【正文】 iA320 飛機空調(diào)系統(tǒng)工作原理與維護(hù)分析畢業(yè)論文目 錄第 1 章 緒論 ................................................................1 空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的原因 ...........................................................................................................1 空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)的優(yōu)點 ..................................................................................................1第 2 章 A320 空調(diào)系統(tǒng)介紹及工作原理 ..........................................3 空調(diào)系統(tǒng)的組成與功用 ......................................................................................................3 空調(diào)系統(tǒng)的分系統(tǒng)的組成與功用 ......................................................................................6 空調(diào)系統(tǒng)的工作原理 ..........................................................................................................9第 3 章 空調(diào)組件（PACK）的超溫故障分析 .....................................12 PACK 組成及工作原理 .......................................................................................................12 故障樹 ................................................................................................................................14第 4 章 A320 空調(diào)系統(tǒng)常見故障維護(hù) ...........................................15 駕駛艙或客艙溫度過高 ....................................................................................................15 客艙異味故障分析與排除 ................................................................................................16 流量控制活門故障分析與維護(hù) ........................................................................................17 電子設(shè)備通風(fēng)系統(tǒng)故障 ....................................................................................................18 座艙壓力不能保持 ............................................................................................................19 氣濾及類氣濾部件的故障分析與維護(hù) ............................................................................20 空調(diào)系統(tǒng)其他故障分析與維護(hù) ........................................................................................21第 5 章 總結(jié) ...............................................................22ii參考文獻(xiàn) ...................................................................23致 謝 .....................................................................24中國民航大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）1第 1 章 緒論 空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的原因早在 1909 年 8 ，由于當(dāng)時飛機的飛行高度不高，飛機的承載效率不高，飛機的技術(shù)不夠成熟。因此在早期的航空飛行員與旅客只能裹著厚厚的保暖服飛行，直至 1936 年空調(diào)系統(tǒng)開始裝載在飛機上，飛行員們和旅客才能從極端的飛行環(huán)境中解脫出來。由于空氣是有重量的，所以能產(chǎn)生壓力，地球引力的作用是使空氣分布很不均勻，越接近地球表面空氣的密度也越大，所以大氣的壓力也越大，隨著高度的增加，大氣的壓力下降。低氣壓對人體本身也有危害，隨著大氣壓力的降低，人體會出現(xiàn)高空的胃腸脹氣、組織氣腫等高空減壓癥。壓力降低，體內(nèi)的氣體過飽和游離形成氣泡，阻礙血液流通并壓迫神經(jīng)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)和頭部疼痛，若高度升至 19200 米時，大氣壓力為 47m m H g，水的沸點為 37℃，這等于人體的正常體溫，如果人體暴露在該環(huán)境下，體內(nèi)的液體將會沸騰汽化導(dǎo)致皮膚水腫，人體溫度將降低至難以生存。高空環(huán)境的另外兩個因素是缺氧和低溫，℃；飛行高度增加，大氣壓力減少，空氣密度減少，單位體積的空氣含量減少至直接導(dǎo)致人體血液中的氧氣飽和度降低，從而導(dǎo)致高空缺氧。從 6km 高度屬于嚴(yán)重缺氧高度，會發(fā)生身體代謝功能嚴(yán)重障礙；到 7km 高度，人體的代償活動已不足以保證大腦皮層對氧的最低需要量，人大腦會迅速出現(xiàn)意識喪失，產(chǎn)生突然虛脫。民航客機一般在對流層飛行，對流層的特點是：空氣溫度隨高度增加而均勻降低，平均梯度為 ℃/km；空氣濕度隨高度增加而迅速減小。高度為 6km 時，水蒸氣含量只有地面的 1/10，高于 9km 后，大氣中含水量極少；大氣中的固態(tài)雜質(zhì)也隨高度增加而迅速減少。大氣壓力隨高度增加而降低給飛行帶來的主要困難是缺氧和低壓，此外，壓力變化速率太大也會給人的生理造成嚴(yán)重傷害。從 1903 年萊特兄弟進(jìn)行人類歷史上的首次成功的將飛機飛離地面幾米高，到今天的民航固定翼客機運行在一萬米高空左右的對流層到平流層底部。為使駕駛員能夠生存并提高駕駛時的舒適度以及提高座艙的舒適度，空調(diào)系統(tǒng)在飛機上的運用隨著飛行高度、飛行速度的增加也在不斷革新?？照{(diào)系統(tǒng)的作用是：產(chǎn)生壓力、調(diào)節(jié)溫度、提供氧氣。 空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)的優(yōu)點飛機上使用的制冷系統(tǒng)有空氣循環(huán)和蒸發(fā)循環(huán)兩種基本類型：空氣循環(huán)制冷系中國民航大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）2統(tǒng)是以空氣為制冷工質(zhì)，以逆布雷頓循環(huán)為基礎(chǔ)的；蒸發(fā)循環(huán)制冷系統(tǒng)是以在常溫下能發(fā)生相變的液態(tài)制冷劑為工質(zhì)，是建立在卡羅循環(huán)的基礎(chǔ)上的?？諝庋h(huán)制冷系統(tǒng)通過壓縮空氣在膨脹機中絕熱膨脹獲得低溫氣流實現(xiàn)制冷，其理想的工作過程包括等熵壓縮、等壓冷卻、表 11 不同高度人體生理反應(yīng)高度（ft）含氧飽和度 癥狀8000 90%以上 無明顯反應(yīng)10000 90% 長期停留會出現(xiàn)頭痛、疲勞15000 81% 昏昏欲睡、頭痛、嘴唇指甲發(fā)紫，視力、判斷力減弱，脈搏、呼吸加快22022 68% 出現(xiàn)驚厥25000 50% 不供氧則 5 分鐘后失去知覺等熵膨脹及等壓吸熱四個過程，與蒸發(fā)循環(huán)制冷的四個工作過程相近。兩者的區(qū)別在于： 空氣制冷循環(huán)中空氣不發(fā)生相變，無法實現(xiàn)等溫吸熱；空氣的節(jié)流冷效應(yīng)應(yīng)很低，降壓制冷裝置是以膨脹機代替節(jié)流閥。目前大型飛機都是采用空氣循環(huán)系統(tǒng)制冷的，該系統(tǒng)有冷熱兩部分氣體管路組成，兩支管路的氣體都是來自發(fā)動機的壓氣機引氣，飛行員根據(jù)季節(jié)特點及航路中的不同需要，旋轉(zhuǎn)空調(diào)面板的溫度調(diào)節(jié)旋鈕到合適的位置，溫度控制器接到飛行員的輸入指令后，與接收到的管道溫度傳感器和座艙溫度傳感器進(jìn)行比較，是加溫還是降溫，從而控制到達(dá)混合室的冷空氣和熱空氣的比列，得到滿足人體生理和工作需要的座艙空氣。熱通道較簡單，就是發(fā)動機引來氣體中的一部分，經(jīng)過調(diào)節(jié)活門直接到達(dá)輸送到混合腔的通路，各種空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)主要冷路的設(shè)計實現(xiàn)上，根據(jù)冷路系統(tǒng)中渦輪冷卻器的類型可將空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)分成三類：渦輪風(fēng)扇式、渦輪壓氣機式及渦輪壓氣機風(fēng)扇式。其中渦輪壓氣機風(fēng)扇式制冷系統(tǒng)是前兩者的組合，結(jié)合了前兩者的優(yōu)點。目前飛機上制冷主流采用的都是空氣循環(huán),其優(yōu)點在于：第一制冷工質(zhì)的環(huán)保和無變相變性?？諝馐翘烊坏墓べ|(zhì)，無毒無害，對環(huán)境沒有任何破壞作用，而且可以隨時實地自由獲取。制冷循環(huán)中空氣只起著傳遞能量的作用，無論是它的化學(xué)成分還是物理相態(tài)都不發(fā)生變化，這是區(qū)別于其他工質(zhì)作為制冷劑的制冷循環(huán)的最明顯的特征。采用節(jié)能的直接冷卻系統(tǒng)，空氣即使制冷劑又是載冷劑，供冷無需熱交換中國民航大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）3器，冷空氣直接進(jìn)入需要冷卻的環(huán)境消除熱負(fù)荷，系統(tǒng)正壓。運用在航空上，就地取材，省去了單獨的壓縮機以渦輪噴氣發(fā)動機的壓氣機代替，同時也解決了客艙增壓及換氣的問題。第二制冷范圍寬，低溫下運行性能優(yōu)良?？諝庵评溲h(huán)可以滿足零攝氏度以上負(fù)一百四十度的要求，尤其在72 攝氏度以下時其制冷性能比蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)好,而現(xiàn)代大型飛機運行時從地面到一萬米高空,溫度變化很大從而空氣制冷循環(huán)機較寬的溫度制冷范圍剛好滿足其要求。第三空氣制冷設(shè)備可靠性高、維護(hù)方便，空氣制冷裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，安全性好，制冷劑可隨時隨地自由獲得補充，不必?fù)?dān)心泄漏問題；另外空氣制冷循環(huán)裝置拆裝、移動方便，無需回收制冷劑，便于維護(hù)。中國民航大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）4第 2 章 A320 空調(diào)系統(tǒng)介紹及工作原理 空調(diào)系統(tǒng)的組成與功用為了使旅客和機組成員能夠安全舒適地生存于座艙中，A320 系列飛機的空調(diào)系統(tǒng)有兩大主要功用：一是保證座艙有足夠的新鮮空氣，二是對座艙的溫度和壓力進(jìn)行控制。空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)增壓艙內(nèi)的空氣溫度、清晰度和壓力，使之保持在合適的水平。氣源系統(tǒng)從發(fā)動機壓氣機、APU 壓氣機或地面高壓氣源車向空調(diào)系統(tǒng)提供高壓空氣。高壓熱空氣經(jīng)冷卻、 圖 21 空調(diào)系統(tǒng)總圖中國民航大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）5 調(diào)節(jié)后，供給機艙，然后經(jīng)外流活門排出機外。在地面上，可通過地面低壓空氣接口直接提供空調(diào)氣到空調(diào)分配系統(tǒng)。A320 型飛機的空調(diào)系統(tǒng)主要由區(qū)域溫度控制系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、電子設(shè)備通風(fēng)系統(tǒng)及貨艙通風(fēng)/加熱系統(tǒng)組成。它們的主要作用為：通過控制空氣流量來控制機艙壓力及換氣,控制駕駛艙及客艙的溫度,用于通風(fēng)的客艙空氣再循環(huán)。 區(qū)域溫度控制系統(tǒng) 見圖 22，從氣源系統(tǒng)來的高壓熱引氣，經(jīng)過流量控制后，分別提供給兩個獨立的空調(diào)組件?？照{(diào)組件降低熱引氣的溫度，減少含水量，分別提供相同溫度的冷空氣到混合總管。為減少引氣需求量，冷空氣在混合總管內(nèi)與客艙再循環(huán)空氣混合。在兩個空調(diào)組件失效的情況下，緊急沖壓空氣進(jìn)門口打開，提供緊急沖壓空氣進(jìn)行飛機通風(fēng)或除煙。 圖 22 區(qū)域溫度控制系統(tǒng)中國民航大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）6空調(diào)氣分配到三個主要區(qū)域，及駕駛艙、前客艙、后客艙，從混合總管出來的冷空氣，分別進(jìn)入通向上述區(qū)域的管道。為獲得精確的區(qū)域溫度控制，需分別加入不同流量的熱引氣。為保證熱引氣與冷空氣混合，要調(diào)節(jié)熱引氣壓力使其高于客艙氣壓?？照{(diào)氣流量要求和各區(qū)域溫度要求可以通過空調(diào)面板 30VU 上的流量選擇旋鈕和溫度選擇旋鈕輸入。區(qū)域控制器吧最低的區(qū)域溫度要求定為基本溫度，將該信號和流量要求傳送給兩個組件控制器。組件控制器根據(jù)此信號，分別控制相應(yīng)的空調(diào)組件，進(jìn)行溫度和流量調(diào)節(jié)。然后，區(qū)域控制器通過分別控制三個區(qū)域的配平空氣活門，獲得相應(yīng)區(qū)域的選定溫度。增壓系統(tǒng)見圖 23，增壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)增壓艙內(nèi)的壓力,確保使機組人員和乘客在安全和舒適的座艙高度。座艙壓力控制器（CPC）控制通過外流活門的開關(guān)程度，自動調(diào)節(jié)排出機艙的空氣量。