空客A319/320 APU参数值及常见故障

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摘要

空客A319/320飞机APU维护手册没有给出具体的参数值，本文通过春夏换季大量的飞机数据采集，统计出APU重要性能参数值∶启动时间、EGT、滑油温度、引气压力、IGV角度。

在维护工作中，通过监控这些性能参数，可以判别出APU性能。在后续APU故障统计中，验证了这些参数值的意义，当出现异常参数值时，APU会出现相应故障，为预防性维修提供了参考依据。

并且，本文统计了APU一些常见故障∶APU本体故障，点火电嘴烧蚀、点火导线破损，滑油供油滤、发电机回油滤、油滤压差电门，PMG冷却风扇组件，引气活门，IGV作动器、滑油冷却器等。



APU参数参考值

（在外界环境温度22℃情况下）

空客 A319/320飞机APU 装机型号有APIC公司的APS3200 型 APU，以及Honeywell公司的131-9A型 APU。

从春夏换季统计数据来看，滑油温度、引气压力、IGW 角度，这些参数两个型号 APU有区别;启动时间、EGT参数，两个型号APU基本相同。

（一）启动时间

从图一分析出：

APU正常起动时间启动时间∶50—65秒。



图一 APU起动时间

在统计中，B-****飞机启动时间为72秒，其他参数均正常，其APU使用时间492 小时。后续监控APU正常，在 APU偏离正常区间不大时，需结合其他重要参数判断APU性能。

（二）EGT温度

从图二、图三分析出：

APU运转稳定时 EGT温度∶ 380——420℃。

双组件在 AUTO 位时 EGT 温度∶ 450--500℃。

统计证明，开启双组件观察APU EGT温度值，更能体现APU性能。



图二 APU稳定运行时EGT



图三 双组件在AUTO时APU EGT

综合2012年数据统计后验证，APU本体涡轮叶片损坏或叶片移位故障较多。叶片损坏或移位，APU轴承齿轮磨损可导致EGT温度上升。出现EGT异常，建议对APU孔探，对磁堵，滑油滤进行检查是否有金属屑。

统计中 B-****飞机双组件在 AUTO位时EGT 温度550℃，后续反映APU故障，检查发现APU滑油滤有异物，且尺寸超标，需更换APU。

B-****飞机双组件在 AUTO 位时 EGT 温度550℃，后续反映APU性能衰退，引气压力低，孔探发现第一级涡轮叶片材料部分丢失，需更换APU。

B-****飞机双组件在 AUTO 位时 EGT 温度555℃。后续反映APU故障，检查发电机回油滤有非金属杂质，润滑组件有金属碎屑，检查磁堵有大量金属屑，需更换APU。

（三）滑油温度

从图四分析出：

APS3200 APU滑油温度∶70---80℃。

131-9A APU滑油温度∶90—100℃，数据未标在上列图表）



图四 APU稳定运行时滑油温度

统计中B-****飞机滑油温度 96℃，B-****飞机滑油温度107℃ ，参考AMM49-91-44-100-002对滑油冷却器进行在翼清洁，清洁后滑油温度 79℃，在翼清洁效果不错，简单易操作。

相对NG飞机，空客 APU滑油热交换器脏较为少见，因为空客 APU有专门的冷却风扇且滑油冷却器散热片没有暴露在外界环境中。

（四）引气压力

从图五、图六分析出：

APS3200 APU无负载时引气压力∶ 24-28PSI。

131-9A APU无负载时引气压力∶ 34-36PSI，（数据未标在上列图表）。

APS3200 APU双组件在AUTO 位时引气压力∶28-34PSI。

131-9A APU双组件在AUTO 位时引气压力∶28-32PSI，（数据未标在上列图表）。



图五 APU无负载时引气压力



图六 双组件在AUTO位时APU引气压力

当出现APU引气压力异常时，需结合IGV角度（见表一），EGT温度值，判断是APU性能衰退还是IGV作动器、引气活门等LRU部件故障。


表一 IGV角度

（五）IGV角度

IGV角度异常，可伴随APU引气压力异常，APU EGT异常。可断开IGV作动器，推拉IGV作动杆，判断是IGV叶片卡阻还是IGW作动器故障。



APU（APS3200）常见故障

（一）APU本体故障

第一级涡轮叶片移位、涡轮或压气机叶片损伤，滑油渗漏，转子卡阻、轴承齿轮磨损。

主要特征：APU启动慢或启动不成功，EGT高，可出现多个故障代码。在出现EGT高的时候可以简单判断是否是指示问题。

分别断开EGT 1、2号探头，通过MCDU进入AIDS系统输入 EGTA查看，通过对比1、2号探头两个温度值判断是否是指示问题。

（1）涡轮叶片移位问题（见图七）

最终解决方案∶厂家对定位锁片构型进行重新设计，新构型锁片保持力比原构型大大增加，但这个方案需要2年左右的装机验证，2012年颁布 SB。



图七 涡轮叶片移位

（2）叶片损伤问题（见图八、图九）

叶片损伤严重时将导致 APU无法使用，具有突发性，不好预测性。若能够在APU涡轮或压气机叶片损伤严重到 APU无法使用前，预防性更换 APU，将会提高APU可靠性。可通过监控APU的启动时间，EGT判断APU性能。



图八 一级涡轮叶片损伤



图九 压气机叶片损伤

（3）滑油渗漏问题

主要问题为压气机壳体封严分层导致（见图十），进而滑油进入引气管路，客舱产生滑油异味。技术室已经下发EO320-49-0901R1和R3对我航司机队受到影响的APU 完全改装完毕。近期空客APU引气导致客舱有异味的故障少见。


图十 压气机壳体封严分层

（4）转子卡阻问题

较为少见，通过拆下 PMG冷却风扇组件，转动转子检查。

APU本体故障，通常会给出一些部件代码∶如 FCU，FUEL DIVIDER，启动马达等，更换多个部件后故障依旧，给排故工作带来工作量。

出现此类代码，不要简单的去更换相应部件，需结合APU启动时间、 EGT参数，可通过尾喷口检查第二级涡轮叶片、安排孔探检查压气机叶片及第一级涡轮叶片、磁堵检查、滑油滤检查、转动转子检查等工作判断APU本体性能。

（二）点火电嘴烧蚀，点火导线破损

主要特征：APU启动不成功，再次启动可能成功。出现代码：49-41-38IGNITION UNIT (8030KM)/FUEL CTL UNIT(8022KM)。这种情况优先检查点火电嘴。

（三）滑油供油滤、发电机回油滤、油滤压差电门

主要特征∶ 有APU维护信息，不影响APU运行。出现代码GEN SCAV FILTER(8069KM)AND LUBE FILTER(8076KM)。

检查两个油滤的压差电门指示销是否跳出。指示销跳出，检查油滤是否有碎屑，无碎屑更换油滤，碎屑超标更换APU。指示销未跳出，更换压差电门。

（四）PMG冷却风扇组件

主要特征∶ APU自动关车，或 APU转电时关车。出现代码49-52-53 COOLING FAN PMG ASSY。

APU在转电时，PMG给ECB提供28V直流电。若PMG故障或PMG到ECB之间线路故障将导致ECB瞬时断电，APU关车（见图十一）。


图十一 PMG到ECB之间线路：

p28插头附近接线管烧蚀

(五)引气活门

主要特征：引气压力低或不稳定，出现代码BLD FLOWXDCR（8039KM）/BLD CTR VLV(8051KM)。

（六）IGV空气进口叶片作动器

主要特征：APU引气异常，或导致APU启动不成功。出现代码IGVACTR（8014KM）。

可通过改变引气需求量，在AIDS中输入IGV观察IGV角度是否符合要求。通过IGV机构的推拉测试，判断是IGV叶片卡阻问题还是IGV作动器问题。

(七）滑油冷却器

主要特征：APU滑油温度高，自动关车。

在AIDS中输入OTA查看滑油温度，用红外线温度传感器测量滑油冷却器本体表面温度。通过对比OTA值与实测值，判断是否指示问题。

若滑油冷却器本体表面温度低，可判断为滑油冷却器的旁通活门打开，致使滑油未经过冷却器。

若滑油冷却器本体表面温度高，滑油冷却风扇工作正常，判断为滑油冷却器脏引起，可参考 AMM49-91-44-100-002-A对滑油冷却器进行在翼清洁。

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编辑 曹庆涛 北京三联宇航

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