A320机型空调系统结构与常见故障的维修方案

刘贝贝+曹秋

【摘 要】论文简单介绍A320飞机空调系统的组成和其工作原理，收集一些有關A320飞机空调系统的故障实例，分析和总结了A320空调系统的主要故障原因及解决方案。

【Abstract】This paper introduces the constitution and working principle of A320 air conditioning system， and collects some fault examples of A320 aircraft air conditioning system， analyzes and summarizes the main failure causes of A320 air conditioning system and the solutions.

【关键词】空调系统；工作原理；使用维护；故障分析

【Keywords】air conditioning system； working principle； using and maintenance； failure analysis

【中图分类号】V245 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0184-02

1 引言

空调系统是A320客机中一个很重要的系统，故障率也比较高，从某航空公司2017年1月至7月的维修数据中得知，空调系统出现的故障为84起，占总故障数的23.4%，并且其中二次故障率占10.2%，本文重点对A320系列的空调系统的原理结构进行了研究，并且针对空调系统中常见的故障进行了汇总，总结出一些常见故障的维修方案，希望能对以后A320空调系统的维护提供一些帮助。

2 A320空调系统介绍及工作原理

来自气源系统的热空气通过组件流量控制活门（FCV）到达组件。FCV 负责调节进入组件的流量速率，它同样作为组件关断活门。通常的操作过程是由空调系统控制器（ACSC）计算所需流量并调节流量控制活门（FCV）到所需的位置。（图1）

温控系统控制组件出口的温度并设定最大和最小温度限度，该系统包含两个 ACSC，每个 ACSC 控制一个单独的空调组件，ACSC 通过调节旁通活门和冲压进气门达到控制组件出口温度的目的。

3 A320空调系统常见故障维护

A320飞机空调故障具有多发性、重复性、复杂性，据统计，这个系统的年故障总数占整个飞机故障的1/3还多。本章根据航线机务人员的经验，选取了常见的空调系统的故障进行了分析。

3.1 ECAM上出现：HOT AIR FAULT故障分析与维护

3.1.1 真实案例

2012年3月27日某飞机机组反映ECAM上出现警告信息：HOT AIR FAULT，27日航后做温控测试正常无故障代码，判断故障，更换热空气压力调节活门14HK，而后，APU引气一段时间后，故障重现，ECAM有警告：“COND HOT AIR FAULT”， 做温控测试有代码“TRIM AIR VALVE FWD CAB（12HK）， TRIM AIR VALVE AFT CAB（13HK）”，为判断故障，与B6649飞机分别对串ACSC1和ACSC2，故障依旧，串后ACSC1和ACSC2，时间原因，继续保留。28日航后依据TSM21-63-00-810-805-A，测量热空气压力调节活门至ACSC1的线路通断正常。活门到地线路通断正常。因库房无压力调节活门更换需要的O型封圈，故没有串件判断故障，继续保留。29日航后参考AMM21-63-52本机14HK与B-6550 14HK对串，故障依旧，因时间原因，继续保留。30日航后参考AMM21-63-00量线ACSC1与14HK之间的线路通断正常，确认热空气压力调节活门14HK功能正常，后通过与B6563飞机对串，证实前客舱空气配平活门12HK和后客舱空气配平活门13HK故障，参考AMM21-63-51更换前舱和后舱配平空气活门（12HK和13HK），检查正常，APU引气测试空调功能正常，做温控测试，测试正常，后续故障未再出现。

3.1.2 故障分析

此故障比较典型，根据以往的经验，仅出现失效信息：“TRIM AIR VALVE FWD CAB（12HK）”，“TRIM AIR VALVE AFT CAB（13HK）”中的一个，不会直接导致热空气压力调节活门14HK关闭，从而造成本次故障出现，引发排故中，于量线或判断14HK功能正常与否中绕圈子，况且对于警告：“ HOT AIR FAULT”并伴随有失效信息12HK，13HK这个故障现象，从AMM，TSM， ASM里面查询不到相关直接的排故依据，直至30日，通过量线确认线路正常，14HK功能正常，分别对串12HK，13HK，才证实12HK，13HK同时失效，导致14HK自动关闭，从而出现警告：“ HOT AIR FAULT”并伴随有失效信息12HK，13HK，后续更换12HK，13HK，此故障完全排除。

3.1.3 排故总结与建议

如前面提到的，两个客舱配平空气活门12HK和13HK均失效，导致14HK自动关闭的第3种可能性，AMM，TSM， ASM均查询不到相关依据，仅由FCOM提供，不可作为排故依据，但已由B6565飞机证实其正确性，以后排故可参考。ECAM经常提供显示很多"假"故障信息。此类故障信息可通过拔相应的跳开关或断电进行抹除。在很多情况下，亦可通过测试相应部件或系统抹除信息。

此故障的排故经过，体现了排故思路的局限性，因以往经验的误导，对本质原理的理解不够透彻，有待改进。

3.2 空调制冷效果差

3.2.1 真实案例endprint

B6692双组件同时工作，空调制冷效果差，查看空调页面，在其他条件相同的前提下，右组件涡轮出口温度比左组件高，相差范围在5～30℃，右组件旁通活门处于半开位置，而左组件基本关闭，右组件流量指示在LO位置，而左组件流量指示高于LO位置。判断左组件工作正常，右组件涡轮出口温度高，组件温度控制故障。

3.2.2 故障分析

查看维修历史，最近几个月没有空调故障，查看当前和历史航段无故障信息，做温控测试，测试无代码。使用APU引气供右组件工作，检查空调部件，软管，接头没有泄漏点。

查看上一次的工作，已经根据维护提示MCC20110715检查空调压气机进口螺钉无松动，无丢失，此处封严无破损漏气，更换了右组件旁通活门（30HH），并分别对串了传感器31HH，20HH，34HH，以及左右对调ACSC做判断，但结果是故障依旧。

使用APU引氣供双组件同时工作，APU引气压力正常，交输活门能正常打开，FCV前的进去压力正常，但是右组件的流量远远少于左组件，右组件压气机出口温度和涡轮出口温度都高于左组件，但右组件压气机出口温度在正常范围内（正常温度参考值是170℃±15℃），而涡轮出口温度超出正常范围（正常参考值是≤-5℃）。单组件使用APU引气工作，FCV进口压力指示20PSI.单独使用APU给右组件工作，右组件流量有所上升（但还是少于单独给左组件工作的流量），压气机出口温度和涡轮出口温度都能调节到正常范围内。右组件涡轮出口温度高，主要是因为旁通活门开度大，导致了ACM制冷效果差。

脱开右组件旁通活门电插头，使ACSC2不控制旁通活门，旁通活门在全关位置，右组件涡轮出口温度就能回到正常位置，ACM的制冷效果正常。此时故障原因已经明显，旁通活门总是处于打开位置，是因为控制逻辑故障，进一步分析有可能是ACSC2接收到一个错误信号后总是打开旁通活门，因为右组件FCV的流量比正常值少得多，最终导致涡轮出口温度高，空调制冷效果差。航后更换FCV后正常，故障排除。

3.2.3 排故总结与建议

现象是双组件同时工作时，右组件旁通活门开度大，单独右组件工作，正常。说明双组件工作时，左右组件出口压差传感器探测到的客舱压力是相同的，由于右组件FCV流量相当少，导致右组件涡轮出口处的压力也会比左组件少很多，在右组件的涡轮出口处就会形成一个不正常的压差，于是右组件涡轮后段正好模拟出了一个结冰条件，最终导致ACSC2总是打开右组件的旁通活门。endprint