发动机和APU,部门:培训部处室:航务教研处,1,系统内容,发动机发动机系统说明发动机指示发动机控制系统发动机燃油和滑油系统发动机启动系统反推装置,APU概述APU燃油供给APU引气系统APU电子控制组件APU启动APU关车和自动卸载,2,发动机系统说明,737飞机两部CFM56-7双转子轴流式涡轮风扇发动机驱动N1转子由一个风扇、一个低压压缩机和一个低压涡轮组成N2转子由一个高压压缩机和一个高压涡轮组成N1和N2转子在机械上是独立的双通道发动机电子控制调节各台发动机发动机电子控制监控自动油门和飞行组输入信号以自动调定发动机推力每台发动机都由独立的推力手柄控制推力由移动推力手柄调定手柄由自动油门自动调节或由飞行组人工调定反推手柄控制推力从慢车反推到最大反推3,双转子轴流式涡轮风扇发动机,公司根据机型和需求可以选择不同发动机,4,双转子,N1:低压转子,输出推力和 功率N2:高压转子,起动和维持 发动机运转N1和N2之间没有机械联 系,气动联系:压气机先 低压后高压,涡轮先高压 后低压N2 转子驱动发动机齿轮箱,一个以引气为动力的启动机连接到N2 转子上5,函道比和推力,单发推力2270026400磅(7/800)总推力为内外涵推力之和风扇(外涵)是产生发动机推力的主要部件,N1为表征发动机推力的主要参数以下为起飞和巡航阶段外涵推力占总推力之比,6,极限数据,7,影响发动机推力的主要因素,发动机转速N1、N2大气温度:推力与大气温度的平方成反比大气压力:推力与大气压力成正比大气湿度:湿度增加,推力减小飞行高度:高度越高,推力越小飞行马赫数:马赫数越大,推力越小压气机引气需求等,back,8,发动机指示,9,发动机主要指示,发动机主要指示:包括N1和EGT,由中央前面板的上显示组件显示。
燃油量指示(见12章)燃油流量指示若上显示失效,自动转为下显示组件也可通过显示选择面板选择机长和副驾驶的内显或下显来显示,10,显示符号意义,全温指示推力方式显示所选温度自动油门限制指示,11,推力方式显示,12,自动油门限制指示,A/T LIM指示:飞行管理计算机向自动油门系统提供N1限制值自动油门使用相应发动机电子控制EEC的减级N1限制值13,N1 指示,N1外圈调定旋钮N1内圈调定旋钮基准N1游标N1红线N1指令区N1转速读数基准N1读数N1转速指示,14,反推装置指示和热防冰指示,反推装置指示热防冰指示,15,排气温度指示和失效警戒,排气温度红线排气温度琥珀色区排气温度启动限制线排气温度读数排气温度指示发动机失效警戒,16,发动机失效显示,17,机组警戒,通常情况下,左边的这个三个警戒(启动活门开、滑油压力低、滑油滤旁通)指示,在发生不正常的情况下,三个框闪亮10 秒钟,然后警戒保持稳定并且琥珀色实心框消失注:在以下情况下,闪亮被抑制:从80 海里/小时起飞至无线电高度400英尺过程中,或达到80 海里/小时30 秒后二者中先到者;下降到无线电高度200 英尺以下直到接地30秒以后;在闪亮被抑制期间,警戒稳定亮。
18,发动机次要指示,包括N2、燃油流量、燃油压力、滑油温度、滑油量和发动机振动指数通过显示选择面板和发动机显示 控制面板上的ENG发动机电门选 择显示自动显示:显示组件开始接通电源飞行中发动机启动手柄在关断位置飞行中发动机N2转速低于慢车发动机辅助参数超过限制值,19,N2和交输引气指示,N2红线N2转速指示N2读数交输引气启动指示,20,燃油流量和滑油压力指示,燃油流量电门燃油流量读数已用燃油读数滑油压力读数滑油压力指针滑油压力低琥珀色区滑油压力低红线,21,滑油量、温度和振动指示,滑油温度读数滑油温度指针滑油温度高琥珀色区滑油温度高红线滑油量读数发动机振动读数高振动限制振动指针,22,密集显示,N2转速指示滑油压力/温度指示振动指示交输启动指示,23,密集显示,发动机主指示和次要指示合并在同一个显示内下显示组件不可用选择次要指示时,在上显示组件以密集方式显示上显示组件不可用,则密集指示相应地显示在下显示组件中24,发动机参数的显示方式,N1、EGT 和N2 以数字读数和圆形刻度盘/指针显示燃油流量和滑油量只有数字读数滑油压力、滑油温度和发动机振动以数字和垂直指示/箭头显示,25,指示颜色意义,如果显示超过红色或琥珀色线,则数字读数、框、指针和指示器颜色变成红色或琥珀色。
图例见下页,26,显示图例-限制标志,27,显示图例超操作限制,28,显示图例-超性能限制,29,飞行中N1、N2或EGT曾超限,30,滑油温度高,31,滑油温度高(琥珀色),32,滑油温度高(红色),33,振动值 VIB,34,燃油流量电门,35,低滑油量,36,滑油压力低(琥珀色),37,滑油压力低(琥珀色),38,滑油压力低(琥珀色),39,滑油压力低(红色),40,滑油滤旁通,41,上显示组件失效,自动移到下显示组件(密集显示)或通过相应的显示选择面板,也可人工选择机长或副驾驶内侧显示组件或下显示组件显示发动机主要指示42,下显示SOP操作,SOP要求发动机启动完成执行滑行前程序时,关闭下显示(即发动机次要显示),基于什么考虑?显示组件开始接通电源飞行中发动机启动手柄在关断位置飞行中发动机N2转速低于慢车发动机辅助参数超过限制值 次要指示自动显示后,要等到以上情况不存在时指示才消除43,发动机显示控制面板,N1调节旋钮燃油流量电门速度基准电门多功能显示发动机电门多功能显示系统电门,44,发动机显示控制面板,通过N1设置旋钮可以自动或人工选择N1限制值自动:FMC根据N1限制页面和起飞基准页面调定基准N1游标人工:通过双位或BOTH位选择,back,45,发动机控制,发动机控制系统简介发动机控制核心全效能数字式发动机电子控制EEC全效能数字式电子控制系统作为新一代电子控制系统被广泛用于多种高涵道比涡扇发动机。
与旧式机械控制发动机相比,该系统具有响应快,逻辑功能强,运算能力强、精度高等特点,还提供更丰富的功能,提升了航电系统的运行维护的高度数字集成可控性全权数字式电子控制系统不仅可以使发动机提供更大的推力和可靠性而且操作简单,易于维护正常方式备用方式,46,发动机控制面板和设备,47,反推指示灯发动机控制指示灯发动机电子控制电门推力手柄反推手柄发动机启动手柄,发动机控制,48,发动机电子控制,1.每台发动机都有一个全权数字式发动机电子控制EEC;2.EEC用推力手柄位置和飞行条件控制推力、反推和慢车;3.EEC提供N1和N2极限保护如果N1和N2接近红线,EEC 指令减 少燃油流量但EEC不提供EGT极限保护功能;4.EEC有两个控制通道,且互为备用;5.EEC使用N1以两种方式调定推力:正常和备用方式;,49,发动机电子控制,6.正常方式EEC通过感应到的飞行状态和引气需求计算出N1推力额定值并且比较指N1和实际N1,通过调节燃油流量以获得指令的N1;7.备用方式可自动选择或人工选择,且分为软备用方式或硬备用方式如果正常方式下无工作所需信号,EEC自动转换到软备用方式,此时EEC使用最后有效的飞行条件定义发动机参数,然后EEC内部锁定这个计算的最大N1值,防止非指令的推力改变,实现推力偏置。
8.软备用方式将保持直到将推力手柄收到慢车位或通过EEC电门人工选择硬备用方式硬备用方式取消推力偏置,EEC使用推力手柄位置连同内部数据来控制推力50,EEC控制双通道,每部EEC有两个独立的控制通道EEC有两种控制方式 EEC控制通道EEC控制方式两个通道通过一个交叉数据链接通道进行数据的交流EEC通常由双通道模式进行控制,如果一个EEC通道无效,备用通道自动成为生效通道,并且保持在双通道模式,双通道模式使生效通道从两个通道中提起数据进行发动机控制主通道使用EEC交流发电机进行供电,备用通道使用交流转换汇流条进行供电,当EEC交流发电机不供电或失效时,发动机控制为单通道模式51,EEC控制示意图,EEC,通过,通道A,通道B,发动机,控制,互为备用,交替使用,52,EEC工作方式的转换,EEC正常方式工作,如果正常失效,转换为软备用方式,人工转换为硬备用方式,人工收推力手柄到慢车位或用后顶板EEC电门人工选择备用方式进入硬备用方式,通过,自动,53,EEC工作方式识别,54,发动机电子控制电源,EEC电源通常由EEC交流发电机供电(附件齿轮箱)如EEC交流发电机不能为EEC提供电源时,由备用电源给EEC供电,这将会导致单通道控制的发生EEC备用电源:由一号交流转换汇流条给一号发动机EEC供电,二号发动机EEC由二号交流转换汇流条供电发动机正常起动时,EEC使用交流转换汇流条电源,当达到15%N2以后EEC交流发电机开始工作EEC必须接通电源才提供发动机参数显示,如EEC无电源,直接根据发动机传感器信号显示N1、N2、滑油量和振动指数。
飞机仅使用电瓶起动的过程中,仅提供N1、N2和滑油量指示发动机加速到15%N2时,EEC交流发电机开始供电并显示所有发动机参数55,慢车工作,56,慢车工作简介,地面最小慢车用于地面操纵58%66%N2 ;飞行最小慢车用于大部分飞行阶段72%N2 ;进近慢车用于空中直到接地后5秒内72-79%N2,相同的空速和高度上,进近慢车的N1和N2RPM会高于飞行最小慢车,以改善复飞期间发动机的加速时间:当襟翼在着陆形态或任一发动机防冰接通时在空中,如故障使EEC不能接收襟翼或防冰信号,在15000英尺MSL以下开始使用进近慢车计划back,57,燃油和滑油系统示意图,58,附件齿轮箱,主要作用:起动机通过齿轮箱起动发动机,或者发动机通过齿轮箱带动各种附件整体驱动发电机滑油泵燃油泵液压泵,59,发动机燃油系统,燃油系统由多个控制组件保证供给发动机合适流量、洁净且温度合适的燃油燃油活门、燃油泵和燃油旁通活门保证燃油流向的正确和可靠性EEC控制计量实现燃油控制的高效和精确燃油系统提供流量显示给显示组件,及相关数据给飞行管理系统60,发动机燃油系统,61,发动机滑油系统,滑油作用?发动机滑油箱安装在发动机右下侧IDG滑油箱安装在发动机左侧发动机滑油泵由 N2 转子驱动,当 N2 转速低时,发动机滑油压力低是正常的。
如果N2稳定在慢车,滑油压力低是不正常的62,滑油箱,63,发动机滑油系统,back,64,发动机启动系统,地面起源车,APU引气,发动机引气,气源,地面电源车,APU电源,发动机电源,电源,启动机,启动,发动机,65,启动点火系统,66,启动点火系统,67,启动点火程序机构,作用:启动过程中协调启动机、点火器、起动供油装置的工作,使启动过程平稳、有序CFM56-7发动机的启动程序机构是EEC,实现发动机自动起动控制地面启动时,EEC监控发动机参数并提供热启动、EGT超限、湿起动等保护,空中这些保护功能不可用EEC具备熄火保护保护功能,68,点火电源,左点火:交流转换汇流条右点火:交流备用汇流条高能点火:115VAC 100万150万VDC只有当连接到APU或地面电源,或发动机正常转动时,左点火系统(1号转换汇流条有电)左点火才有效这可以说明为什么在进行电瓶起动时,必须将点火电门放置在右点火69,发动机启动电门,70,发动机启动电门,地面位:打开启动活门关闭发动机引起活门地面启动时,预位选择的点火器以在启动手柄移向慢车位时点火空中启动时,预位两个点火器以在启动手柄移向慢车位时点火启动活门关时,松开到关位关位:点火正常关闭启动手柄在慢车位时出现以下情况时,两个点火器都工作N2非指令性快速减小N2介于57和50之间或飞行中N2介于慢车和5之间,71,发动机启动电门,连续:发动机工作且发动机启动手柄慢车位时,向所选的点火器提供点火飞行中当N2小于慢车且发动机启动手柄在慢车位时,向两个点火器提供点火。
飞行:发动机启动手柄在慢车位时,向两个点火器提供点火点火选择电门左点火双点火右点火,72,地面气源启动,一。