CFM56发动机VBV系统故障浅析

江雪一叶舟

CFM56发动机VBV系统故障浅析

一、VBV系统简介
CFM56—3/5/7型发动机的可调几何控制系统的设计目的是为了保证在大范围工作状态下压气机的性能,是发动机防喘的有效措施。可调几何控制系统包括：可调放气活门（VBV）和可调静子叶片（VSV）两个子系统。下面集中对VBV子系统进行讨论。

在发动机低转速状态下，低压转子压气机提供的空气流量大于高压转子压气机可接受的流量，此时VBV作动到全开位，放掉多余的气流。在发动机高转速状态下，VBV作动到全关位以匹配高压压气机的工作。在发动机过渡工作状态（如快速的加减速）时，VBV也工作在全开位。VBV的设计目的就是为了防止低压压气机的喘振，匹配高压压气机的工作。VBV的位置受控于发动机(-3型对应MEC ，-5/-7型对应ECU）的指令，由(-3型对应MEC ，-5/-7型对应HMU的燃油液压作动。

下面以CFM56—3发动机为例介绍

VBV 控制程序
介绍
可调放气活门(VBV)控制程序标识出 VBV 的位置用打开角度以百分比与规定修正的发动机转速(N2 RPM)的对应关系。

如图,VBV 控制程序显示 VBV 带有 VBV kicker 系统和不带有VBV kicker 系统的运动轨迹。图中的虚线显示了带有 VBV kicker系统的 VBV 控制程序，实线显示了不带有 VBV kicker 系统的VBV 控制程序。

带有 VBV kicker 系统修改了 VBV 控制程序，使 VBV 活门在瞬态工作时打开达到40 度。

在高 N2 RPM (12,250RPM)转速时 VBV 完全关闭。随着发动机减速, VBV kicker 系统中的自由杆使 VBV 反馈钢索在 VBV 打开 10度时停止运动。它通过触碰 kicker止动来实现。可变放气活门 VBV 在低转速和瞬态时打开，以减少压气机质量流量和改善低压压气机(LPC)与高压压气机(HPC)之间的匹配状况。

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