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在日常維護中我們經常會碰到發動機餘油口漏燃油，一般VSV餘油口、HPTACC餘油口、VBV餘油口等漏油比較常見，這些經常漏油的部件均屬于發動機空氣系統，那麼這些部件在發動機内部究竟扮演着怎樣的角色，下面我們就來簡單了解一下。

發動機空氣系統有以下控制功能：

• 渦輪間隙控制

發動機空氣系統調節高壓渦輪葉片和罩環、低壓渦輪葉片和罩環的間隙。通常，發動機空氣系統減小轉子和渦輪殼體的間隙，這有助于提高發動機燃油效率。在一些功率下，發動機空氣系統也增加高壓渦輪葉片和罩環之間的間隙，避免高壓渦輪葉片葉尖與機殼發生摩擦。

• 壓氣機空氣流量控制

在各種功率下，發動機空氣系統調節低壓壓氣機和高壓壓氣機空氣流量，避免發動機喘振。

渦輪間隙控制

發動機空氣系統控制流往渦輪機匣的冷卻空氣來改變渦流葉尖間隙，當有冷空氣時，渦輪葉尖間隙減小。以下是渦輪間隙控制的子系統：

• 高壓渦輪主動間隙控制HPTACC
• 低壓渦輪制動間隙控制LPTACC
• 瞬态放氣活門TBV

HPTACC系統通過HPTACCV發送高壓壓氣機4級和9級的空氣給高壓渦輪罩環支撐組件。

LPTACC系統通過LPTACCV将發動風扇排氣供往低壓渦機匣。

TBV發送高壓壓氣機9級空氣給第一級低壓渦輪噴嘴用于以下兩種情況：

• 發動機啟動
• 發動機加速

在發動機啟動和加速階段，TBV防止HPC高壓壓氣機喘振。

壓氣機空氣流量控制

有兩個壓氣機流量控制系統子系統：

• 可變靜子葉片VSV
• 可變放氣活門VBV

VSV控制高壓壓氣機的空氣流量，确保供往HPC正确的空氣量以防止HPC發生喘振。VSV控制HPC進口導向葉片和前三級可變靜子葉片的角度。

VBV系統控制低壓壓氣機的放氣量，有12個可變放氣活門使得LPC的氣流直接排放到風扇空氣中去，這可以使得發動機在快速減速過程中不會發生LPC喘振。在低速操作和反推操作時，VBV可以使得LPC出口中的水和FOD排出到外涵去避免損壞發動機。

概述

HPTACC：EEC根據發動機狀态和環境壓力P0來計算高壓渦輪間隙，P0數據通常來自于ADIRUs，HPTACC活門控制高壓壓氣機9級和4級通往高壓渦輪支撐環的氣流量。EEC發送一個指令給HMU，HMU根據指令發送伺服燃油壓力來移動HPTACC活門中的作動筒，兩個LVDTs發送作動筒的位置數據給EEC用于閉環控制。

LPTACC：EEC根據飛機和發動機參數來控制低壓渦輪葉尖間隙，這些飛機數據通常來自于ADIRUS，通過DEU傳遞給EEC。LPTACC活門控制流往LPT機匣的風扇排氣量。如同HPTACC一樣，EEC發送指令給HMU，HMU根據指令利用伺服燃油壓力來驅動LPTACC活門作動筒，兩個角度可變位移傳感器RVDTs反饋活門位置信号給EEC用于閉環控制。

VSV：EEC根據飛機和發動機數據計算VSV位置指令值，飛機數據通常通過DEUs從ADIRUs處獲得，EEC控制兩個VSV作動筒來調節供往HPC的空氣流量，EEC發送指令信号給HMU，HMU發送伺服燃油壓力來移動兩個作動筒，VSV作動筒與靜子葉片機械連接，兩個LVDTs發送作動筒的位置信息給EEC用于閉環控制。

VBV：EEC根據發動機轉速和飛機數據來計算VBV位置指令值，一般情況下，飛機數據通過DEUs從ADIRUs處獲得。VBVs控制LPC排向風扇排氣通道的排氣量。EEC發送一個指令信号給HMU，HMU發送伺服燃油壓力給兩個作動筒，作動筒與排氣活門機械連接，兩個LVDTs發送作動筒的位置信息給EEC用于閉環控制。

TBV：發動機啟動或者加速時，EEC根據N2值來計算TBV位置指令值。TBV排放HPC的9級氣流給LPT第1級噴嘴處，EEC送一個指令信号給HMU，HMU發送伺服燃油壓力來移動作動筒，兩個LVDTs發送活門位置信息給EEC用于閉環控制。

下面對空氣系統的部件進行逐一介紹

• HPTACC

HPTACC活門通過提供混合空氣來控制HPT支撐環的熱膨脹。通常，HPTACC系統使得HPT葉尖和機匣之間保持最小間隙，這将增加燃油效率。但是當發動機内部溫度不穩定或者在高功率的情況下，HPTACC系統增加渦輪間隙以确保HPT葉片不會與機匣發生接觸。

HPTACC系統有以下部件：

• HPTACC活門（包括4級引氣管）
• 9級引氣管
• HPTACC總管

部件位置：

HPTACC活門有4級和9級活門，二者由一個作動筒驅動，作動筒為活塞式，HMU發送伺服燃油給作動筒的頭端或者杆端用于控制活門的開度。一個兩側有齒牙的軸連接活塞，一側齒牙連接9級活門的齒輪裝置，另一側連接4級活門齒輪。當活塞運動時，軸随之運動，這将使得齒輪和蝶形活門轉動，從而控制活門的開關。

EEC使用以下數據來控制HPTACC活門工作：

• 環境壓力P0
• N2
• 壓氣機排氣溫度（T3）
• HPT支撐罩環溫度（TCC傳感器）

EEC通常通過DEUs接收來自ADIRUs的P0信号，其他數據來自于發動機傳感器。

HPTACC系統自動控制，EEC使用飛機和發動機數據來控制HPC的9級/4級的空氣比來冷卻HPT支撐罩環，如果來自ADIRUs的P0數據不可用時，EEC便使用其内部的P0傳感器。EEC發送一個指令信号給HMU，HMU發送正确的伺服燃油壓力給HPTACCV的杆端和頭端從而驅動作動筒移動以控制高壓壓氣機9級和4級供往HPT支撐罩環的空氣量。

EEC通過N2轉速、T3和P0計算需求的HPT殼體支撐環的溫度TCC，如果TCC溫度過高，EEC會發送一個信号給HMU來冷卻HPT支撐環。HPTACCV有兩個LVDTs，EEC使用LVDTs的數據來監控HPTACC作動筒的位置，兩個LVDTs一個給EEC的A通道發送信号，一個給B通道發送信号。

HPTACC有5個工作模式：

• 無空氣--作動筒完全收回。高壓壓氣機的4級和9級活門均關斷。當發動機關車時，作動筒處于這個位置，這個位置是失效-安全位置，如果EEC或者HMU出現故障時，EEC指令HPTACC活門處于這個位置。在這個位置，HPT葉尖間隙最大。

• 9級低流量--EEC控制作動筒在全展開位的8%，9級活門使得很少量的9級空氣流往HPT支撐環，4級蝶形活門完全閉合，這個位置，支撐環得到少量的冷卻。
• 9級高流量--EEC控制作動筒在全展開位的37%，9級活門完全打開，4級活門依據關閉，這個位置将使得支撐環得到更多的冷卻。
• 混合--EEC控制作動筒位置在38%-99%，這個位置将發送9級和4級空氣比來精确調節HPT間隙。
• 全4級--作動筒完全打開，9級活門完全關閉，4級活門完全打開，這将使得HPT支撐環得到最大的冷卻，使得HPT間隙最小。

典型的HPTACC模式和飛機狀态如下表：

可以通過CDU查看HPTACC位置百分比。

• LPTACC

低壓渦輪主動間隙控制LPTACC系統控制低壓渦輪葉尖間隙，LPTACC增加或者減少供往LPT機匣的風扇排氣量。這些空氣冷卻LPT機匣，使得低壓渦輪葉尖與機匣保持最小間隙以增加燃油效率。

LPTACC系統有以下部件：

• LPTACC活門
• LPTACC空氣管
• LPTACC總管

部件位置：

LPTACC混合總管将風扇空氣提供給LPT殼體一周的噴射管，噴管上的小孔使得風扇空氣直接噴到LPT機匣上，對機匣進行冷卻。LPTACC活門有一個燃油控制的活塞，HMU發送伺服燃油給作動筒中活塞的頭端或者杆端，作動筒控制蝶形活門的位置，蝶形活門控制供往LPTACC總管的風扇空氣流量。LPTACC有一個排放口來排放從軸封嚴處滲漏的燃油。

EEC使用以下數據來調控LPTACC活門：

• 總壓PT
• 環境壓力P0
• 總溫TAT
• N1
• 排氣溫度EGT

EEC通過上述數據計算LPT葉尖間隙，通常，随着上述數據的增加，LPTACC的空氣流量也會增加。LPTACC系統自動控制，EEC正常情況下通過DEU從ADIRUs處獲得P0、PT和TAT值，通過發動機傳感器獲得N1和EGT。EEC使用這些數據來調控供往LPT機匣的風扇排氣。EEC發送信号給HMU，HMU發送伺服燃油壓力來驅動LPTACC活門作動筒中的活塞，活塞連接到風扇排氣蝶形活門。LPTACC活門有兩個RVDTs，EEC使用RVDTs來監控LPTACC作動筒的位置，一個RVDT發送信号給A通道，一個發送信号給B通道。可以通過CDU查看LPTACC位置百分比。

• TBV

TBV系統控制通往第一級LPT噴嘴的高壓壓氣機9級引氣量。在發動機啟動和加速階段，TBV系統增加高壓壓氣機的喘振裕度。

TBV系統有以下部件：

• TBV活門
• TBV總管

部件位置

TBV系統有一個活塞式的作動筒，HMU發送伺服燃油給作動筒力活塞的杆端或者頭端，TBV活門有開和關兩個位置，伺服燃油壓力使得活塞運動，活塞移動蝶形活門到打開或者關閉位，TBV作動筒上有一個排放口，可以将杆端封嚴處滲出的伺服燃油排出。

EEC使用下邊的參數來控制TBV位置：

• N2轉速
• T25

EEC使用N2轉速和T25來計算修正N2轉速。在啟動程序中，TBV打開。當修正的N2到達慢車時，TBV關閉。在發動機加速過程中，當修正N2轉速在慢車和接近76%轉速之間時，TBV打開。當修正N2轉速為73%-80%時，TBV會根據T25的情況關閉。當修正N2轉速超過80%時，TBV在發送機加速階段關閉。可以通過CDU查看TBV位置信息。

• VSV

VSV系統控制以下可變靜子葉片的角度：

• 高壓壓氣機進口導向葉片IGV
• 高壓壓氣機第一級可變靜子葉片
• 高壓壓氣機第二級可變靜子葉片
• 高壓壓氣機第三級可變靜子葉片

VSV系統調節HPC中的空氣流量，這将提高壓氣機的效率和失速裕度。

VSV系統有以下部件：

• 兩個VSV作動筒
• 兩個曲柄組件
• 四個驅動環
• 可變靜子葉片

部件位置：

VSV作動筒移動進口導向葉片和前三級HPC靜子葉片。VSV系統有一個活塞式作動筒，HMU發送伺服燃油壓力給作動筒的杆端和頭端，伺服燃油壓力使得活塞移動，活塞移動曲柄，曲柄移動驅動環，驅動環驅動靜子葉片運動。VSV作動筒有一個燃油排放口用來排出杆端封嚴滲漏的燃油。左側作動筒的LVDT連接到EEC的B通道；右側作動筒的LVDT連接到EEC的A通道。

EEC使用以下數據來調控VSV位置：

• TAT
• PT
• P0
• N1轉速
• N2轉速
• HPC進口空氣溫度（T25）

VSV系統自動操作，EEC正常通過DEU從ADIRUs處得到TAT、PT和P0數據，通過發動機傳感器來得到發動機參數。這些參數用來計算VSV的指令位置。EEC發送信号給HMU，HMU發送伺服燃油壓力給兩個VSV作動筒，每一個作動筒連接到一個曲柄組件，兩個作動筒和曲柄組件共同操作通過4個驅動環來移動可變靜子葉片。每一個作動筒有一個LVDT，EEC使用LVDTs來監控VSV作動筒的位置。

當N2處于慢車時，VSVs在關閉位，當N2增加時，VSVs逐漸開大。當N2超過95%時，VSVs完全打開。VSVs在低海拔和低TAT的情況下會被指令到一個趨于閉合的位置以利于在結冰條件下提高發動機的穩定性。當N1和N2轉速超過紅線1%時，VSVs被指令關閉。

• VBV

VBVs使得一部分低壓壓氣機排氣排往外涵，在快速減速階段，VBV系統防止LPC失速。在發動機低轉速和使用反推時，VBV系統使得外來物（水或者沙石）排出高壓壓氣機，這會避免發動機損傷，提高發動機的穩定性。

VBV系統有以下部件：

• VBV作動筒2
• 驅動環
• 排氣門（10）、主排氣門（2）

部件位置：

VBV作動筒時一個活塞式作動筒，HMU發送伺服燃油壓力給活塞的頭端和杆端來驅動活塞到指令位置。每一個作動筒有一個燃油總管安裝法蘭盤用來連接HMU。每一個作動筒上有一個LVDT電插頭，左側作動筒的LVDT連接到EEC的B通道，右側作動筒的LVDT插頭連接到EEC的A通道。VBV作動筒有一個燃油排放口将軸封嚴的滲漏燃油排出。

有12個VBV門，每一個門通過曲柄連接到驅動環，其中有兩個門為主門，VBV執行機構連接到主門的曲柄上。當兩個VBV執行機構移動主門曲柄時，VBV門作動，主門曲柄然後移動驅動和另外的VBV門。

兩個主門可以互換，主門的兩個長的曲柄可以互換，其餘10個門也互換。

EEC使用以下數據來控制可變放氣活門VBVs的位置：

• P0
• PT
• TAT
• T25
• VSV位置
• N1轉速
• N2轉速
• 推力手柄解析角度TRA

VBV系統自動操作，EEC正常通過DEUs從ADIRUs得到P0、PT和TAT。從發動機傳感器處得到N1、N2、T25和VSV位置，從推力手柄解析器處得到TRA。EEC使用這些數據來控制VBV門的角度，EEC發送指令信号給HMU，HMU發送伺服燃油壓力來移動兩個VBV作動筒的活塞。作動筒通過一個驅動環連接12個VBV門。VBVs控制排放到外涵的LPC排氣量。每個作動筒有一個LVDT，EEC使用LVDT來監控作動筒的位置，一個LVDT發送電信号給EEC的A通道，另一個LVDT發送電信号給B通道。

一般來說，在穩定運行階段，随着N1轉速增加，VBVs趨于關閉。VBVs在N1轉速80%以上時完全閉合。

在以下情況下，EEC指令VBV門開度更大：

• 發動機快速減速
• 使用反推
• 潛在的結冰情況

可以在CDU上查看VBV的開度。

機務藍，作者：王海峰

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