تعمیر و نگهداری شیرهای کنترل سوخت موتور هواپیما
شیرها (Valves) در موتورهای هواپیما معمولا نقش کنترلی دارند؛ یعنی باز و بسته کردن، تنظیم جریان یا هدایت سوخت، روغن و هوا در مسیرهای مشخص. شیرهای کنترل (Control Valves) نقش حیاتی در عملکرد ایمن و بهینه این موتورها دارند و به‌طور مستقیم بر میزان سوخت، فشار روغن، جریان هوا و دیگر پارامترهای کلیدی تأثیر می‌گذارند. ازجمله این شیرها می‌توان به شیرهای کنترل هوا، کنترل روغن و کنترل سوخت اشاره کرد.
شیرهای کنترل هوا (Bleed Air Valves): این شیرها جریان هوای فشرده از کمپرسور را به سیستم‌های تهویه، ضدیخ و ایروودینامیک منتقل می‌کنند. اهمیت آنها در کنترل فشار هوا و جلوگیری از آسیب به کمپرسور و توربین‌هاست.
شیرهای کنترل روغن (Oil Control Valves): وظیفه این شیرها توزیع فشار روغن به یاتاقان‌هاست و سیستم‌های هیدرولیک موتور را به‌منظور اطمینان از روانکاری صحیح و جلوگیری از خرابی مکانیکی تنظیم می‌کنند.
شیرهای کنترل سوخت: این شیرها وظیفه هدایت جریان و تنظیم فشار سوخت را دارند تا احتراق یکنواخت و پایدار برقرار بماند. آنها نقش ایمنی، قطع یا ایزوله کردن سوخت در شرایط اضطراری یا هنگام خاموش کردن موتور را نیز بر عهده دارند. متداول‌ترین شیرهای کنترلی در سیستم‌های سوخت‌رسانی موتورهای توربوفن و توربوپراپ عبارتند از:
- شیر قطع‌کن سوخت (Fuel Shut-off Valve)
- شیر سلونوئیدی سوخت (Fuel Solenoid Valve)
- شیر تقسیم‌کننده جریان سوخت (Fuel Flow Divider)
- شیر فشاردهنده و تخلیه سوخت (Pressurizing and Dump Valve)
- شیر اندازه‌گیر سوخت (Metering Valve)
- شیر بای‌پس سوخت (Bypass Valve)
- شیر رهاکننده فشار اضافی (Pressure Relief Valve)
- شیر یک‌طرفه سوخت (Check Valve)
شیر تقسیم‌کننده جریان سوخت (Fuel Flow Divider) و شیر سلونوئیدی سوخت (Fuel Solenoid Valve) از عمده شیرهای کنترل سوخت به‌شمار می‌روند که تعمیر و نگهداری آنها اهمیت شایانی در ایمنی و کارایی موتور هواپیما دارد.
تقسیم‌کننده جریان سوخت (Fuel Flow Divider)
این شیر جریان سوخت ورودی به موتور را بین نازل‌های سوخت یا محفظه احتراق به صورت متوازن تقسیم می‌کند. هدف اصلی آن تضمین احتراق یکنواخت و حفظ تعادل دما در داخل محفظه‌های احتراق است.
مزیت‌ها: افزایش کارایی احتراق، جلوگیری از داغ شدن بیش از حد اجزای موتور، کاهش انتشار آلاینده‌ها
مکانیزم: به‌طور معمول مکانیکی است اما در بعضی موتورهای مدرن با شیرهای الکترونیکی هماهنگ می‌شود.
شیر سلونوئیدی سوخت (Fuel Solenoid Valve)
این شیر جریان سوخت را بر اساس فرمان الکترونیکی ECU یا FADEC قطع یا وصل می‌کند.
کاربردها: قطع سوخت هنگام خاموش کردن موتور، عملکرد ایمنی در شرایط اضطراری (مثلا قطع سوخت در صورت افزایش دما یا فشار غیرمجاز)، کنترل جریان سوخت در حالت‌های مختلف پرواز
مزیت‌ها: پاسخ سریع به دستورات الکترونیکی، امکان ادغام با سیستم‌های خودکار کنترل موتور
اثرات خرابی شیرها
شیرهای کنترل سوخت جریان سوخت را مدیریت می‌کنند تا احتراق یکنواخت باشد و پاسخ سریع سیستم سوخت‌رسانی در شرایط مختلف پرواز تضمین شود. خرابی هر یک از این شیرها می‌تواند منجر به کاهش راندمان یا حتی حادثه شود.
Fuel Flow Divider: احتراق نامتقارن، افزایش دمای موضعی، کاهش راندمان و افزایش مصرف سوخت.
Fuel Solenoid Valve: امکان قطع یا عدم قطع جریان سوخت، خطر خاموش شدن ناگهانی موتور یا آتش‌سوزی.
تست و تعمیر شیرهای کنترل:
شیرهای کنترل، به‌ویژه شیرهای سوخت، در موتورهای توربوفن و توربوپراپ به دما، فشار و رسوبات بسیار حساس هستند. تعمیر و نگهداری دقیق آنها باعث افزایش طول عمر موتور، کاهش ریسک خرابی ناگهانی و تضمین ایمنی پرواز می‌شود. تعمیر و نگهداری شیرهای کنترل موتور شامل اقدامات زیر است:
الف. بازرسی‌های دوره‌ای
• بازرسی چشمی: بررسی وجود ترک، خوردگی، نشتی سوخت یا روغن و آسیب‌های مکانیکی.
• بازرسی عملکردی: تست باز و بسته شدن شیر در شرایط فشار و دما مشابه عملکرد واقعی موتور. برای شیرهای سلونوئیدی، بررسی پاسخ به فرمان الکترونیکی از طریق ECU انجام می‌شود.
• بازرسی مسیر عبور جریان: اطمینان از عدم انسداد لوله‌ها یا مسیرهای داخلی شیر.
ب. فرایند تعمیر (Repair یا (Overhaul
فرایند تعمیر شیرها به‌طور معمول مراحل زیر را شامل می‌شود:
1. باز کردن شیر و جداسازی قطعات:
o جدا کردن بدنه، پلاتین‌ها، فنرها و اجزای داخلی.
o رعایت دستورالعمل‌های سازنده موتور برای جلوگیری از آسیب به قطعات حساس.
2. تمیزکاری دقیق:
o استفاده از محلول‌های پاک‌کننده مخصوص برای حذف رسوبات سوخت، روغن و ذرات خارجی.
3. بازرسی دقیق قطعات داخلی:
o بررسی سطح آب‌بندی‌ها، اورینگ‌ها، فنرها و سیت‌ها برای خوردگی، ترک یا ساییدگی.
o استفاده از تجهیزات دقیق مانند میکرومتر و ابزارهای اندازه‌گیری فشار برای اطمینان از انطباق با استانداردهای کارخانه.
4. تعویض قطعات فرسوده یا آسیب‌دیده:
o استفاده از قطعات یدکی اصلی (OEM) یا مورد تأیید سازنده موتور.
5. مونتاژ مجدد و تست عملیاتی:
o مونتاژ قطعات با رعایت گشتاور مناسب پیچ‌ها و موقعیت صحیح آب‌بندی‌ها.
o تست عملکردی تحت فشار و دمای استاندارد برای اطمینان از باز و بسته شدن کامل شیر و عدم نشت.
o ثبت نتایج تست برای سوابق نگهداری و ایمنی.
ج. نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance)
• برنامه زمان‌بندی‌شده بر اساس ساعات پرواز و سیکل موتور.
• تعویض دوره‌ای اورینگ‌ها و سیت‌ها حتی در صورت ظاهر سالم برای جلوگیری از خرابی ناگهانی.
• تطابق با الزامات و استانداردهای بین‌المللی.
نگهداری و تعمیر Fuel Flow Divider و Fuel Solenoid Valve
برخی شیرهای کنترل سوخت به‌دلیل طراحی ساده‌تر قابلیت تعمیر (Overhaul/Repair) دارند:
Fuel Flow Divider: قابل باز کردن، تمیزکاری، تعویض سیت‌ها و فنرها.
Fuel Solenoid Valve: قابل تعمیر تا حد تعویض اورینگ‌ها، سیت‌ها و بوبین (در صورت وجود دستورالعمل سازنده).
Pressurizing & Dump Valve: به‌طور معمول قابلیت تعمیر و اورهال دارد.
برخی شیرها به دلیل طراحی یا الزامات ایمنی، معمولا غیرقابل تعمیر و فقط تعویضی هستند:
Fuel Shut-off Valve: در بیشتر موتورهای مدرن فقط تعویض می‌شود.
Check Valve و Pressure Relief Valve: اغلب کوچک و یک‌بار مصرف هستند و تعویض سریع آنها مقرون‌به‌صرفه‌تر از تعمیرشان است.
Fuel Flow Divider و Fuel Solenoid Valve به‌دلیل تماس مستقیم با سوخت و حساسیت به فشار و دما، نیازمند رعایت دقیق دستورالعمل‌های سازنده، تمیزکاری تخصصی و تست دقیق بعد از تعمیر هستند. رعایت این مراحل باعث افزایش ایمنی پرواز، کاهش خرابی ناگهانی و بهبود عملکرد موتور می‌شود. مراحل تعمیر و نگهداری این شیرها به شرح زیر است:
Fuel Flow Divider:
الف. بازرسی دوره‌ای
• بازرسی چشمی: بررسی بدنه شیر برای ترک، خوردگی یا آسیب مکانیکی.
• بازرسی جریان: اطمینان از تقسیم یکنواخت سوخت بین انژکتورها یا محفظه‌های احتراق.
• نشتی: بررسی نشتی داخلی و خارجی شیر با فشار استاندارد موتور.
ب. فرایند تعمیر
1. باز کردن شیر: جداسازی بدنه و قطعات داخلی مانند سیت‌ها و پیستون‌ها، با رعایت دستورالعمل‌های سازنده.
2. تمیزکاری: شست‌وشو با محلول پاک‌کننده سوخت یا مخصوص فلزات برای حذف رسوبات و ناخالصی‌ها.
3. بازرسی قطعات:
o سیت‌ها و پیستون‌ها برای خوردگی یا ساییدگی
o فنرها و واشرها به‌منوظر بررسی از دست دادن خاصیت ارتجاعی
4. تعویض قطعات آسیب‌دیده: فقط از قطعات OEM استفاده می‌شود.
5. مونتاژ و تست:
o اطمینان از باز و بسته شدن روان پیستون‌ها
o تست تقسیم جریان تحت فشار و دمای استاندارد
o ثبت نتایج تست در سوابق نگهداری
ج. نگهداری پیشگیرانه
• تعویض دوره‌ای سیت‌ها و اورینگ‌ها
• تست جریان و فشار در هر دوره سرویس (ساعات پرواز مشخص)
Fuel Solenoid Valve:
الف. بازرسی دوره‌ای
• بازرسی الکترونیکی: اطمینان از پاسخ به فرمان ECU یا FADEC
• بازرسی مکانیکی: بررسی باز و بسته شدن شیر بدون گیرکردگی
• نشتی: بررسی نشتی سوخت در حالت بسته
ب. فرایند تعمیر
1. جدا کردن شیر از مدار سوخت: رعایت ایمنی و تخلیه فشار سیستم
2. باز کردن قطعات داخلی:
o بوبین و هسته سلونوئیدی
o سیت و اجزای آب‌بندی
3. تمیزکاری: شست‌وشو با محلول غیرخورنده مخصوص شیرهای سلونوئیدی
4. بازرسی قطعات:
o بررسی مقاومت بوبین و صحت عملکرد الکترونیکی
o بررسی سیت‌ها و اورینگ‌ها برای ترک یا ساییدگی
5. تعویض قطعات فرسوده: استفاده از قطعات تأییدشده توسط سازنده
6. مونتاژ مجدد و تست عملیاتی:
o تست پاسخ سریع به فرمان الکترونیکی
o تست نشتی و عملکرد در فشار و دمای استاندارد
o ثبت سوابق تست برای ایمنی و ردیابی
ج. نگهداری پیشگیرانه
• برنامه زمان‌بندی‌شده بر اساس سیکل‌های پرواز
• تست عملکرد الکترونیکی قبل از پروازهای طولانی
• تعویض اورینگ‌ها و سیت‌ها در دوره‌های تعیین‌شده
جدول عملیاتی نگهداری و تعمیر Fuel Flow Divider و Fuel Solenoid Valve
| توضیحات عملیاتی | Fuel Solenoid Valve | Fuel Flow Divider | مرحله |
| رعایت ایمنی | جدا کردن شیر از مدار سوخت | جدا کردن شیر از مدار سوخت | آماده‌سازی |
| نشتی سوخت یا آسیب مکانیکی باید قبل از ادامه کار رفع شود. | بررسی بدنه، بوبین و سیت‌ها برای ترک یا آسیب، اطمینان از عدم نشتی. | بررسی بدنه، سیت‌ها و اجزای داخلی برای ترک، خوردگی یا آسیب مکانیکی. | بازرسی چشمی |
| همه قطعات با دقت دسته‌بندی شوند. | جداسازی بوبین، هسته سلونوئیدی، سیت و اورینگ‌ها. | جداسازی بدنه، پیستون، سیت‌ها و فنرها طبق دستورالعمل سازنده. | باز کردن قطعات داخلی |
| از مواد ساینده یا خورنده استفاده نشود. | شست‌وشو با محلول غیرخورنده مخصوص شیرهای سلونوئیدی. | شست‌وشو با محلول پاک‌کننده مخصوص سوخت، حذف رسوبات و ذرات خارجی. | تمیزکاری |
| قطعات معیوب باید تعویض شوند. | بررسی سیت‌ها، اورینگ‌ها و مقاومت بوبین، اطمینان از پاسخ صحیح الکترونیکی. | بررسی سیت‌ها، پیستون و فنرها برای خوردگی یا ساییدگی. | بازرسی دقیق قطعات |
| استفاده از قطعات استاندارد الزامی است. | تعویض سیت‌ها، اورینگ‌ها و قطعات الکترونیکی آسیب‌دیده با قطعات تأییدشده توسط سازنده. | تعویض سیت‌ها، اورینگ‌ها و فنرهای آسیب‌دیده با قطعات OEM. | تعویض قطعات فرسوده |
| دقت در موقعیت قطعات برای عملکرد صحیح شیر حیاتی است. | جمع‌بندی قطعات با رعایت موقعیت و اتصال صحیح بوبین و سیت‌ها. | جمع‌بندی قطعات با رعایت موقعیت صحیح، گشتاور مناسب پیچ‌ها. | مونتاژ مجدد |
| ثبت نتایج تست برای سوابق نگهداری و ردیابی ایمنی الزامی است. | تست پاسخ سریع به فرمان الکترونیکی، بررسی نشتی و عملکرد باز و بسته شدن. | تست تقسیم جریان تحت فشار و دمای استاندارد، بررسی باز و بسته شدن روان پیستون. | تست عملکردی |
| برنامه زمان‌بندی‌شده مطابق دستورالعمل سازنده و استانداردهای بین‌المللی | تست عملکرد الکترونیکی قبل از پروازهای طولانی، تعویض اورینگ‌ها و سیت‌ها بر اساس سیکل پرواز. | تعویض دوره‌ای سیت‌ها و اورینگ‌ها، تست جریان و فشار در هر دوره سرویس. | نگهداری پیشگیرانه |
برای اطلاع از خدمات سروهید در زمینه شیرهای کنترلی سوخت به صفحه شیرهای کنترلی در قسمت تعمیرات نگاه کنید.