前言：本篇简单讲解-飞机（非eflow）空调制冷系统的基本原理，主要内容包括制冷主要部件和作用，组件过热保护及常见故障。适合初学者学习，欲掌握更多细节，请查阅SDS原文讲解视频。

《21章空调制冷系统（一）》

《21章空调制冷系统（二）》

《21章空调制冷系统（三）》

《21章空调制冷系统（四）》

《21章空调制冷系统（五）一图看懂制冷原理》

一

主要部件和作用

空调制冷系统主要有三个目的：调节引气进入组件的流量；移除进入组件的空气热量；控制组件出口空气的温度和湿度。

FCSOV控制进入组件的热气，冲压空气系统调节冷却的空气量。冷路的空气经过热交换器，带走热量使引气降温。热路分两路，一路经过温度控制活门，用于组件出口的温度调节；另一路经过热交换器移除热量，再到涡轮降温，之后经过冷凝器和水分离器除水。

制冷系统主要部件有空调/引气控制面板，FCSOV（流量控制与关断活门），热交换器，ACM（空气循环机），再加热器、冷凝器和水分离器，冲压空气系统以及温度控制活门。

1、空调/引气控制面板。

空调/引气控制面板用于空调制冷的控制和指示。冲压门全开灯亮表示热交换器性能下降（脏），组件电门控制组件的工作方模式。组件灯亮表示组件过热或制冷控制系统故障，复位电门用来复位过热跳开的组件，对于系统故障导致的组件灯，需要按压主注意灯复位。关于面板的详细介绍，请查阅《面板介绍6｜温度控制面板和空调/引气控制面板》。

2、FCSOV。

FCSOV控制和调节进入组件的引气流量，活门上有机械指示活门开度。活门上的流量伺服机构用于控制进入作动筒的气压，最终控制活门开度。

FCSOV有三种工作模式：低流量，高流量和APU高流量。如下图，线圈C打开，控制气压（C路）克服弹簧推动活门打开。

低流量：控制气流连通自动流量伺服机构(蓝路），由于自动伺服机构基准弹力小，气流容易释放，用于活门打开的气压就少，活门打开最小。高流量：B线圈断开，控制气流连通高流量伺服机构（B路），由于基准弹力大，空气释放少，用于活门打开的压力就大，活门开度更大。APU高流量：A线圈打开，控制气压顶住高流量伺服机构（A路），使高流量伺服机构的基准弹力更大，用于控制活门的气更大，活门打开最大。

组件活门工作在哪种工作模式，除了受组件电门控制外，还跟APU引气电门，发动机引气电门，另一侧的组件电门，以及组件过热情况有关。其主要目的是当有一个组件失效关闭后，另一侧组件能自动转到高流量模式。

3、热交换器和ACM。

热交换器和ACM是空调制冷的核心部件，其制冷原理主要是依据能量守恒定律。外界空气经过发动机压缩后，压力和温度都上升。高压空气（热路）与冲压空气（冷路）的温度相差大，进入热交换器后，被移除大量的热量。高压空气进入ACM涡轮，对外（风扇）做功，压力和温度都下降，温度可以下降到2度以下。

热交换器有初次和次级。热空气先进入初级带走一部分热量，再进入ACM压缩机升压升温，再经过次级带走一部分热量，最后进入涡轮膨胀做功。热交换器需要定期清洗。

ACM由压缩机、涡轮和风扇三部分组成，三部分同一个空气轴承。

手册图

实物图

5、再加热器，冷凝器和水分离器。

再加热器提高ACM涡流降温的效率，冷凝器降温将水汽变成水滴，水分离器将水分从组件移除。

手册图

实物图

6、冲压空气系统。

冲压空气系统调节进入热交换器的冷路空气量。冲压空气管道前部有一个折流门，折流门受冲压作动筒控制。

折流门

作动筒

飞机在地面或者襟翼放下时，K16吸合，组件/区域温度控制盒被超控。飞机在地面时，折流门全开，增加冷路的空气量，提高热交换器效率。挡板打开，防止外来物进入冲压空气管道堵住热交换器。飞机在起飞放襟翼，折流门关小，挡板全收。飞机巡航阶段，K16断开，冲压作动筒由组件/区域温度控制盒控制。控制盒接收冲压空气温度传感器信号，调节冷气量，使压缩机出口的空气温度保持在C左右。

飞机在地面时，冲压空气靠ACM风扇拉动进入热交换器。而在空中，冲压空气相对飞机运动，直接打开扩散器的旁通单项活门。

7、温度控制活门TCV(STCV)。

温度控制活门其实不算制冷部件，但是它们控制组件出口温度，也算是制冷系统的一部分。TCV是电控电动的，它调节热路空气量，热空气与涡轮出口的冷空气混合，从而满足机舱的温度需要。

STCV作为备份温度控制，同时还有除冰的功能，它是电控和电动气动的。比如冷凝器温度太低结冰，管路上下游压差信号将使STCV打开。

除以上介绍的部件外，还有其他一些部件。如空调附属组件ACAU，作为控制逻辑的接口，其内部有好多个继电器；还有单项活门，防止空气的倒流。

二

过热保护

组件过热有两种可能，第一是制冷部件故障，比如热交换器被异物堵塞，ACM卡阻。第二是温度控制活门不受控，导致热量过多。

ACM压缩机出口，涡轮进口和组件出口管道上各有一个过热电门，当管道内的空气过热，过热电门闭合。三个过热电门并联控制K8，任一过热电门接通接地，K8闭合。一个电门点亮组件灯，另一个电门锁定保持闭合，还有一个电门用于关闭组件活门(FCSOV)。

三

常见故障及处理

1，再现组件灯亮。

再现组件灯亮，按压主注意灯可复位，自检有TCV或者ACT代码，一般直接更换TCV或者ACT。关于组件灯亮故障分析，可查阅《把组件灯再现点亮和自动点亮原理搞清楚，空调故障就不难排了》。

ACT代码

TCV代码

2，组件灯自动点亮。

组件灯自动点亮，通常是真实过热，待温度下降后，按压空调面板上的复位电门复位，这种情况最可能的是热交换器性能下降。

如果是地面或者爬升阶段出现，还有可能是旁通单向活门缺失，导致冲压空气流量不足。

3，N1目标值指示不一致。

通常是组件活门位置电门故障，通过译码有时候可以看出异常。手册没有单独更换电门的程序，一般直接更换整个活门。关于故障分析，可查阅《NG飞机组件活门故障导致左右发N1目标值显示不一致》。

相关阅读（链接）：

（1）高清CBT：NG飞机空调系统组件制冷原理

（2）SDS英文原版学习视频

（3）NG飞机手册使用介绍

（4）几分钟CBT学习NG系统原理

（5）民用航空器维修基础执照教材