SR20飞机空调系统典型故障分析
王凯
【摘 要】针对SR20飞机空调系统结构特点,对该型飞机的空调系统工作原理进行分析,并基于工程实践经验,对该系统的故障机理、日常维护事项进行介绍,为该型飞机空调系统的日常维护及系统排故提供了有力依据. 【期刊名称】《机电工程技术》 【年(卷),期】2017(046)010 【总页数】3页(P132-133,1) 【关键词】空调系统;故障机理;维护;排故 【作 者】王凯
【作者单位】中国民航飞行学院洛阳分院,河南洛阳 471001 【正文语种】中 文 【中图分类】V223.7
Cirrus SR20飞机作为分院的训练主力机型，与其他初中教机型相比，增配了空调系统，用以在各种不同的飞行状态和外界条件下，提高座舱驾驶员和乘客的舒适性。然而，由于该型飞机空调系统的典型结构设计和安装特点，在日常使用和维护中经常发现不同形式的空调系统故障，不仅增加了该型飞机的故障和飞机停场率，也增加了该系统例行维护和故障排除的工作量。
为了保证SR20飞机座舱环境的舒适度、降低该型飞机空调系统的故障率，对空调系统的工作原理、结构特点、故障机理和维护标准进行系统、全面地分析，形成有
效、便捷的方案，并应用于日常的检查、维护和排故工作中，对于提高空调系统工作可靠性具有较强的实践意义。
由于蒸发循环制冷系统的冷却效率高，而且在地面运转条件下有良好的冷却能力，高空飞行时有良好的经济性，节省燃油，故在某些飞机上获得了较大应用[1]。SR20飞机空调系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件构成。该型飞机蒸发循环制冷系统的原理如图1所示。
SR20飞机空调系统的工作介质为液态制冷剂，在系统工作时可使系统中的空气在进入座舱前显著地降低温度[3]。经压缩机之后的高温高压气态氟利昂通过高压软管进入冷凝器，在冷凝器中流动的气态氟利昂的大部分热量被外界空气带头，从而高温高压气体发生相变，形成高温高压液体；当高温高压液体流经膨胀阀时，由于膨胀阀的节流作用，体积增大而压力降低，压力降低后的低压低温雾态液体进入蒸发器，吸收外界空气中的热量后并发生汽化，进而使流经蒸发器的空气温度降低，进而产生制冷降温的小狗，汽化后的氟利昂蒸汽被压缩机抽吸压缩，形成一个完整的制冷系统循环。同时，热膨胀阀通过控制进入蒸发器内制冷剂的流量来调节蒸发器的制冷效率。
SR20型飞机空调系统常见故障及排故措施如下。
（1）制冷效率低或制冷效果差。通常导致空调制冷效率低的原因有以下几个方面：1）系统制冷剂含量过低或系统管路存在泄漏；2）系统中混入有空气；3）冷凝器或压缩机故障；4）高压管路堵塞；5）系统中润滑油油量过高；6）空调滤网过脏、散热不良；7）空调压缩机皮带松动。
（2）空调不制冷。通常导致空调系统不制冷的原因有以下几个方面：1）压缩机或冷凝器故障；2）空调压缩机皮带故障或皮带张力过小。
由于该型飞机空调压缩机皮带轮采用经机匣附件齿轮箱皮带直接传动，易出现皮带断裂、皮带松动、压缩机接耳裂纹等故障，因此当出现空调不制冷、制冷效率低或
制冷效果差时，应首先排除压缩机皮带对空调系统制冷作用的影响，其方式是：将弹簧秤连接在卫浴驱动轮和压缩机皮带轮中间的位置拉起弹簧秤，确认弹簧秤读数不小于8.0 lb，必要时调整压缩机松紧螺套以获取适当的皮带张力；当确认压缩机皮带张力合适时，目视检查与压缩机连接的高低压管路接头部位是否有腐蚀痕迹，若出现腐蚀，则说明存在压缩机与软管连接处出现制冷剂泄露，其泄露的原因多为压缩机与软管连接接头内部O型圈损坏，需及时更换O型圈；然后对空调系统部附件进行目视检查，以确定是否存在滤网过脏、管路渗漏等痕迹，并按照飞机维护手册要求，对疑似故障的系统部件或管路进行处理。 （1）自身安全
由于氟利昂是无色无味、比空气重的液体，因此在维护时要注意工作场所的良好通风。同时，由于氟利昂的沸点较低，若皮肤与其直接接触会对人身造成伤害，因此维护时应戴上护自镜、手套，并尽可能穿上防护服[5]。 （2）及时充灌氟利昂
当系统管路中出现气泡时，表明制冷剂（氟利昂）含量过低，需要对其进行灌充。当向系统灌注蒸汽时，储液器应垂直放置，保持出口方向向上；若向系统加注液态氟利昂，则储液器垂直放置，保持出口方向向下。氟利昂加注完成后，应给压缩机补充滑油[4]。维护整个系统后，在加注氟利昂前应先将系统抽真空，使水分和杂质等排出，以防止堵塞系统；进行灌充结束时，若低压压力表(测量蒸发器出口的压力表)仍指示真空，则表明系统内部堵塞[2]。 （3）保证蒸发器空气流量
蒸发循环制冷系统工作时，必须保证蒸发器的空气流量充足，否则会在蒸发器上结霜而影响制冷效果。
拆卸压缩机前，必须拔出EVAPORATOR FAN、CONDENSER断路器，将制冷剂（氟利昂）回收装置压力软管连接到维护端口上，打开压力软管上的耦合阀，回收
系统中的制冷剂，完成制冷剂的回收后，关闭压力软管上的耦合阀，从维护端口上断开回收装置压力软管，并在空调系统维护端口安装保护盖。
灌充空调系统时，将灌充装置压力软管连接到维护端口，打开压力软管上的耦合阀，待灌充装置完成自动渗漏检测后，用制冷剂灌充系统。需要注意的是，在灌充时必须加入与回收时等量的润滑油，且多元醇酯和聚二醇润滑油不能互用，如果更换的压缩机使用的润滑油型号与原装机压缩机使用的润滑油型号不同，必须对整个空调系统进行冲洗。在进行灌充前，核实压缩机件号以确定使用何种型号的润滑油，该型飞机所使用的制冷剂为R134a制冷剂。同时，考虑到灌充装置管路中残留的制冷剂，为了确保能够完全灌充，必须将灌充装置设定值比推荐的1.8 lb（0.82 kg）稍高一些。
进行制冷剂渗漏测试时，制冷剂渗漏测试需在环境温度高于65°F时进行。使用电子制冷剂探测器，对空调系统进行系统管路制冷剂渗漏测试，检查所有管路接头处和组件是否有渗漏。当发现有制冷剂渗漏时，应首先按照手册要求排放空调系统，视情对出现渗漏的部件/管路进行修理或更换，并重新灌充空调系统，再次进行渗漏测试，直到无渗漏为止。在断开空调系统管路前，确保系统中的真空度为最低，且O型圈一经拆下，必须进行更换；在重新灌充空调系统前，需要记录在回收过程中放泄瓶中收集的润滑油量，在灌充时必须向系统中加入等量的润滑油量，并确保渗漏的润滑油清洁、干净，且残留的制冷剂已排空。
当完成空调系统的维护工作后，进行空调系统操作测试，打开座舱空气面板出风口，将温度控制旋钮设置到“雪花”符号位置，确保AC ON指示灯亮着，五分钟后，确保冷空气从座舱空气面板出风口流出，然后旋转流量控制旋钮至风扇所有位置，确保风扇在所有速度下均正常工作，且气流流量在各位置上逐渐增大。
本文对SR20型飞机蒸发循环制冷系统的结构特点和工作原理进行了介绍，基于该型飞机空调系统工作特点及运行特性，对空调系统的常见故障及排故措施进行了阐
述，基于此，对该型飞机的空调系统维护要点进行了说明，在该型飞机空调系统的日常维护中具有较好的推广和应用价值。
【相关文献】
［1］赵金萍.制冷技术基础［M］.北京：机械工业出版社，2012.
［2］张朝辉.工商业用制冷空调设备维护维修技术［M］.北京：中国纺织出版社，2014. ［3］杨立平.小型制冷与空调装置［M］.北京：机械工业出版社，2015. ［4］郝劲松.活塞发动机飞机结构与系统［M］.北京：清华大学出版社，2015.
［5］任仁良，张铁纯.涡轮发动机飞机结构与系统［M］.北京：兵器工业出版社，2007.
