CFM56-7B：IDG滑油独立论及相关问题

HelloSky · 发表于 2019-8-10 01:34:24

刚看到阮工转的一篇《案例分享 | 起动机磁堵松脱导致发动机滑油漏光空停》，第一反应是：纳尼？起动机不是有独立的滑油系统吗？

和微信群的小伙伴请教一番，又查手册，确定起动机并没有独立的滑油系统，有独立滑油系统的，是IDG。

所以又翻起了我的陈年旧困扰——IDG为什么会有独立的滑油系统？在2015年我就发过一篇《IDG为什么有自己独立的滑油系统》，没有得到答案啊……

然后和小伙伴继续讨论，决定一并解决以下问题：

- 为什么IDG会有独立的滑油系统？
- IDG滑油的消耗率为什么比较低？
- 为什么起动机不需要独立的滑油系统？
- 同样是发电机，为什么APU的发电机不需要独立的滑油系统？

以下是初步的结论：

（一）IDG为什么会有独立的滑油系统

1、IDG的机械结构比较复杂，因此既需要充分的润滑，也需要有冷却媒介带走运转所产生的大量热量

显然，让起润滑作用的滑油同时作为冷却媒介，是最佳选择。
它的位置（需要由AGB带动，因而在风扇机匣）决定它不可能采用风冷，而使用燃油直接冷却是危险的，使用液压油也不如直接使用滑油更为经济。

2、IDG的机械结构比较复杂，运转速度很高，且伴随发动机运转而运转，产生的热量很大。

我们知道，其实发动机滑油的用户通常都是高速运转，因而发动机滑油对于用户通常也是冷却媒介。
实际上，IDG运转产生的热量，很可能比发动机其他所有全部滑油用户加起来还要多。
我们来估计一下——

发动机的其他滑油用户如下
- 位于前后集油槽的转子轴承（结构简单）
- TGB内部的机械传动件（结构简单）
- AGB上的附件：EEC发电机（结构简单）、液压油泵、燃油滤组件、润滑组件、滑油回油滤、起动机、IDG

以上各部件，除了机械结构比较简单的之外，还有液压油泵、燃油滤组件、润滑组件、滑油回油滤这几个本身自带冷却媒介的部件，剩下的就是本文重点关注的——
起动机和IDG

对于起动机，它的机械结构其实也比较复杂，磨损的可能性较大，因而有一个独立的磁堵，然而它的运行时间仅仅是发动机起动阶段。对于滑油冷却的需求就没那么大了。

而IDG，它的结构比起动机更为复杂（特别是由于恒速装置CSD的存在），因而也有一个独立的磨损监测系统（油滤压差指示器），而它运行时间长，对于散热要求很高，以至于需要独立的滑油循环以及独立的散热器（滑油/燃油热交换器、滑油/空气冷却器）才能满足要求。尤其是滑油/空气冷却器，对于IDG的散热起了很大的作用。

以下配图

▲ IDG的冷却系统：以滑油为冷却媒介，有两个独立的冷却器

▲ IDG的冷却要求：进入油温通常不高于84℃，最大129℃
（作为对比：发动机滑油温度在慢车时正常不高于140℃）

▲ IDG分解图

▲ 起动机剖面图

（二）IDG滑油的消耗率为什么比较低？

实际上，是CFM56-7B有一个通风系统（VENT SYSTEM）导致滑油雾化气从尾部排泄，才导致它的滑油消耗率相对比较高。
而相对密封的IDG滑油系统，并没有这样的一个通风系统。

（三）为什么起动机不需要独立的滑油系统？

如前所述，起动机的结构虽然也比较复杂，但是运行时间比较长。发动机滑油系统能满足要求。

（四）同样是发电机，为什么APU的发电机不需要独立的滑油系统？

APU转速稳定，它的发电机没有复杂的CSD，因而对滑油冷却没有那么高的要求。

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