CFM56-7B发动机点火系统故障及处理 方案分析

赵晓博

摘要：发动机点火系统故障会导致航班延误，本文从分析发动机点火系统结构入手，提出了排故思路，并列举了三个典型故障案例，为类似发动机点火系统的排故提供参考。

关键词：CFM56-7B;点火系统;排故

1 系统介绍

发动机点火系统是当前飞机的重要组成部分，在发动机启动以及恶劣天气运行时，起着维持燃烧室火焰以保证发动机有效推力的作用。但由于其工作环境恶劣，出现故障后直接影响航班正点率，因此受到航空公司的关注。对于搭载于波音737NG飞机的CFM56-7B发动机，其点火系统是将飞机的交流电通过点火激励器转为高压直流电，激励器内部的电容器在充满电后的瞬间开始放电，高压直流电经点火导线将直流电输送给点火电嘴，击穿点火电嘴的放电间隙，在电嘴放电表面产生强烈的闪光放电，点燃混合气并在燃烧室产生持续火焰。为提高点火系统的可靠性，发动机上有左右两套点火子系统，因子系统电源来自不同的汇流条，子系统可以独立工作，其中左点火系统的电源来自115V交流转换汇流条，右点火系统的电源来自115V交流备用汇流条。点火系统的工作通常是手动完成，但是在自动模式下，当发动机电子控制组件（EEC）感知到发动机存在熄火的可能性时，可以自动工作。点火系统用于发动机地面启动、起飞着陆、空中再启动、非正常天气状况下的持续工作。其中发动机的地面及空中再启动是该系统的主要功能。

2 排故思路

发动机在地面启动时，如果提起起动手柄，发动机15s内不启动（不点火或不供油等），EEC将自动关断燃油计量活门（FMV）和点火系统。在航线运行中，如果遇到机组报有燃油流量指示，但是发动机排气温度（EGT）不上升，一般可以判定点火系统故障，如图1所示。

3 典型案例

1）案例一

某波音737-800飞机在航前，机组反映2发提起手柄EGT不上升，按MEL74-1保留。航后排故，按AMM74-21-02更换2发左点火电嘴，通电点火测试正常。

观察换下的点火电嘴，发现烧蚀较为严重。与新的点火电嘴相比，发现上次安装时并未按手册要求安装图2中项目85及90所示的垫片，导致点火电嘴伸入燃烧室过长，烧蚀严重，寿命骤减。该垫片通常是跟随新的点火电嘴一并采购，航材采购人员在下订单时并不会刻意注明該垫片，而维护人员在安装新件时未做安装前检查，没有对比与拆换件的异同。

2） 案例二

某波音737-800飞机在航前，机组反映1发右点火不工作。执行MEL的工作后，飞机放行。航后排故，发现其点火导线和点火激励器的连接处烧蚀严重，如图3所示。按AMM更换1发右点火激励器及点火导线，通电点火测试正常。

在波音737NG的机队维护工作中，发现多起因点火导线与点火激励器连接端烧蚀严重而导致的启动异常，即图3a）所示的销钉部分和图3b）所示的花瓣部分。依据标准施工的要求，电插头的插拔要求平直插入或拔出，不能有歪斜，否则会损坏插钉。而通过观察大量的拆下部件发现，该花瓣状的接口并不是整体烧蚀，通常是其中一个或者两个烧蚀严重。分析日常的施工过程发现，由于该端口位于发动机5点钟方向，位置较低，维护人员很难做到平直插入，往往会有歪斜，这就导致激励器处的插钉很难恰好位于四花瓣的中心，进而导致该接口处接触电阻不一致。另外，点火导线属于常备航材，虽然航材在保存时有规定的温湿度限制以及特定的包装进行保护，但导线端的“花瓣”在保存时难免会与空气中的物质产生化学反应，反应的产物就留在“花瓣”表面，导致“花瓣”表面电阻不一致。而该处流过的是20000V的高压直流电，根据欧姆定律，电流会从电阻小的地方流过，从而在一个或者两个花瓣处产生严重烧。

3） 案例三

某波音737-800飞机在过站时，机组反映1发左点火不工作。执行MEL的工作后，飞机放行。航后排故，按AMM 1对发左点火电嘴及左点火导线进行通电点火测试，正常。分析故障后发现，维护人员在上次安装点火导线时，少装一道封圈，如图4a）显示的封圈。该封圈是套在点火导线末端，然后接入点火电嘴的尾部，在里面起固定点火导线的作用，使其位于电嘴尾部的正中央，如图4b）所示。如果没有安装该封圈，导线会在电嘴尾部歪斜，进而导致与电嘴的接触面变小，引起局部烧，系统失效。

4 排故总结

从点火系统失效导致航班延误的状态分析得知，大部分点火故障都可以通过保留措施来保证航班，因此对故障的初步判断及保留措施的执行效率直接关系到航班的运行状况。一旦点火系统发生故障，发动机不能正常启动，自然造成航班延误。虽然MEL支持在点火电源线供电正常的情况下可以保留部分点火部件正常工作来满足放行条件，但是故障发生后确认故障信息和保留放行必须执行的维修（M）项工作，依然会造成航班延误。为此，在对系统熟知的基础上，熟练掌握点火系统的音响测试和快速准确地检查部件状态，在维护人员的日常维护技能中显得格外重要，可以在很大程度上提高航班正点率。为此，应加强一线维修人员机务作风建设，做手册员工，做合格员工，严格按照手册工卡的要求进行维护工作，不漏装，不错装，保证机队安全可靠的运行。