A320空调组件出口温度高故障浅谈

A320空调组件出口温度高故障浅谈提起A320空调系统，大家都耳熟能详。

但该系统的故障却令人非常头痛，尤其是组件出口温度高这一故障，牵涉众多部件，且更换任一部分，工作量都相当大。

根据TS M按部就班的排故顺序进行排故，无疑将会加大工作量，降低效率。

因此，针对该故障，总结出新的排故思路就显得非常必要。

组件出口温度高的具体故障现象为：无故障信息，在地面TP（组件出口温度）15`C左右，导致驾驶舱温度无法下调。

而且有些TP较高的飞机在巡航时，TP可调至合适的温度，有些则不行。

组件系统中可以利用的实时监控的AIDS参数有：PF（流量）.COT(压气机出口温度).TW(水分离器出口温度).RI(冲压空气进气门开度).BPV(旁通活门开度).TP（组件出口）。

由于维护手册上没有给出某一条件下各参数的标准值，大多数的排故工作都建立在与理想组件（TP在—5`C以下）比较的基础上。

其比较条件是：第一，相同的环境温度，不同的环境温度将引起不同的热交换效率，不利于排故。

第二，同流量比较。

实现方法是断开区域温度控制器四个跳开关，再接通双组件（此顺序不能颠倒），两组件PF会自动稳定在0.56KG/S。

这样有利于不同飞机间的比较。

根据AMM21章中空调组件运作的基本原理，大致可将空调组件系统分为四部分：流量控制.组件温度控制.空气制冷以及指示部分。

其中，指示部分中的大多数传感器只是起超限保护作用，对TP无影响。

由此，在结合基本原理和以往排故经验的基础上，我们把大的排故方向定为：先检查外漏，再隔离流量控制部分，然后隔离组件温度控制部分，最后隔离空气制冷部分。

下面，我将结合一些实例给大家逐一介绍。

一：检查外漏。

严重的外漏会引起部件性能下降或偏离工作范围。

重点检查区域应是FCV至组件出口之间的各管路连接点和各部件。

2004-4月，B2396飞机左组件TP高导致驾驶舱温度无法下调。

经过仔细检查后，发现该组件冷凝器顶端有长达十几公分的裂纹，漏气严重，更换后，组件工作恢复正常。

二：流量控制部分。

如图1,PC1获得ZC的指令后,通过流量传感器的反馈信号来控制FCV的开度,以满足指令需求。

因此，流量控制的不准确（如探测流量高于实际流量）直接导致ACM（空气循环机）偏离工作范围，进而影响TP。

该部分可用以下二个步骤来隔离。

步骤A：切断PC1对FCV的控制（断开FCV电插头，此时FCV应在全开位），切断ZC指令（拔出四个跳开关）并单组件工作（注意顺序）。

如果TP可调到—5`C以下，说明故障存在于该部分。

步骤B：初次状态下，根据条件二与理想组件进行同流量比较。

如果COT明显低于理想组件则是流量传感器或其引射管路故障（PC故障的可能性很小）。

2002-8月，B2396飞机左组件TP高，在进行步骤A时发现组件工作正常,TP可降到负10度。

在进行步骤B同流量比较时，左组件COT95度，TP为20度，COT明显低于正常值，判断为流量传感器或其引射管路故障。

仔细检查后发现，该组件流量传感器引射管路接头存在漏气现象，重新紧力矩后，组件工作恢复正常。

三：组件温度控制部分。

该部分主要由冲压空气进气门，旁通阀门，防冰阀门组成。

如图1，当外环境较高时，PC为满足组件出口温度需求，将控制BPU冲压空气进气门到最大冷却位，防冰阀门关。

在AIDS 中表现为BPU尺度为3个单位，RI尺度大于93。

因此，这一部分的隔离工作主要有1。

目视检查冲压空气进气门尺度是否与AIDS读数一致；2。

目视检查旁通阀门机械指示是否与AIDS读数一致，BPU下游管路温度是否异常（与理想组件比较）；3。

目视检查防冰阀门机械指示是否在关位。

四：空气制冷部分。

这一部分最难判段，牵涉部件最多。

如图1所示，气体从组件进口A点到组件出口B 点并没有外加能量。

因此，对于这一部分我们可以从能量的角度来分析排查：首先，在外界温度一定.某一流量下，A点的能量可用温度T1来表示，同样B点.C点分别用温度TP.TW。

根据能量守恒定律：HT1=HTP+H1（循环机耗能）+H2（主次散热器耗能）+H3(冷凝水带走的部分能量)+H4(传导耗能)。

其中，H3.H4对于所有组件来说差值不大,可作为一恒值。

从该公式我们可以知道两点：一，要获得理想的TP。

H1.H2就必须尽可能的高，即循环机.散热器性能良好。

二，冷凝器.再加热器在系统中消耗的能量可以忽略不计，也就是说：只要TP温度高，那么C点即TW温度也会高（要实现这一点必须确保这两个部件无外漏）。

结合以上两点，循环机的性能可以用（TW—TP）表示，而且只要冷凝器的内漏不大到使循环机偏离正常转速，它也适用。

根据以往与理想组件比较所收集的数据，（TW—TP）值大于24度可以认为循环机性能和冷凝器性能良好，该值小于13度则应在观察组件流量和冲压空气量大小的基础上优先考虑冷凝器。

其次，再加热器的排查。

从AMM21章该部件的功能详细阐述中可知，经过再加热器的两路气体温度压力相差不大，而且相对于系统它不消耗能量，所以再加热器内漏..堵塞中，只有堵塞会影响循环机工作进而影响TP。

堵塞可以用组件流量PF来排除，一般来说PF》0.45KG/S，堵塞不会使循环机偏离工作范围即不会使TP增高。

再次是主,次热交换器的排查,该工作主要是与理想组件比较循环机的压气机出口温度。

那么为什么COT可以反映热交换器的效率呢。

我们先了解一下主次热交换器的工作环境：1，引气通道；热引气首先经过主热交换器，压气机再进入次级。

由于主次级之间的通路并无差别,所以通道污染引起两个热交换器效率下降时,主级比次级下降得更多,COT值会随之增高。

2，冲压空气通道；外界冷却空气先通过次级再进入主级，也就是说，不论该通道堵塞或次级漏气都会使主热交换器的效率下降更快，COT值上升。

综上两点，COT值可以在一定层度上反映主次级散热器的性能。

以往收集的排故数据显示，在同一流量.同一环境温度（较高）下，如果COT高出理想组件的值大于25度，那么该散热器性能的下降足以影响TP。

最后，需要我们注意的是空气制冷系统有多个部件协同工作，TP高有可能是各个部件性能衰退的综合。

排故前后不但要考虑“好”与“不好”，更要关注换件后性能有无改变。

A320空调系统超温故障排除提出如下粗浅看法：以飞机在万米高空使用发动机引气为例，对空调冷却组件的基本工作状况进行描述：来自流量控制活门（FCV）的引气首先进入的是primary热交换器进行第一次降温，从经过预冷器后的200℃左右降到了约135℃，再经过ACM 的压气机部分，引气的温度上升到180℃左右，使其与外界的冷却用冲压空气的温差增大，从而能够更好地在MAIN 热交换器上产生一个较好的热交换效果，达到约20℃左右，这一部分气流经过再加热器和冷凝器，在来自ACM 涡轮出口的冷气流的冷凝作用下，使热空气中的水汽凝结成液态，之后又在水分离器中利用离心力的作用将冷凝水分离出来，并将这部分水引射到冷却用冲压空气的进口管路中，与冷却用冲压空气混合进入热交换器，利用水的比热相对较大的特性使热交换器的热交换能力得以有较大的提高，而被分离了水的气流进入再加热器加温，使其减少气流中的冰，再进入ACM 的涡轮机，用气流的动能去驱动ACM工作，同时，温度也降到了整个PACK组件温度的最低点-50℃。

再通过冷凝器后去进入混合器。

完成了整个PACK组件的冷却和水分离的功用。

（FIG：21-52-00-001FIG003）空调的冷却系统可以说是A320飞机故障最多的部分了，以下我们对空调冷却系统的故障进行分析和探讨：一、故障现象的描述要排除一个故障，首先我们要对故障现象有一定的了解，而对于空调冷却系统故障，由于整套系统工作的内外部环境变化较大和计算机监控能力的不足，所以故障定位较为困难，这就促使我们要去寻找更多的数据去分析、判断。

我们在机组报告有空调冷却系统故障的情况下，应去收集以下信息：ECAM 警告和状态信息及CFDS 信息；人工设定的空调工作环境：流量选择器的位置、各区域温度选择器的位置；外部环境：外界空气温度、发生的地点（高空还是地面，海拔多少）；内部工作状态：引气的压力和温度、流量控制活门的开度、压气机出口温度、PACK 出口温度、管道温度、座舱各区域温度、各热空气调节活门的开度。

二、故障的确认这一程序能够让你从主观上去了解故障的真实状况，它有别于上一步的从使用者的口中及PFR 的记录中得到的信息，也不仅是一种简单的故障再现，其能够使你更直观、更全面的去了解故障。

由此，在需要去了解上述现象的同时，还要知道冲压空气进出口风门的开度，感觉冲压空气进口压力的大小，空调的工作噪音是否正常、水分离器的引射管是否有足够的水排出以及做相应的系统测试（包括CFDS测试和操作测试）。

三、故障的隔离和排除这一过程是利用所得到的有效信息对故障进行分析、制定排故方案和方法的阶段，是整个排故的核心。

对于空调冷却系统的故障，需要参照TSM中相关的工作单去完成，一般需要了解在空调系统工作中旁通活门、防冰活门的工作是否正常，各温度传感器（尤其是压气机出口温度传感器和水分-离器出口温度传感器）是否正常。

四、故障的跟踪由于有时空调冷却系统排故所处的环境和故障发生时所处的环境不一致，或由于某一部件的故障造成另一部件的故障，在更换了二次故障的故障件后故障现象消失，可实际并没有将主因找到，这就有可能会造成故障的反复，因此需要我们对故障进行相应的跟踪。

五、故障的总结真正的排故是建立在经验的积累之上的，没有一个良好的故障总结机制，是不能够使排故工作做好的，完成了一个良好的总结之后才能说真正的排完了故障。

这也将对以后的排故工作起到事半功倍的效果。

以下是我对于空调冷却系统过热故障的一些经验总结：高空PACK出口温度较高，但其余参数正常。

ACM原因简析：在整个空调中ACM是受高空性影响最大的部件，这是由于其采用了空气轴承，而高空的外部空气压力低，致使其气轴承的承托力小于低空状态，在气轴承区有磨损的情况下，高空时更容易导致ACM的工作不正常。

1、仅高空压气机出口温度高：FCV、ACM原因简析：在整个空调中ACM是高空性影响最大的部件，这时由于其采用了空气轴承，而高空的外部空气压力低，致使其气轴承的承托力小于低空状态，在气轴承区有磨损的情况下，高空时更容易导致ACM 的工作不正常，之所以怀疑FCV，是由于在FCV在开度过大时，造成ACM超转（P/N 757A* N》40000RPM ；P/N 1263A* N》42000RPM），从而造成ACM工作不正常。

2、地面PACK出口温度高：PRIMARY/MAIN 热交换器、再加热器、冷凝器（如当时冷凝水明显的减少，可优先怀疑冷凝器）原因简析：由于空调冷却系统工作受到的外部、内部环境的影响较大，这种情况的确很难去辨别，甚至很有可能是整体的工作效率下降。