二、发动机引气(CFM56)
在飞行中,发动机引气是空气系统的主要气源。
发动机的引气是从发动机的高压压气机的第5级(中压级)或第9级(高压级)引出。
在三大气源中,只有发动机的引气可以在一定程度上调节压力和调节温度。
当发动机在低功率(低转速)情况下,即慢车状态时,由于这时中压级压力不足,就从高压级引气,当发动机功率上来以后,中压级有了足够的压力,为了减少发动机的能量损失,这时会切换到中压级引气。
正常情况下,中压级和高压级不能同时引气。
引气从发动机引出来后,经过压力调节活门调节压力,再继续经过超压活门,再经过预冷器调温,然后输出到分配管道,通过分配管道输送到各个用户。
1、高压级引气--HPV
在高压压气机的第9级处,装有一个活门,这个活门叫做高压引气活门(HPV
),高压级的引气便是通过这个活门引出,进入其下游的管道。(确切的说应该叫做HPV组件,它既有活门本身,也包含相关的控制、传感、测试部件)。
HPV是一个气动工作的蝶形活门,正常情况下,由弹簧保持在关闭位,当第9级的压力达到8psi时,压力大于弹簧的力,HPV便可以打开。
HPV打开得越多,其下游管道的静压也就越大,因此HPV将其下游管道的空气静压限制在了36psi左右(工程误差±3psi),
2、中压级引气--IPCV
在高压压气机的第5级处,装有一个单向的活门,叫做中压引气活门(IPV
或IPCV
),中压级的引气通过这个活门引出。
单向的活门可以防止在高压级引气时,由于相对于中压级的正压差,气流倒灌回中压级。
IPCV只有简单的开关功能,没有压力调节或压力限制的作用。
3、压力调节--PRV
空气从HPV或IPCV引出后,会继续流向下游经过一个活门,叫引气压力调节器活门(PRV
),顾名思义,PRV的主要作用就是调节它的下游的空气压力。
与HPV类似,PRV也是一个蝶形活门,正常情况下由弹簧保持在关闭位,能使得它打开的最小上游压力也是8psi。
PRV气动调节其下游压力在44psi左右(工程误差±3psi)。
4、超压防护--OPV
引气经过PRV后,继续流向下游,经过超压防护活门(OPV
)。
OPV也是蝶形活门,并且是完全气动工作的,正常情况下由弹簧保持在打开位。
OPV的作用是防止引气管道超压,在超压时,及时关闭以切断引气。
注意
对于不同件号的OPV,其工作压力是不一样的,请以AMM中的值为准,例如:
- P/N: 6740B05xxxx,上游压力升到
(81, 85)
psi时活门开始关闭,>85
psi时,完全关闭,降到<50
psi时,才能重新打开 - P/N: 6740E01xxxx,上游压力升到
(81, 85)
psi时活门开始关闭,>85
psi时,完全关闭,降到(20, 57.2)
psi时,才能重新打开 - P/N: 6740F01xxxx,上游压力升到
(81, 85)
psi时活门开始关闭,>85
psi时,完全关闭,降到(29, 56)
psi时,才能重新打开 - P/N: 6740B03xxxx,上游压力升到
(79.78, 85.57)
psi时活门开始关闭,达到(84.13, 89.92)
psi时,完全关闭,降到=34.95
psi时,才能重新打开 - P/N: 6740B01xxxx,上游压力升到
=55
psi时开始关闭,直到完全关闭,降到=34.95
psi时,才能重新打开
5、温度调节--FAV与预冷器
由于从发动机引出的空气是被压缩过的高压空气,因此其温度会升高,在进入引气分配管道前,需要提前冷却一下。
引气通过OPV后,会流入预冷器
。预冷器是一个气冷式的热交换器。如下图所示:
预冷器中的热空气来自发动机引气(内涵道),而冷空气则来自于发动机的风扇(外涵道)。
风扇空气是自然吸气,温度较低,因此只需将一部分风扇空气引出,通过预冷器与发动机的高温引气进行热交换,便可以将高温引气降温。
风扇空气的引出需要经过一个活门,这个活门叫做风扇空气活门(FAV
)。
FAV是一个蝶形活门,正常情况下由弹簧保持在关闭位。能使其打开的最小上游压力为8psi。如下图所示:
通过调节FAV的开度,便可以调节发动引气的温度在200℃左右(误差±15℃)。
经过预冷器调温后,发动机的引气便进入分配管道。