1、目錄第1章 CFM56-5發動機概述2第2章 發動機加速性32.1 發動機加速性概述32.2 發動機加速的工作原理3第3章 發動機慢加速的故障分析53.1 發動機慢加速故障概述53.2. 發動機結構上的因素53.3. 燃油控制裝置5系統63.5.引氣系統73.5.1 HP Bleed Valve 高壓引氣活門83.5.2 Pressure Regulating Valve 壓力調節活門93.5.3. IP check valve 中壓單向活門103.5.4. Wing anti-ice valve 機翼防冰活門113.5.5. Nacelle anti-ice 發動機吊艙防冰113.5.6.

2、Air conditionning system 空調系統113.6. PS3 Sense Line 增壓級出口壓力檢測管故障123.7 排故過程143.8 系統故障樹15參考文獻16附錄工卡17第1章 CFM56-5發動機概述CFM56-5 是裝載于飛機上的高涵道比、雙轉子、軸流式的渦輪風扇發動機。是有美國通用電氣公司（GE）和法國國營航空發動機研制公司（SNECMA）組成的國際公司（CFMI）研制生產的，圖1-1為CFM56-5B發動機。該發動機包括4級整體的風扇和低壓壓氣機（增壓器）（1級風扇，1級風扇出口導向葉片，3級增壓級轉子，4級增壓級靜子），由4級低壓渦輪驅動；9級高壓壓氣機（9

3、級轉子，1級可調進口導向葉片，3級可調靜子葉片，5級固定靜子葉片），由1級高壓渦輪驅動；環形燃燒室。圖1-1 CFM56-5B發動機。 本文主要介紹CFM56-5B發動機的加速的工作原理，分析影響發動機加速性的因素以及故障排除過程。第2章 發動機加速性2.1 發動機加速性概述發動機加速性能的好壞，一般是以加速時間的長短來衡量的，從使用的角度而言，總希望加速時間越短越好，以保證發動機有足夠的機動性能。發動機加速性能取決于發動機軸上的剩余功率，發動機軸上的剩余功率有取決于剩余供油量，剩余供油量愈多，剩余扭矩愈大，加速時間愈短，加速性愈好。2.2 發動機加速的工作原理 影響發動機加速性的部件：壓氣機

4、低壓級靜壓檢測管，高壓引氣活門，壓力調節活門，機翼防冰活門，發動機吊艙防冰，空調系統，中壓單向活門，HMU液壓機械組件，ECU 電子控制組件作出了描述，根據它們在飛機上的位置連接關系做出了如圖2-1的系統結構框圖，它表示了這些部件在物理上的連接關系。圖2-1 系統結構框圖根據各個部件之間的連接以及功能關系做出了如圖2-2的功能框圖圖2-2 系統功能框圖由系統結構框圖和功能框圖可以清楚的看出整個系統的工作原理，發動機加速的同時發動機吊艙防冰、飛機機翼防冰、飛機空調系統等從發動機第5級和第9級引氣，發動機的引氣量影響了從發動機壓氣機進入燃燒室的空氣流量，使之減少，在發動機燃油流量一定時這就增大了燃

5、燒室中的油氣比，燃燒室中的油氣比過高會引起渦輪前燃氣溫度超溫、發動機喘振、富油熄火因此要限制發動機加速供油量，使之減少，這樣就影響了發動機的加速性，使它變慢。第3章 發動機慢加速的故障分析3.1 發動機慢加速故障概述影響發動機加速性的因素繁多，除了發動機本身結構上的因素外，還涉及到發動機引氣，空調系統，VSV系統，HMU液壓機械組件，ECU 電子控制組件。發動機加速性故障是一種比較常見的故障，根據CFMI在中國的統計：由發動機故障引起的航班延誤和取消，發動機啟動、加速慢故障占5%，由發動機故障引起的中斷起飛、發動機啟動、加速問題占14.29%。了解常見故障產生的原因，有助于航空公司機務人員的正

6、確排故，減小由發動機慢加速造成放經濟損失。3.2. 發動機結構上的因素 隨著發動機逐漸的老化：高/低壓渦輪葉尖間隙變大，燃氣滲漏損失增加（間隙每增加1%，效率降低1.5%）;壓氣機/渦輪葉片葉身變臟，改變了壓氣機/渦輪的設計葉型，壓氣機/渦輪葉片的效率下降；高壓渦輪導向器，低壓渦輪導向器蜂窩封嚴效果變差；燃燒室頭部積炭；燃油霧化質量下降。這些因素都會使發動機性能惡化，體現在圖3-1中就是穩定工作線向上漂移、加速裕度減小，從而使發動機加速性變差。這種故障在航線維護中無法排除，只能通過發動機大修翻新來改善。圖3-1發動機工作特性曲線3.3. 燃油控制裝置 CFM56-5B發動機采用的是全權數字電子

7、控制(FADEC)燃油控制組件駕駛艙到發動機沒有機械的連接，類似于電傳操縱(fly by wire)的飛機控制系統。組成：專用的交流發電機和電源；大腦發動機控制組件(ECU)，包括兩臺完全相同的電腦，稱為A通道和B通道，執行發動機控制計算，監控發動機狀態；肌肉液壓機械裝置(HMU)，將來自發動機控制組件(ECU)的電信號轉換成液壓；傳感器控制和監控。全權數字式電子控制(FADEC)部件如圖3-2所示：圖3-2全權數字式電子控制(FADEC)部件在HMU中，由扭矩馬達把ECU傳來的電信號轉化為液壓信號（通過燃油作為介質），調節燃油計量活門，調節發動機燃油流量。因此HMU故障（主要是扭矩馬達故障或

8、電液伺服活門故障）會影響發動機燃油流量的調節從而導致發動機加速性變慢。ECU是在不同飛行條件和發動機工作狀態對轉子間隙進行控制和啟動控制，必須先從公共顯示系統（CDS）和電子顯示組件（DEU）獲得預期的控制命令，然后根據控制法則向外輸出電信號。 當ECU故障時HUM不能獲得準確的信號來調節燃油計量活門，調節發動機燃油流量從而導致發動機加速性變慢。3.4.VSV系統 CFM56-5B發動機的VSV系統是用于控制進入高壓壓氣機的空氣流量，防止高壓壓氣機在小轉速工作時出現失速/喘振，其控制規律如圖3-3所示：圖3-3 VSV系統控制規律VSV的實際位置由高壓轉子轉速N2，高壓壓氣機進口溫度傳感器（C

9、IT）及位置反饋信號決定。CIT傳感器是一種機械-液壓式的傳感器，由于伺服燃油中或多或少地含有各種雜質，這些雜質進入CIT傳感器后會堵塞傳感器的濾網，增大了伺服燃油的流動阻力，使得CIT傳感器的進口油壓和出口油壓的壓差增大，ECU感應到的CIT增大；根據VSV的控制計劃，當CIT上升時，VSV會偏關，使進如高壓壓氣機的進氣量減小，發動機加速性變差；另外如果VSV的反饋信號與實際位置不一致時（如偏開）由于VSV的控制是閉環控制，則VSV的最終開度會偏關，發動機的加速性同樣變差。3.5.引氣系統在CFM56-5B發動機上高壓壓氣機第5級和第9級位置引氣到空調系統，機翼防冰，發動機吊艙防冰，在發動機

10、作加速性測試時，都要求引氣關閉。以保證發動機加速迅速。如果引氣活門卡阻（保持開位）或引氣管出現滲漏，則在發動機加速時，引氣造成發動機功率的損失，從而影響發動機的加速性。引起引氣系統故障因素有：HP Bleed Valve 高壓引氣活門、Pressure Regulating Valve 壓力調節活門、Wing anti-ice valve 機翼防冰活門、Nacelle anti-ice 發動機吊艙防冰、Air conditionning system 空調系統、IP check valve 中壓單向活門。 HP Bleed Valve 高壓引氣活門圖3-4 HP Bleed Valve高壓引氣

11、活門如圖3-4所示， 高壓引氣活門控制從第9 級發動機引氣總管來的引氣流，該活門是一種蝶型活門，由彈簧力使其在關閉位，位于發動機機匣8：00 鐘位置區域上。故障的可能原因有：蝶形活門卡阻，彈簧損壞。3.5.2 Pressure Regulating Valve 壓力調節活門圖3-5 壓力調節活門壓力調節活門如圖3-5所示，壓力調節活門控制從發動機來的引氣，這壓力調節活門的控制功能有：關閉引氣、發動機引氣的壓力調節、限制發動機引氣的溫度；壓力調節關斷活門是一種蝶形活門其故障可能原因有：蝶形活門卡阻，彈簧損壞。3.5.3. IP check valve 中壓單向活門圖3-6 中壓單向活門中壓單向活

12、門如圖3-6所示，中壓單向活門是一種分離式鉸鏈門型單向活門。中壓單向活門在發動機引氣總管的口端，它位于發動機高壓壓氣機匣的左側，中壓單向活門讓與箭頭方向一致的氣流流過，而阻止相反方向的氣流流過。 兩個半圓型鉸鏈門控制氣流流動，正方向氣流打開鉸鏈門，反向氣流關閉鉸鏈門。故障可能原因有：中壓單向活門損壞。3.5.4. Wing anti-ice valve 機翼防冰活門圖3-7 機翼防冰活門機翼防冰活門控制氣流從氣源總管流進防冰供氣管道。 是馬達驅動的蝶形活門，用115 伏交流電源，活門有一個人工超控和位置指示桿， 兩個V 型夾安裝活門在管道上機翼防冰活門位于機翼前緣、發動機外側。 3.5.5.

13、Nacelle anti-ice 發動機吊艙防冰 發動機吊艙防冰主要是進氣道防冰，氣道防冰系統使用發動機5級和9級壓氣機熱空氣，熱空氣經防冰活門調節和控制進入發動機進氣道前沿整流罩內的環型噴射管，通過熱噴射氣流加熱進氣道前沿達到防冰的目的。其主要部件包括：防冰管路、防冰活門、防冰過熱電門、防冰壓力電門以及環型噴射管。3.5.6. Air conditionning system 空調系統如圖3-8，空調系統為機組乘客和設備提供一個可調節的內部環境主要有制冷分配加溫溫度控制設備冷卻增壓等六個子系統，空調系統從功能上講主要有組件流量控制組件制冷區域溫度控制再循環以及空氣分配五個部分，來自氣源系統的

14、新鮮空氣通過左右兩個流量控制與關斷活門進入空調系統該活門控制進入飛機的新鮮空氣的量新鮮空氣進入制冷組件后被降溫和抽濕再進入空調分配系統對左組件的控制通常可保證駕駛艙制冷而對右組件的控制則保證對混合總管的制冷來自組件和地面空調接口的空調氣通過分配系統進入溫度控制區域區域溫度控制部分為進入用戶區域的空調空氣加溫并調節氣壓。圖3-8空調系統功能圖3.6. PS3 Sense Line 增壓級出口壓力檢測管故障發動機Ps3管路如圖3-10所示，由圖3-9可知，Ps3管路是測量增壓級出口氣壓，通過Ps3軟管將氣壓信號傳遞給ECU，ECU根據此信號監控發動機狀態，然后發出一電信號通過HMU轉換成機械信號控

15、制燃燒室中的燃油流量。如果Ps3管路發生故障，ECU不能得到準確的信息對發動機監控從而使發動機加速性變差。Ps3管路發生故障的可能有：管路堵塞或者滲漏。圖3-9 Ps3管路位置圖3-10 Ps3管路3.7 排故過程首先，在TSM手冊中根據現有的關鍵詞找到相應的章節號。根據所查章節號TASK 71-00-00-810-807得知，該故障可能原因：壓氣機低壓級靜壓檢測管，高壓放氣活門，壓力調節活門，機翼防冰活門，發動機吊艙防冰，空調系統，中壓單向活門，HMU液壓機械組件，ECU 電子控制組件。先從壓氣機低壓級靜壓檢測管開始排查, 檢查壓氣機低壓級靜壓檢測管是堵塞還是滲漏, 如果壓氣機低壓

16、級靜壓檢測管無故障，檢查數據管理組件最后一站的起飛報告了解發動機引氣系統的當前狀態，如果每臺發動機的引氣出口壓力與數據管理組件報告上的不相同，檢查發動機高壓級引氣活門或壓力調節活門，機翼防冰活門或吊架防冰，空調系統等有沒有故障。如果沒有故障，檢查中壓單向活門的狀況或濕熱的舌形活門有沒有損壞，如果沒有損壞，檢查可調靜止葉片的連動桿和檢查并修正可調靜子葉片搖臂傳動裝置或機械的吊環上松動的部分，看其有沒有損壞，如果沒有損壞更換機械液壓組件，如果故障任然存在更換電子控制組件，如果故障任然沒有排除則用孔探儀檢查高壓壓氣機。3.8 系統故障樹圖3-11 發動機慢加速故障樹X1：滲漏 X2：堵塞X3：ECU

17、超溫 X4：ECU相關參數傳感器故障X5：ECU冷卻引氣管故障 X6：電液伺服閥故障X7：CH A通道線纜損壞 X8：扭矩馬達故障X9：高壓引氣活門故障 X10：壓力調節活門故障X11：機翼防冰活門工作 X12:發動機吊艙防冰故障X13：空調系統故障 X14:中壓單向活門故障X15: 可調靜子葉片搖臂傳動裝置損壞 X16:吊環上松動的部分損壞參考文獻1 A320飛機維修手冊.AIRBUS2 A320定期檢修手冊.AIRBUS3胡君.中國民用航空飛行學院CFM56_3發動機啟動_加速慢故障分析4唐慶如，敖良忠.AREO-ENGINE LINE MAINTENANCE.中國民用航空飛行學院.009

18、 附錄.工卡 A/C REG機號REV.DATE修正日期TITLE 標題The Engine is Slow To Accelerate發動機慢加速CARD NO 卡號B-25902009-01-06Z76-CA-101-1Item工序Job Description工作單內容MECH工作者INSP檢查者TASK 71-00-00-810-807The Engine is Slow To Accelerate發動機減慢加速1.Possible Causes故障可能原因- PS3 Sense Line 壓氣機低壓級靜壓檢測管- HP Bleed Valve 高壓引氣活門- Pressur

19、e Regulating Valve 壓力調節活門- Wing anti-ice valve 機翼防冰活門- Nacelle anti-ice 發動機吊艙防冰- Air conditionning system 空調系統- IP check valve 中壓單向活門- HMU液壓機械組件- ECU 電子控制組件2.Job Set-up Information工卡信息的建立A. Referenced Information 參照信息AMM 36-11-00-710-001 Operational Test to read the CURRENT STATUS of theEngine Bleed

20、 Air System 操作測試發動機放氣系統的當前狀態AMM 36-11-41-200-001 Inspection/Check of the IP Bleed Check Valve 檢查中壓引氣單向活門AMM 71-00-00-710-025 Accel Check加速性檢測AMM 72-00-00-200-026 Inspection/Check of the PS3 Line 檢測壓氣機低壓級靜壓判斷線AMM 72-31-00-290-002 Inspection of the High Pressure Compressor Rotor Assembly 檢測高壓壓氣機轉子裝配AM

21、M 73-21-10-000-002 Removal of the Hydromechanical Unit (HMU) 拆卸液壓機械組件 A/C REG機號REV.DATE修正日期TITLE 標題The Engine is Slow To Accelerate發動機慢加速CARD NO 卡號B-25902010-12-03Z76-CA-101-1Item工序Job Description工作單內容MECH工作者INSP檢查者AMM 73-21-10-400-002 Installation of the Hydromechanical Unit (HMU)安裝液壓機械組件AMM 73-21-

22、60-000-001 Removal of the Electronic Control Unit (ECU)(4000KS)拆卸電子控制組件AMM 73-21-60-400-001 Installation of the Electronic Control Unit(ECU)(4000KS) 安裝電子控制組件AMM 73-21-60-740-026 Read the CLASS 3 REPORT 閱讀3級的報告AMM 73-29-00-710-040 Operational Test of the FADEC on the ground (withEngine Motoring)在地面上操

23、作測試全權限數字發動機控（在發動機監控下）3.Fault Confirmation 故障確認A.Test 測試(1) Do the ACCEL CHECK (Ref. AMM TASK 71-00-00-710-025)加速性測試（查閱AMM手冊 TASK 71-00-00-710-025）NOTE : Slow acceleration is most likely to occur during power up fortake off between min idle and N1=50 percent.注意：減慢加速性通常發生在起飛時推力在最小慢車到N1轉速的百分5之間。(2) If

24、the Accel Chek is within the limits and the fault is still reported during subsequent flights, following trouble shooting is to be done at first opportunity without interfering with Revenue Service Operation.如果檢測加速性在紅線范圍內，同時報告故障依然在后續航班中，隨后故障排除是在沒有服務工作干擾時一有機會就做的。 故障隔離 A/C REG機號REV.DATE修正日期TITLE 標題Eng

25、ine is Slow to Accelerate發動機慢加速CARD NO 卡號B-25902009-01-06Z76-CA-101-1Item工序Job Description工作單內容MECH工作者INSP檢查者(3) If the Accel Chek is not within the limits, following trouble shooting is to be done prior to next flight.如果檢測加速性不在紅線范圍內，隨后故障排除在下一次航班前做。4.Fault IsolationA. Do this procedure. 做如下程序。(1) Do

26、 a check of the Post Flight Report (PFR), the FADEC Last Leg Report and of the Schedule Maintenance Report (SRM) or Class 3 Report (Ref.AMM TASK 73-21-60-740-026) for PS3, ECU, HMU, FMV, VSV failure messages. Do the trouble shooting related to the failure message(s)if present. 檢查航前報告，全權限數字發動機控制系統最后一

27、站的報告，和維護計劃報告或者壓氣機低壓級靜壓，電子控制組件，液壓機械組件,燃油計量活門，可調靜止葉片故障信息的3級報告（參閱 AMM TASK 73-21-60-740-026）。由目前的相關的故障信息做故障排除。(2) If no failure message is found, do the following trouble shooting: 如果沒有發現故障信息，做如下的故障排除： - Do a check of the PS3 Sense Line for blockage or leakage (Ref. AMM TASK 72-00-00-200-026). 檢查壓氣機低壓級

28、靜壓檢測管是堵塞還是滲漏。（參閱AMM TASK 72-00-00-200-026）。 - If nothing is found: 如果什么也沒發現： A/C REG機號REV.DATE修正日期TITLE 標題Engine is Slow to Accelerate發動機慢加速CARD NO 卡號B-25902009-01-06Z76-CA-101-1Item工序Job Description工作單內容MECH工作者INSP檢查者- If available, do a check of the DMU take-off report of the last leg to determine

29、 the level of bleed output taken on each engine. Check line C1 of the DMU report ACCS SD/313600 (STANDARD HEADERS FOR PRINT REPORTS for details) 如果壓氣機低壓級靜壓檢測管是可用的，檢查數據管理組件最后一站的起飛報告確認每臺發動機的引氣出口壓力水平。檢查數字管理組件的線路C1報告空中指揮和控制系統SD/313600 (對于打印標題的詳細報告的標準)- If no DMU report is available do a test to read the

30、 current engine status of the bleed air system (Ref. AMM TASK 36-11-00-710-001). 如果沒有可用的數據管理組件的報告做一個檢測去了解發動機引氣系統的當前狀態。（參閱 AMM TASK 36-11-00-710-001)。- If the bleed output recorded either on the DMU report or in the bleed air system is not the same for each engine: 如果每臺發動機的引氣出口壓力記錄無論是數據管理組件報告上的還是引氣系統

31、上的都不相同： - check that there are no fault affectting the engine HP Bleed Valve or Pressure Regulating Valve. Correct as necessary per applicable TSM. 檢查有沒有負面的影響發動機高壓級引氣活門或壓力調節活門。按照有效的TSM手冊修正是必要的。- check that there are no fault affectting the Wing anti-ice valve or Nacelle anti-ice. Correct as necessar

32、y per applicable TSM. 檢查有沒有負面的影響機翼防冰活門或吊架防冰。按照有效的TSM手冊修正是必要的。- check that there are no fault affectting the Air conditionning system (Air cycle machine, pack flow valve control, zone controller). Correct as necessary per applicable TSM.檢查有沒有負面的影響空調系統（空氣循環機，流量控制活門，區域控制器）。按照有效的TSM手冊修正是必要的。 A/C REG機號RE

33、V.DATE修正日期TITLE 標題Engine is Slow to Accelerate發動機慢加速CARD NO 卡號B-25902009-01-06Z76-CA-101-1Item工序Job Description工作單內容MECH工作者INSP檢查者- If nothing is found: 如果什么都沒發現：(3) Inspect the IP check valve for condition or sticky flappers (Ref. AMM TASK 36-11-41-200-001). 檢查中壓單向活門的狀況或濕熱的舌形活門（參閱 AMM TASK 36-11-41

34、-200-001)。(a) If damage is found: 如果發現損壞： - repair as necessary 必須修復(b) If nothing is found, continue the trouble shooting as follows. 如果什么也沒發現，按照下面繼續排故。 (4) Do a visual check of the VSV linkage and look for any loose parts at VSV actuator bellcrank or rings mechanical corrections. 目視檢查可調靜止葉片的連動桿和檢查

35、并修正可調靜子葉片搖臂傳動裝置或機械的吊環上松動的部分。(a) If damage is found: 如果發現損壞： - repair as necessary 必須修復 (b) If nothing is found: 如果什么也沒發現：- replace the HMU (Ref. AMM TASK 73-21-10-000-002) and (Ref. AMM TASK 73-21-10-400-002). 更換機械液壓組件（參閱 AMM TASK 73-21-10-000-002)和（參閱 AMM TASK 73-21-10-400-002)。 A/C REG機號REV.DATE修正日期TITLE 標題Engine is Slow to Accelerate發動機慢加速CARD NO 卡號B-25902009-01-06Z76-CA-101-1Item工序Job Description工作單內容MECH工作者INSP檢查者1 If the fault con