A320（V2500）ECAM警告AIR ENG HP VALVE FAULT排故分析

A320飞机（V2500）ECAM警告AIR ENG2 HP VALVE FAULT

故障概况

A320飞机（V2500）右发慢车时出现ECAM警告：AIR ENG2 HP VALVEFAULT，伴有故障信息HP BLEED-V4000HA2 OR SENSE LINE，观察BLEED页面，HPV2处于关闭位，右发引气电门上的FAULT灯亮。

1. • 用地面设备测试和氮气，检查发现 HPV 无法打开。

• • 用氮气检查一号感压管，无异常发现。

• • 用氮气检查 HPV2- 电磁阀（ 4029KS ），检查电磁阀的 VENT 口有轻微漏气。

• • 更换 HPV2 和 HPV2- 电磁阀，故障排除。

原理分析

图1发动机引气系统原理图参考（AMM-FIGURE36-10-00-11200-00）

HPV2活门（4000HA2）

1.功能概况

气控气动，控制CFM56-5B的9级引气或V2500的10级引气的开关和调节。HPV出口压力被调节在36PSI。全关位置电门的状态反馈给BMC，用于显示和监控活门状态，和产生ECAM警告ENG HP VALVE FAULT。BLEED页面可观察到其开关状态。HPV故障，可保留，需执行M项工作，即给HPV安装安全销，将其锁定在关闭位。

2.HPV活门工作原理

1) A腔压力

如图2所述，有引气时，HPV上游的引一路引气直接进入A腔。A腔压力克服弹簧负载，作动梯形单向活门2，HPV上游气压的变化，改变梯形单向阀位置，即改变引气通往B腔的管路面积，这确保B腔压力恒定。

2) B腔压力

B腔为打开腔，有压HPV才能打开，无压HPV则关闭。无论发动机功率如何，B腔压力保持恒定。

图2 HPV的B腔（OPEN腔）压力恒定（参考汉莎培训手册PAGE38）

3)C腔压力

HPV打开后，从出口处引一路引气，经过单向活门5，进入C腔。压力根据HPV出口的压力变化而变化。当发动机增加功率，引气压力提高时，C腔压力逐渐增加A，和弹簧力一起克服B腔压力，HPV逐渐减小，直至关闭，此时PRV使用低压机压气机的引气。即C腔为关闭腔，压力过大时，HPV则关闭。

4) HPV的调节

如图3所示，所谓的调节就是发动机功率变大时，HPV逐渐关小。B腔压力恒定，C腔引入HPV出口的压力。发动机功率变大，C腔压力也变大，故HPV关小。

图3 HPV活门开度调节原理（参考汉莎培训手册PAGE38）

5)D腔压力

有引气时，单向活门8打开，HPV上游的引气进入D腔。引气经过单向活门6进入B腔。D腔与感压管相连，当人工关闭发动机引气电门，或者PRV出口超温、超压，被BMC自动关断时，感压管放气，压力会下降。此时单向活门6向上移动，使VENT口与B腔相连，释放B腔压力，关闭HPV。即D腔的作用是使HPV与PRV同步关闭。

图4 HPV与PRV同步关闭原理（参考汉莎培训手册PAGE38）

图5 HPV工作原理图(参考汉莎培训手册PAGE38)

3.HPV工作情况

1)HPV的打开

发动机低功率时：IPV出口引气压力小于36psi，B腔压力克服弹簧力和C腔压力，HPV活门打开。

2) HPV的关闭

①　BLEED电门OFF、PRV下游引气超温或者超压：这三种情况下，EEC都会给高压引气电磁阀通电，使HPV与PRV之间的一号感压管放气。这确保PRV关闭时，HPV也会关闭。

②　发动机高功率时：C腔压力变大，弹簧力和C腔压力大于B腔压力，HPV关闭。这种关闭属于高、低压级引气切换时，HPV的关闭是依靠HPV下游引入C腔的压力而关闭。注：根据试车数据表明，当PRV出口的压力上升到40PSI，HPV会关闭。

③　无引气时：即发动机不工作时，HPV受弹簧力作用也保持在关位。

4.CFM56-5B和V2500发动机HPV电磁活门的区别

1)V2500

EEC控制位于右风扇机匣上的电磁活门（FIN:4029KS），释放HPV与PRV之间的一号感压管气体。使HPV-B腔压力下降，HPV关闭。

2) CFM56（A319）

BMC经过继电器，控制位于发动机吊架里面的一个电磁活门（11HA）。给一号感压管放气，使HPV保持在关闭位。

注：装备C发的A320和A321飞机，没有HPV电磁活门。

5. HPV的失效方式

1)发动机较高功率时，HPV不能关闭

正常情况下，当发动机油门增加，逐渐离开慢车功率，PRV出口压力会逐渐增大，当达到40PSI时，HPV会关闭。如果高功率下，HPV不能关闭，容易导致引气超温，超压。会监控到故障信息HP BLEED-V 4000HA1，参考TSM36-11-00-810-835-A排故（HPV卡阻在开位）。

2) 发动机低功率时，HPV不能打开

慢车，如果HPV不能打开，时间超过15秒，会出现ECAM警告AIR ENG 1 HP VALVEFAULT，且伴有故障信息HP BLEED-V4000HA1 OR SENSE LINE。可参考TSM36-11-00-810-837-A排故，故障源较多，比如一号感压管，HPV电磁阀，PRV和HPV都有可能。

这种失效方式较为常见。

小结：

HPV打不开，会产生ECAM警告AIR ENG 1 HP VALVE FAULT。但HPV关不上，如果是指示故障，只会产生故障信息HP BLEED-V 4000HA1。如果是真关不上，将会引发整个引气系统的失效，PRV自动关闭，出现ECAM警告AIR ENG 1 BLEED FAULT。

• 发动机引气电门上FAULT灯亮的条件
• 预冷器下游引气温度大于 257 ° C
• PRV 下游引气压力大于 57PSI

• 探测到短舱或大翼过热， BMC 自动关断 PRV
• 发动机启动或 APU 引气打开时， PRV 没有在全关闭位。

注：当遇上以上四种情况时，BMC会给CTS发信号，使PRV关闭，这是引气系统的自动保护切断功能。同时，BMC发出一地信号，通过4LP点亮FAULT灯，给与机组提示。如果故障消失，通过复位引气电门，可重置引气系统。

ENG2 HP VALVE FAULT警告出现的原因分析

参考AMM36-21-00，可知发动机慢车时，位于HPV出口的压力传感器（7HA2）感受到压力小于23PSI，超过15秒，且HPV还保持在关位，会出现ECAM警告ENG1 HP VALVE FAULT。此警告只对应一条故障信息:HP BLEED-V 4000HA2 OR SENSE LINE。相应的排故程序是TSM36-11-00-810-837-A，Failure of theHP Bleed Valve of the Engine 2 Blocked in the Closed Position。

图6 ECAM警告ENG2 HP VALVE FAULT逻辑图示1

如图7所示，BMC1和2仅监控HPV2的活门的全关位置，即全关时，BMC1、2接收到地信号。如果接收不到地信号，即表示BMC认为HPV打开。

图7 ECAM警告ENG1 HP VALVE FAULT逻辑图示2

压力传感器（7HA2）

这个压力传感器位于HPV出口，没有控制和显示功能。BMC用其信号来监控引气的状态，触发ECAM警告。

1) 压力低于23PSI超过15秒，触发ECAM警告ENG1 HP VALVE FAULT。

2) 触发ECAM警告AIR ENG1 BLEED ABNORM PR。

注：7HA2故障，不会影响BLEED页面PRV出口引气压力的指示。

图8 ECAM警告ENG1 HP VALVE FAULT出现的条件（参考AMM36-21-00）

单向活门7110HM故障的表现形式

单向活门位于HPV和IPV之间。HPV打开时，确保HPC气体不能反流流入LPC。如图9所示，如果其故障，会出现引气压力波动。尤其是在发动机低功率时，即地面慢车和空中慢车时，因为此时低功率时，HPV才是打开的。可见，如果遇到慢车时，HPV打开，但引起压力波动故障，可以考虑是否此单向活门出现故障。

图9 单向活门有可能导致ECAM出现（参考TSM36-11-00-810-837-A）

如何使用地面设备排除发动机高压引气系统故障

高压引气故障的排故，可以参考AMM36-11-00-720-806-A（Health CheckProcedure – Pressure Control Function），使用设备（PN:99127B03)）对HPV，HPV电磁阀进行检查。

参考AMM36-11-00-720-008-A，对一号感压管进行检查。通过以上程序中的测试，可方便、快捷的确定故障源。

（一）使用地面设备测试HPV

1. 设备使用原理图

图10使用地面设备测试HPV开关

注1：调压阀调节，越紧压力越大，越松压力越小。

注2：AMM程序中提及有三种构型的HPV，其打开压力大小不一致。如下图所示，主要是通过人工锁定螺钉和HPV-测试口的安装工具来区分，详情请见图11。

图11三种构型的HPV(参考AMM36-11-00-720-806-A)

2.设备连接指南

为了提高使用设备的效率，对所需要的设备配件，进行罗列，以供参考，如图12所示。为了保护设备和飞机零部件，需要注意对供气压力的控制。氮气瓶减压阀的压力指示表精度不高，最小刻度是1MP，即145PSI。虽然手册上要求，供压30PSI，但实践证明，10PSI就可完成测试。因此，仅需很小的氮气瓶阀门开度，提供少许压力供给即可。

PRV，8.5PSI可打开；HPV，5.5PSI可打开，这只是一次测试的数据，可能会因为活门差异，而压力值会有些差别，此数值仅供参考。

图12设备连接指南

（二）使用地面设备测试高压活门电磁阀（4029KS）

AMM手册程序要求在HPV上的调压器的接口处连接设备的测试管路，即HPV上的一号感压管接口。实际上，断开HPV上的一号感压管的接头，并不能移动感压管，没有足够的空间，把测试气管连接到感压管上。实践中，可断开PRV端的一号感压管接头。从此处用氮气吹一号感压管，用泡沫水在HPV电磁活门的VENT处，检查是否有漏气。

图13 HPV电磁活门的检查方法(参考AMM36-11-00-720-806-A)

如图14所示，HPV-电磁活门是电控气动。发动机工作时，P3引气有压力。如果EEC发电信号，电磁活门会作动，一号感压管内部的气体通过VENT释放到大气，这抑制HPV打开，确保发动机功率不损失。

地面测试时，发动机不工作，P3引气无压力且无电信号，电磁活门不作动，电磁活门的状态如图14中的右图所示。往一号感压管通测试气体，可对电磁阀进行检查。正常情况下，VENT口是不会有漏气现象的。如果漏气，说明电磁阀故障，这会导致一号感压管漏气，HPV无法打开或开度小，会体现在慢车时，引气压力低。

图14 HPV电磁活门的测试原理

图15 HPV电磁活门轻微漏气

（三）使用地面设备测试一号感压管

同样，由于感压管的安装问题，只能从PRV端断开接头，才有空间往一号感压管吹氮气，用泡沫水检查。需要注意的是，手册要求检查压力仅为5.8PSI。

图16一号感压管的检查方法(参考AMM36-11-00-720-008-A)

如何通过CURRENT STATUS阅读引气系统活门的状态

通过MCDU-BMC- CURRENT STATUS，可以检查引气系统各个活门的位置状态，如图17所示。

图17 CURRENT STATUS数据查询（参考AMM36-11-00-710-001-A）

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