周飞

摘 要：波音737NG飞机发动机起动慢原因很多，可能由启动部件，引气压力，气源管道系统故障或相关部件失效引起。本文对一起特殊的发动机启动慢故障现象进行分析，并给出相关的结论，以对其他维修人员提供了可借鉴的经验，谨供参考。

关键词：特殊；737NG；故障分析

0 故障现象

2013年7月，我公司一架737NG飞机航前出港推出启动发动机时，机组反映左发启动慢。航后通过查看译码数据，数据显示确实左发启动时间要比右发长，从启动到慢车，右发45秒左右，左发60秒左右。航后更换了左发启动机，地面试车启动左发试车测试正常。次日机组反映第一发启动时正常，第二发启动时慢，航后更换了APU IGV作动筒后试车验证，第一次先启动左发正常，再启动右发时启动慢且引气压力基本不上升，将左发引气电门关闭后，再启动右发则正常；第二次先启动右发也正常，再启动左发时同样启动慢且引气压力也不上升，将隔离活门或右发引气电门关闭时，再启动左发也正常了。通过地面试车验证，故障现象变的清晰了，即先启动的发动机启动正常，后启动的发动机启动慢。

1 发动机正常启动原理介绍

737NG飞机发动机启动过程如下：将启动电门置于GROUND位，启动活门打开使来自APU的引气通过并使启动机转动进而驱动发动机的高压转子（N2转子）加速。与此同时高压转子（N1转子）也跟随转动转速上升。当观察到N2转速上升到25%以上，或者N2转速达不到25%以上时，N2转速到达其最大冷转转速（指的是N2在5秒之内的上升小于5%）时，将发动机的启动手柄上提至慢车位。EEC将控制点火并供油，当燃烧室点火成功后，涡轮发出功率将于启动机一起带动转子转速上升。当N2转速达到55%时，启动机自动脱开，启动活门关闭，启动机慢慢停转。自此以后，发动机转子的加速仅是由于涡轮产生的功率大于压气机所消耗的功率，它将带动发动机的转速继续上升，直到发动机稳定工作在慢车转速。

2 故障分析

对于737NG飞机来说，导致发动机启动慢的故障原因大概可归纳为以下三类：

（1）发动机启动部件性能下降。

（2）APU引气压力低。

（3）气源管道渗漏。那么此架飞机这种奇怪的故障现象属于以上哪一类，接下来我们逐步进行分析：如果是第一类启动部件性能下降，很明显如果一台发动机的启动部件性能下降时肯定不会影响到另一台发动机的，所以这种可能可以排除。如果是第二类APU引气压力低的话，因为正常启动发动机时APU是唯一的引气来源，所以无论启动哪一台发动机都应该出现启动慢的现象，所以也可以排除第二种可能。那么可能的原因就只有气源管路渗漏这一种可能了，根据我们航后排故试车验证的故障现象来分析，由于关闭已经启动好一台发动机的引气电门后，启动另一发则正常，我们认为应该是先启动的一台发动机的引气管路或部件存在渗漏，进一步分析可知渗漏点应该在发动机PRSOV（引气压力调节）活门的上游。当使用APU引气启动发动机时 ，启动活门打开后，反流保护功能会通过ACAU里的启动继电器关闭引气调节器电磁活门从而使PRSOV保持在关闭位，防止APU引气反流导致引气压力降低，因此先启动的一台发动机就可以正常启动；而当先启动的一台发动机启动好后，正常情况下发动机引气电门是放在ON位的，这时PRSOV打开，再启动另一台发动机时， APU引气会经过已经启动好的发动机的PRSOV反流到上游存在渗漏的管路和部件，使APU引气压力降低从而导致后启动的发动机启动慢。

通过以上故障分析可知，既然无论先启动哪一台发动机而后启动的一台发动机都会出现启动慢的现象，那么应该是左右两台发动机的气源管道或部件都存在渗漏的情况。而且渗漏点就应该出在左右发动机PRSOV上游的管路或部件。从图1可看出：五级引气单向活门、高压机活门、高压级调节器、引气调节器这几个部件都是位于PRSOV的上游。那么如何判断是哪个部件存在渗漏，我们分析认为高压级调节器的回流机械装置故障的可能性较高，原因是当启动好一台发动机后，使用APU引气启动另一台发动机时，由于启动好的发动机处于慢车转速（N1，20%），从图2中可以看出，当N1<26%时，发动机引气系统使用未调节压力的9级引气，此时引气压力低于32±6psi，一般在20psi左右。而当使用APU引气启动另一台发动机时，APU负载加大，引气压力会上升到30psi以上，APU的引气压力显然高于慢车时的发动机引气压力。正常情况下，当高压引气调节器下游气流压力大于第九级引气压力时，调节器上的回流机械装置打开，控制关断的引气压力到达高压引气活门，关闭高压引气活门，这样就能防止较高压力的APU引气通过高压级活门回流到发动机内部。如果高压级调节器的回流机械装置故障，那么高压级活门不能正常关闭，就会导致 APU引气通过先启动好的发动机已经打开的PRSOV活门和不能正常关闭的高压级活门回流到该发动机内部，从而导致启动另一台发动机时引气压力不够，所以出现发动机启动慢的现象。经过以上分析，我们把故障原因锁定在左右发动机的高压引气调节器，最后更换左右发的高压引气调节器后故障顺利排除。

3 总结

737NG飞机发动机启动慢故障比较常见，通常都是由于启动部件性能衰退导致，然而引气系统部件故障导致发动机启动慢的故障比较少见，而由于一台发动机的部件渗漏导致启动另一台发动机出现启动慢的故障就更少见，此次故障是由于双发同一个引气部件故障导致这种奇怪故障现象还是我公司第一次遇到。根据后续跟踪此次故障拆下的两个高压引气调节器的返修报告，返修厂家给出的结论是高压调节器内部的回流膜盒装置磨损。这个结论和我们当时的分析判断一致，波音的一份737NG-FTD-36-05001也指出，高压引气调节器低使用寿命的原因正是由于回流膜盒装置严重磨损导致。本次故障的排故经验也值得广大拥有737NG机队的兄弟航空公司借鉴，希望通过该故障分析为飞机维修人员提供参考从而在以后类似的故障处理中提高排故效率。

参考文献：

[1]戴伯鸿. 浅析737NG型飞机发动机引气系统及其故障[J]. 科技创新与应用，2013（11）.