成故障排除不彻底继续重复发生,另一方面就是造成了人力和财力的浪费,比如一个CFM56-7B发动机的滑油回油滤压差电门要花费5千多美元,而一个油滤滤芯也将近100美元。

从上文可知,在实际实施之前获取足够的信息以及对系统可能原因的分析思考将会使排故过程更有针对性同时时间上也不会浪费。

简单的情况下可能通过检查接头即可排除故障,而通过首先检查磁堵滤网是初步判断滑油系统是否有污染的首选步骤,而在一些复杂的情况下,则需要更换压差电门,J7导线乃至ECU或者滑油泵方可彻底排除隐患。

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