ATA80-737NG飞机发动机起动系统介绍
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一、系统概述
737NG发动机起动涉及的部件或系统有:气源、电源、起动电门、发动机燃油控制系统、发动机控制系统和通用显示系统(CDS)。
二、各系统、部件功能
1)起动电门:是一个四位电门,当电、气源均可用,将电门打至GRD位时:
· EEC接收起动信号用于点火、燃油控制;
· APU的ECU接收到起动信号进入MES模式,IGV开度增大,气源管路压力增加;
· 起动活门打开,气源驱动涡轮起动机转动;
将电门打至FLT位:仅在空中使用,因发动机处于风车状态,转速较高,此类起动不使用起动机。
2)起动活门:主要包括作动筒、活门本体和位置指示器。当起动电门置于GRD后,起动活门电磁阀励磁,作动筒内的球形阀向下移动,禁止A腔和B腔连通,气源只进入A腔,在气压作用下,A腔压缩B腔,作动筒连杆开始向下作动并克服活门的弹簧力使活门打开,气源进入起动机,同时向下作动的连杆接通指示电门,将活门打开信息传递至DEU,“START VALVE OPEN”显示在DU上。
当起动电门不在GRD位时:作动筒内的球形阀移动至通气孔(VENT)位置,A腔、B腔压力相同,作动筒连杆不作动,活门处于关闭位。有时机组绕机检查时,会听到起动机处有漏气声,这是由于球形阀长期磨损,导致内封效果变差,引气从通气孔处渗漏。
起动活门位置指示器上有人工超控口,冬季时,机组报告起动时引气活门未打开,可使用3/8摇把人工活门。
3)起动机:来自起动活门的气源驱动起动机内的涡轮空气马达,涡轮驱动减速齿轮并连接离合器,离合器将动能传输至起动机的输出轴,输出轴驱动AGB,AGB通过轴和齿轮驱动N2。
上图是起动机的剖面图,气流通过进气口[120]到达涡流叶片[20],产生高速、低扭矩的转动,正齿轮[90]、正齿轮轴[30]和内部齿轮组件[40]形成一套减速齿轮,将高速低扭矩的转动转变为低速高扭矩的转动,排气经由排气匣[110]到外界。
离合器[70]是输出轴[50]的一部分,正常起动过程中,离合器[70]连接着内部齿轮组件[40]和输出轴[50],可将内部齿轮组件[40]处的低速高扭矩的转动传输至输出轴[50],当N2转速达到55%时,起动活门关闭,气源停止供应至起动机,减速齿轮和涡轮叶片停止转动,离合器脱开减速齿轮,仅有输出轴、滑油泵[60]和离合器随着N2转动。
起动机脱开后,来自AGB的滑油润滑、冷却起动机后又流回AGB,仅有少量滑油留着起动机内。
若涡轮叶片因推力轴承失效而轴向移动,排气匣[110]的切割环将切割叶片的轮辋,包容环[10]将涡轮叶片包容在内。
齿轮匣[100]内的磁堵[80]可收集润滑系统中的金属碎屑。
三、其他
1)START VALVE OPEN的显示:稳定亮、闪亮。
稳定亮:起动活门开且起动电门位于GRD位;
闪亮10秒后稳定亮:动活门开但起动电门不在GRD位;
2)起动机切断:当N2达到55%后,DEU移除起动电门电磁阀的地信号,起动电门跳至OFF位,起动活门电磁阀停止励磁、起动活门闭合。
3)空中起动:机组将起动电门置于FLT位进行风车起动,风车起动不使用起动机,在空中启动时,地面起动保护功能是不起作用的。但当风车转速低于起动限制时,在N2指示器上会显示洋红色的X-BLD,提示机组使用交输引气起动,此时需要起动机的介入来加速N2。
4)自动点火:当EEC探测到发动机可能存在熄火情况时,EEC内部逻辑启动自动点火(双点火),这叫做熄火保护(Flameout Protection)。熄火保护触发逻辑有:
· 起动手柄在IDLE位,且起动电门在FLT位;
· 飞机在空中时,起动手柄在IDLE位,且起动电门在GRD位或CONT位,N2低于慢车转速;
· 起动手柄在IDLE位,转速非指令下降或N2转速在50%-57%之间,在这种情况下,双点火系统运行30s;
· 飞机在空中时,起动手柄在IDLE位,起动电门位于OFF位,N2转速在5%和慢车转速之间。