APU啟動(dòng)過程中故障處理

林學(xué)偉

摘要：5728飛機(jī)，機(jī)組反映APU啟動(dòng)時(shí)fault燈亮，ECU自檢有49-41012代碼，航后更換啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，該代碼指向部件較多，F(xiàn)IM的程序也較多，大多為通過更換部件方法來排除。通過查看FIM手冊，在APU啟動(dòng)過程中通常會(huì)有三大類的代碼，49-41010 NO ACCELERATION SHUTDOWN，49-41011 NO FLAME SHUTDOWN，49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN，這三類代碼指向了APU啟動(dòng)過程中常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象

關(guān)鍵詞：APU啟動(dòng);故障;處理

一、基本原理

首先看看APU的啟動(dòng)過程：

The ECU controls the APU start sequence. This is the start sequence：

·At 0 percent speed and before the start system is energized，the ECU energizes the ignition unit

·At 0 percent speed for start or 7 percent speed for restart，the ECU energizes the starter-generator

·At 7 percent speed，the fuel solenoid valve opens

·At approximately 30 percent speed，the Low oil pressure light（P5）goes out

·At 60 percent speed the ignition unit de-energizes

·At 70 percent speed，the starter-generator de-energizes

·At 95 percent speed，the APU can supply electrical power up to 41，000 feet（12，500 meters）. The APU can also supply air up to 17，000 feet（5183 meters）

·The APU accelerates to 100 percent speed.

（1）當(dāng)APU 主電門放起動(dòng)位，釋放至接通位后，ECU和SCU對電負(fù)載短時(shí)檢測它們是否存在短路或斷路問題，如起動(dòng)前自檢通過，則點(diǎn)亮低APU滑油壓力燈、打開進(jìn)氣門和APU燃油關(guān)斷活門、APU點(diǎn)火系統(tǒng)投入工作，起動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)入起動(dòng)模式。APU 電子控制組件ECU給起動(dòng)轉(zhuǎn)換組件SCU發(fā)送信號(hào)，起動(dòng)轉(zhuǎn)換組件SCU將從起動(dòng)電源組件SPU處得到 270V 直流電，將 270V 高壓直流電轉(zhuǎn)換單相400HZ交流電供給SG勵(lì)磁線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流經(jīng)6個(gè)二極管整流后，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生磁場。解算器RESOLVER是將轉(zhuǎn)子的位置及轉(zhuǎn)速信號(hào)供SCU，將270V 高壓直流電轉(zhuǎn)換為三相可調(diào)的脈沖交流電（與勵(lì)磁同步），供給起動(dòng)發(fā)電機(jī)三相定子線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使啟動(dòng)發(fā)電機(jī)通過齒輪箱帶動(dòng) APU 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)且平穩(wěn)加速。

（2）當(dāng)APU轉(zhuǎn)速加速至7%，F(xiàn)CU內(nèi)燃油關(guān)閉活門打開供油，起動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)和APU燃?xì)鈩?dòng)力為APU加速;APU轉(zhuǎn)速加速至30%，低滑油壓力燈滅;APU轉(zhuǎn)速加速至60%，點(diǎn)火系統(tǒng)退出工作;APU轉(zhuǎn)速加速至70%，起動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)SG退出工作，處于準(zhǔn)備發(fā)電階段。APU 電子控制組件從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換組件斷開啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)斷開，SCU 和 SPU 給起動(dòng)發(fā)電機(jī)斷電，起動(dòng)發(fā)電機(jī)退出啟動(dòng)模式，此后由 APU 渦輪單獨(dú)帶轉(zhuǎn) APU 轉(zhuǎn)子加速至額定轉(zhuǎn)速，95%時(shí)點(diǎn)亮“APU GEN OFF BUS”燈。

（3）：當(dāng)APU 轉(zhuǎn)速超過95%（RTL）、起動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電頻率在范圍內(nèi)和無火警信號(hào)時(shí)AGCU 內(nèi)的GCR 閉合，產(chǎn)生VR 調(diào)壓許可信號(hào)，使SCU 中的GCR 閉合，SCU 中的電壓調(diào)節(jié)器控制起動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出。

（4）ECU監(jiān)控APU轉(zhuǎn)速和排氣溫度，如有異常，則保護(hù)性自動(dòng)停車，并設(shè)置相應(yīng)故障代碼，可通過CDU讀取。

二、故障處理

總結(jié)以上啟動(dòng)過程，APU的啟動(dòng)可以分為三個(gè)階段

1、APU啟動(dòng)0%-7%轉(zhuǎn)速：該階段FCU內(nèi)燃油關(guān)斷活門還未打開，僅靠啟動(dòng)發(fā)電機(jī)帶轉(zhuǎn)APU。（49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN：當(dāng)APU進(jìn)口門打開20秒后，APU轉(zhuǎn)速不能達(dá)到7%，則APU自動(dòng)停車，點(diǎn)亮P5板FAUL燈，ECU設(shè)置并存儲(chǔ)此故障代碼，如果啟動(dòng)加速慢在該階段發(fā)生，可以隔離點(diǎn)火供油系統(tǒng)的故障。）自檢需要10秒，轉(zhuǎn)速上升需要3秒

2、APU起動(dòng)7%-70%轉(zhuǎn)速：該階段已經(jīng)供油點(diǎn)火，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)和燃?xì)鈩?dòng)力共同為APU加速。（49-41011 NO FLAME SHUTDOWN：起動(dòng)轉(zhuǎn)速大于7%，但APU排氣溫度小于100°F（37.8°C），超過23秒后，則自動(dòng)停車，點(diǎn)亮P5板FAUL燈，ECU設(shè)置并存儲(chǔ)此故障代碼。）需要10秒

3、APU起動(dòng)70%-100%轉(zhuǎn)速：該階段啟4動(dòng)發(fā)電機(jī)退出工作，僅靠渦輪單獨(dú)帶轉(zhuǎn)APU加速。（49-41010 NOACCELERATION SHUTDOWN：起動(dòng)電門放“START”位，如無轉(zhuǎn)速信號(hào)或轉(zhuǎn)速過慢，超過12.5秒后，則APU自動(dòng)停車，點(diǎn)亮P5板FAUL燈，ECU設(shè)置并存儲(chǔ)此故障代碼。）需要30秒

針對49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN，轉(zhuǎn)速到7%過程，該過程中，ECU和SCU會(huì)首先對點(diǎn)火系統(tǒng)和其他部件進(jìn)行測試，大概10秒鐘，測試通過后，SPU、SCU產(chǎn)生勵(lì)磁到啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)帶動(dòng)APU轉(zhuǎn)動(dòng)直到7%。參與主要部件有ECU、點(diǎn)火系統(tǒng)、SPU、SCU、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等。

ECU負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和信號(hào)的發(fā)出，SPU有兩條系統(tǒng)，SCU監(jiān)控SPU并轉(zhuǎn)換電源，

如何確認(rèn)以上部件沒有故障：再看FIM

電瓶：APU啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使用的是交流電，

SPU的AC-DC壞了，啟動(dòng)時(shí)電瓶放電燈會(huì)亮，DC-CD壞了，就會(huì)有49-41297代碼

SCU：ECU會(huì)對SCU進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)SCU本身也是控制器，也會(huì)自檢，注意ECU故障歷史和維護(hù)歷史的其他代碼。

ECU：FIM里列出了ECU故障的相關(guān)代碼。

啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)：啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)本身的軸承斷裂，旋轉(zhuǎn)二極管故障等，查看返修報(bào)告，啟動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)二極管，軸承都是易故障件，導(dǎo)致啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)故障。

APU本體：注意查看磁堵，本體有沒有卡滯。

如出現(xiàn)啟動(dòng)加速慢自動(dòng)關(guān)車后再次啟動(dòng)務(wù)必等待燃燒室余油拍完，并且有人在APU艙附近監(jiān)控，保證出現(xiàn)火警情況能緊急關(guān)斷APU。必須遵守手冊中APU啟動(dòng)限制，15分鐘內(nèi)不能啟動(dòng)APU超過3次，之后每次至少等待15分鐘再次啟動(dòng)