A320空調組件溫度調節故障分析

練慧翔

摘 要：飛機空調系統的基本作用是使飛機的客艙和電子艙在飛行過程中具有良好的環境，與飛機在飛行過程中人員的正常工作以及設備的正常工作有著直接關系。但是A320飛機的空調系統故障率卻穩居各大系統故障率前列，這與空調系統遍布飛機駕駛艙、客艙、貨艙和電子設備艙，管路、部件、系統結構繁多，以及部件可靠性不高等有直接關系。本文簡單介紹A320飛機空調系統PACK的組成和其工作原理，并分析了空調組件溫度調節故障的原因和排除方法。

關鍵詞：空客A320；空調系統；溫度調節

一、空調組件組成及工作原理

A320系列飛機裝有兩套空調組件?？照{組件的作用是將氣源系統提供的高壓、高溫引氣轉變為低溫、低壓氣源，并提供給座艙。

（一）空調組件的組成

空調組件由流量控制活門、熱交換器、空氣循環機、冷凝器、再加熱器、旁通活門、防冰活門、水分離器以及多個傳感器和CPC計算機組成。

（二）空調組件的工作原理

從飛機引氣系統出來的熱空氣，先經過流量控制活門進入空調組件，再依次經過初級熱交換器、ACM的壓氣機部分、主熱交換器、再加熱器、冷凝器、水分離器、再加熱器、ACM的渦輪部分、冷凝器等。通過一系列的熱交換和壓縮膨脹做功將原先進入組件前的高溫、高壓熱空氣轉變為溫度較低、壓力略大于座艙壓力氣源，提供給客艙進行溫度調節。

1、流量控制

流量控制活門（FCV）安裝在整個PACK組件的上游，為電控氣動的蝶型活門，它受組件控制器的控制，調節通過空調組件的熱空氣流量和壓力。在FCV的下游安裝了一個壓力傳感器，該傳感器探測通過FCV的熱空氣的壓力，并將一個電信號傳送給組件控制器，組件控制器依據流體質量守恒（連續性方程）和能量守恒（伯努利方程）計算出流過FCV的熱空氣流量。

2、空氣冷卻

進入空調組件的熱空氣通過一系列的熱交換和壓縮膨脹做功，最終變為低溫空氣。初級熱交換器和主熱交換器主要提供熱空氣的熱交換，ACM則提供熱空氣的膨脹做功，同時把這些動能通過風扇帶動空氣流動，促進冷卻效率。

3、溫度控制

空調組件的溫度控制可分為兩級，第一級通過控制沖壓空氣進口門的開度來控制壓氣機出口溫度在0-5度，第二級通過控制旁通活門、防冰活門的開度調節組件的出口溫度在18度左右。

二、空調組件溫度調節故障分析與排除

空調組件作為空調系統的核心，其工作的正常與否關系到空調系統能否正常運行。如果出現單組件故障，飛機將限制高度飛行，而在空中如果出現雙組件均不能正常工作的話，飛機則要緊急下降高度。因此，作為機務維護人員，對組件故障的及時排除就顯得尤為重要。

（一）故障的分類

組件溫度調節故障根據位置不同可分為壓氣機溫度調節故障和P組件出口溫度調節故障。而根據超溫的真實與否，又有真假超溫故障之分。由于由線路、傳感器或計算機故障所引起的假信號、假超溫情況在日常維護中較少出現，一般更換組件控制器或傳感器就可以排除。主要探討的是壓氣機超溫故障和組件出口超溫故障。

（二）故障的分析

1、壓氣機出口超溫故障

該故障是空調系統中最常見的故障，當壓氣機出口溫度超過230℃四次，或壓氣機溫度超過260℃，此故障被激發，顯示在電子中央監控器（ECAM）上。此故障的原因可能是空調組件中熱交換器、ACM的性能下降，也可能是FCV的開度過大，或者是沖壓進出口門的開度小等原因引起。為了準確判斷故障的原因，應該充分了解故障的情況。中央故障顯示系統（CFDS），會在每次超溫故障發生之后記錄故障信息。飛機綜合數據系統（AIDS）可以看到實時的FCV的流量，各個溫度傳感器所獲得的溫度，旁通活門的開度，沖壓空氣進出口門的開度等很多重要信息。在有些情況下，當PACK超溫時，CFDS上會有相應的故障信息。這時，在確認故障后，可以根據CFDS上的信息，更換相應的進口、出口作動筒或ACM。但還有很多情況下，CFDS上沒有提供故障信息，這就需要根據ECS報告中的數據來分析故障?？照{組件在設計時，已經考慮到超溫情況的存在，在超溫前（接近上限溫度前），提供了多種防止超溫的措施。

因此，在檢查ECS報告數據時，要著重檢查進出口門的開度（有沒有全開）和FCV的流量大?。ㄊ欠襁^大）。如果沖壓空氣進出口沒有全開，故障的原因就在進出口作動筒和組件控制器上。如果FCV開度過大，可能有幾方面的原因，一是FCV本身的原因，二是氣動溫度傳感器或傳感氣路有問題，三是控制FCV的組件控制器故障。

2、組件出口超溫故障

當組件出口溫度傳感器探測到組件出口溫度大于95℃時，此故障被激發。出現此故障時，一般情況下只有ECAM警告和ECS報告。與壓氣機超溫一樣，在出現故障后都先檢查CFDS上有無信息，如有，根據CFDS上的信息排故。當CFDS上無信息時，也要檢查ECS報告。因為組件出口溫度要達到95℃才能激發警告，因此，只可能是從旁通活門或防冰活門過來的熱引氣才能使組件出口溫度超溫。首先，檢查故障時旁通活門的位置（在ECS報告上），如果活門位置不在關閉位，可以判斷此超溫故障與旁通活門或控制它的組件控制器有關。此類故障多數情況下并非由旁通活門引起，而是因為防冰活門未關造成的。防冰活門不正常打開的原因有兩點，一是活門故障，二是控制防冰活門的氣動傳感器故障。更換防冰活門或氣動傳感器可以排除此故障。