由于旧构型组件活门已经不再生产,同时为了满足737MAX的eBAS系统和eFCV的通用性,波音因此引进新的eFLOW空调系统。新的eFlow系统,将737-800的气动式流量控制活门(FCV)更换为电控式流量控制活门(eFCV)并在其下游增加的流量、压力传感器,同时eFlow系统引进新的组件流量温度控制器(PFTC)替换当前的组件区域温度控制器(PZTC),P5-10面板内部进行了改进。 一,新旧活门对比 旧构型组件活门(左侧图)使用电控,气动,气调。因使用文氏管调节气体压力,整体设计较长(49*26*29cm,7.5kg)。 新构型组件活门(右侧图)电控,气动,电调。使用力矩马达调节气体压力,结构相对简单(21*22*26cm,5.6kg)。 和旧构型组件活门相同,更换右侧组件活门需拆下ACM。
二、EFCV气路控制 上游气压信号管感受上游压力,通过供气压力调节器调节出一定压力的气体到达电磁阀和力矩马达。当力矩马达和电磁阀均在保持未激励状态时,相应的挡板或活塞档住气体进入力矩马达或电磁活门下游。电磁阀开线圈激励,电磁阀内的球形提升阀运动到VENT SEAT位,控制气流到达活门作动打开腔和伺服阀。此时活门打开,活门下游信号管感受到气体压力,反馈到伺服阀使伺服阀打开放气口,放掉一部分电磁阀过来的控制气体,EFCV调整开度以达到平衡。(活门自身下游反馈压力调节) 新型组件活门下游有压力传感器和流量传感器,PFTC(新型控制盒)将这两个信号混合计算结合组件流量模式转换成电流信号供给力矩马达,力矩马达挡板开始运动,此时一定压力的上游信号气体进入伺服阀重置腔,与反馈腔共同作用打开放气孔,放掉使活门打开的控制气体,活门打开腔压力降低,活门朝关闭位运动。(力矩马达电流调节) 由此可以看出,当力矩马达无电流时,活门仅依靠自身反馈压力调节,组件活门开度最大,力矩马达电流越高,组件活门开度越小。
三、EFCV电路控制
电磁阀内仅有打开、关闭两个线圈。外部有一塞柱可人工按压到关闭位,拉出为打开位,这一点和旧构型活门相同。 参考上图,红色通路为EFCV电磁阀开关线圈线路。组件电门在AUTO或者HI位,组件未跳开,开线圈通电。绿色通路为位置电门线路,Pin1-3导通接地表示活门位置指示关,同时给FMC和DEU提供信号。蓝色橙色通路为流量模式指示线路,当飞机在空中,襟翼收上,另一组件活门关断,当前组件会进入HI流量模式,橙色线路同时给FMC和DEU提供流量模式信号。
参考下图,PFTC使用组件流量模式信号、压力传感器、流量传感器信号,计算力矩马达电流值,并送到力矩马达电插头。与传统型FCSOV相比,流量模式信号并未送达活门,新型EFCV除了下游反馈压力自身调节外仅依靠力矩马达电流调节流量。
四、组件活门CMM 在实际排故中,可参考部分数据,诸如绝缘值,接地电阻等。多数数据可用在分析NFF件和系统工作时使用。 新型组件活门使用电控,电调,可见电流电阻等对组件活门影响较大,CMM测试步骤给出,绝缘电阻:电磁阀1/3/5号针,位置指示电门1/2/3号针,力矩马达1/2号针对相应壳体绝缘阻值需大于40M欧。接地电阻:电磁阀壳体接地电阻需小于0.008欧,力矩马达接地电阻需小于0.020欧。 -family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin'>使用组件流量模式信号、压力传感器、流量传感器信号,计算力矩马达电流值,并送到力矩马达电插头。与传统型FCSOV相比,流量模式信号并未送达活门,新型EFCV除了下游反馈压力自身调节外仅依靠力矩马达电流调节流量。
一些测试数据简单整理如下(具体参考EFCV CMM21-10-45 TESTING AND FAULT ISOLATION) 活门进口压力:18-22psi。力矩马达电流为0,流量为67-73LB/min。 活门进口压力:70-74psi。力矩马达电流为0,流量为60-80LB/Min 活门进口压力:78-82psi。力矩马达电流为0,下游压力需为55.5-57.5psi。(否则需调节control servoadjusting adjust screw (380, IPL Figure 2) ) 活门进口压力42-52psi,力矩马达电流98-102mA,下游压力9-11psi。力矩马达电流139-141mA时下游压力1.5psi。 (否则需调节supply referenceregulator adjusting screw (110, IPL Figure 2))。 活门进口压力70-74psi,激励电磁阀关闭线圈使活门关闭,下游流量(即活门的渗漏量)需为2.0 to2.5 lb/min(0.91 to 1.13 kg/min),否则需调节closed stop adjustment screw (90, IPL Figure 4)。 进口压力最多8.5psi时,活门要基本全开(全开5%之内)。 活门离全关位5-8度时,位置指示电门要显示活门关(Pin1-3导通接地)。 五、流量传感器 流量传感器位于组件活门下游,初级散热器进口前方,20s内控制器电流将探头加温到高于气流温度(SDS中给出高于气体温度45F),然后测量质量流量,误差4%左右。流量传感器是静电敏感元件,CMM测试需使用各种专用设备。CMM中给出加热电阻阻值20.5 ±1 ohms,测量时应应注意电流需小于1A。ast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin'>相比,流量模式信号并未送达活门,新型EFCV除了下游反馈压力自身调节外仅依靠力矩马达电流调节流量。
六、压力传感器 压力传感器位于空调舱前壁板,组件出口引出一根信号管测量进口压力,该处传感器与NGS系统传感器件号一致,拆装较简单。
七、PFTC
八、E-Flow系统目前存在的问题 1、温度选择旋钮放至OFF位会导致PFTC内部电源供应板某一电阻短路,RECALL时ZONE TEMP灯将点亮。超过20秒PFTC内部锁存故障。所有温度选择旋钮放至OFF位,两个PACK灯,三个ZONE TEMP灯将点亮,并且按压Master Caution熄灭。 如若将温度选择旋钮放至OFF位超过20s,放行前需完成下列检查: 将温度选择旋钮放至非OFF位,清除PFTC当前故障,并在Master Caution复位后30s确认故障非再现。确认PACK灯,ZONE TEPM灯未亮。 2、某公司在对PACK灯亮故障进行排故时,发现PFTC面板无显示,是由于PFTC失电造成。 L PFTC失电将会影响下列功能: AFT CABIN ZONE TEMP CONTROL BACKUP FLIGHT COMPARTMENT ZONE TEMP CONTROL L AUTO PACK CONTROL R STANDBY PACK CONTROL R PFTC失电将会影响下列功能: FWD CABIN ZONE TEMP CONTROL PRIMARY FLIGHT COMPARTMENT ZONE TEMP CONTROL R AUTO PACK CONTROL L STANDBY PACK CONTROL PFTC失电时,要参考三条MEL放行: 737 DDG 21-32 Pack Temperature Control System(s) 737 DDG 21-19-02-01 Passenger Cabin Temperature ControlSystems FWD / AFT 737 DDG 21-21-02-01 Flight Deck Temperature ControlSystems 以上内容详见737NG-FTD-21-16001,波音将会在16年6月交付,线号6093以后的飞机更新为新PFTC,PN:P/N 51090248-003,IPC将于10月15日更新。
3、EFCV非指令关断。 737NG-FTD-21-16006指出:eFLOW投入使用以来,一共出现过3起双组件活门(eFCV流量控制活门)关闭的事件,导致增压失效,以及3起单组件活门关闭的事件(该统计不包括九月份刚发生的一起双组件活门关断,两起单组件活门关闭事件)。 几起组件活门非指令关闭都有以下特点: (1)、环境:温度20-24℃、湿度>90% (2)、亚洲地区运行 (3)、活门在油门加至起飞推力后关闭 (4)、剩余航段有间断操作 (5)、在座舱高度警告响起之前,驾驶舱没有指示 (6)、三起事件发生于当日第一个航班 Honeywell 使用接受到的八个组件活门进行相关检查,对三个子部件(基准压力调节装置,力矩马达,伺服装置)进行测试。在八月中旬,厂家使用在高湿度环境下储存过的活门实现了故障再现,其研究发现基准压力调节失效会导致组件活门非指令关断。厂家将于10月份推出P/N 63396754-1Series 3型组件活门,其设计减小了基准压力调节装置球形阀的摩擦力。 波音认为,单组件活门非指令关断是双组件活门非指令关闭的前兆,因此建议组件活门非指令关断时,更换相应组件活门。航空公司根据737-SL-21-117选择相应的方式来监控组件活门非指令关闭事件。
9月20日,波音电话会议对以上问题作了进一步说明。基准压力调节装置调压过高,力矩马达挡板开度相同的情况下会有更多气流进入伺服重置腔,从而导致伺服机构放气孔打开,放掉更多控制的气体导致活门关闭。基准压力调节装置调压过低,在加之力矩马达作用也可能导致活门打开腔压力不足,活门无法打开。 新型的组件活门,63396754-2,可以失效于开位,将会应用于737MAX飞机。相关软件的升级还在评估之中。 (此分析和引气系统故障有相似之处,如发动机水洗后,潮气进入BAR,HSR基准压力调节装置内部,次日第一个航班引气系统可能会有低压等故障。)
十、组件活门非指令关断的其他疑问。 1、9月份发生的一起组件活门非指令关闭,当日地面左组件故障实时在,APU引气,单空调,AUTO位或HI未,活门均关闭, PFTC上读取到力矩马达电流值。PFTC基于电门位置(流量模式),组件活门下游压力传感器,流量传感器计算力矩马达电流,活门已关闭,下游无压力流量。仍有力矩马达电流是否正常? 2、力矩马达电流值越大,活门开度越小,能提供的流量越低。高流量模式下(电门HI位),力矩马达电流值应该比正常模式(电门AUTO位)低。当日双空调运转,AUTO位,力矩马达电流值40多,HI位60多。是否记录错误抑或系统逻辑错误(根据数据统计,双空调运行,AUTO位一般为20,HI位一般为0)? 3、当日地面故障实时在时,脱开力矩马达电插头,活门打开。活门非指令关断故障,基准压力调节装置调压是一种可能,但不能排除力矩马达较小电流即可驱动挡板移动较多,从而放气导致活门关的可能。因脱开力矩马达电插头,HI位运转一段时间后,组件活门恢复正常。脱开力矩马达电插头,力矩马达挡板运动到关闭位,控制气流仅能到达活门打开腔,气流应该不大,控制气流吹除基准压力调节装置活塞上异物的可能性不大。是否有可能为长时间脱开力矩马达电插头,力矩马达内部已消磁恢复原态? 4、组件活门电磁阀线圈已通电,但电磁阀未作动亦会导致活门关闭情况,波音737NG-FTD-21-16006中建议更换组件活门时,跳过将PACK电门搬至OFF位这一步骤,以使电磁阀保持原有状态以便检测。 5、波音计划在737MAX上使用失效于开位的组件活门应该是基于活门可以依靠自身下游反馈压力初步调节和CMM测试数据, 活门进口压力:18-22psi。力矩马达电流为0,流量为67-73LB/min。 活门进口压力:70-74psi。力矩马达电流为0,流量为60-80LB/Min。 活门进口压力:78-82psi。力矩马达电流为0,下游压力需为55.5-57.5psi。 但当日地面脱开力矩马达电插头时,PFTC上读取流量100+,组件活门出口压力与管道压力基本无差。与CMM中所给测试数据相差较大,活门下游反馈压力的初步调节基本未起作用。实际使用时,失效于开位的组件活门是否会导致空调系统其它部件运转超限,同时较多的热气进入空调系统冷路是否会导致空调热,组件跳开等故障,散热器寿命缩短等问题? 6、CMM测试步骤中,力矩马达电流140mA,活门下游压力1.5psi,而活门关至5-8度时即指示关闭,当在此力矩马达电流值下,活门指示是开是关?同时相比于QAR译码数据,PFTC上可读取较多参数,如组件流量,力矩马达电流值,活门指令等,已发咨询波音相关内容,但波音仅告知活门非指令关闭与力矩马达及其电流无关,无进一步说明电流问题。 7、地面APU引气,双空调工作,一空调电门放HI位(力矩马达电流0mA),另一空调电门放AUTO位(力矩马达电流20mA),但流量几乎一致,两个组件活门下游压力与APU引气压力相同。咨询波音回复,因此时两个活门均处于较大开度,故流量相等,压力一致。但E-FLOW系统是基于调节组件活门下游流量设计的,既然AUTO位一侧有力矩马达电流,说明系统认为此组件流量已超过设定值,故输出力矩马达电流以减小活门开度,对此还是不太明白。 8、组件活门非指令关闭以前,是否已存在活门开度已经变小的情况?是否可以通过监控组件流量的方式来提前发现组件活门开度已经变小的情况。比如定期采集双空调AUTO运转时PFTC参数。
十一、驾驶舱指示 组件活门非指令关座舱高度警告之前,驾驶舱无主动指示。 组件活门关闭可能导致的其他指示: 1、在中上DU上或CDU上观察到N1 LIMIT不一致。组件活门关闭一侧的N1 LIMIT会较高。
2、CDU上查看组件活门位置:CDU选择MENU /ACMS/ REPORTS /ENG PERF-FLT CTRL /ENGINEPERFORMANCE 第二页。
3、对照增压控制面板上座舱高度和飞行高度对照表,结合机场标高,判断座舱高度是否正常。
4、观察组件PACK温度指示是否有差异。地面时一般为30随着高度增加,温度降低。组件活门关闭一侧PACK温度指示较高。 5、观察座舱升降率是否异常,长时间偏离。737NG自动增压方式下,起飞时350,爬升时600,下降时350,着陆时500。
6、其他判断方法:空调出风口风力减小(注意组件不工作再循环风扇工作时出风口会有少量气流)或者没风,噪音突然减小。
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