Сделай Сам Свою Работу на 5

Тема 4.2.5. Диагностирование технического состояния судового дизеля.

 

 

Диагностирование технического состояния судового дизеля на режимах винтовой характеристики. Расчетное исследование.

 

 

Методические указания

 

В период эксплуатации происходит ухудшение технического состояния основных элементов ДВС: деталей цилиндро-поршневой группы, топливной аппаратуры, системы газо-турбинного наддува, систем смазки и охлаждения. Вследствие этого нарушается нормальное протекание рабочего процесса в цилиндрах ДВС, системах смазки и охлаждения. Контрольными параметрами, измеряемые штатными приборами, являются: максимальное давление сгорания, давление рабочего тела в цилиндре в конце процесса сжатия, давление и температура продувочного воздуха, давление и температура отработавших газов, частота вращения коленчатого вала, положение органов регулирования подачи топлива, расход топлива. Об изменении тепловых и механических напряжений можно судить косвенно.

Наиболее достоверную информацию о величине износа дают непосредственные измерения, однако их проведение сопровождается большими затратами, кроме того после каждой разборки происходит дополнительная приработка трущихся поверхностей.

С целью снижения трудоемкости ремонтов и технического обслуживания принята система ремонта по состоянию. Для этого необходимо косвенно оценить техническое состояние элементов дизеля. Для этого применяется несколько методов диагностирования: теплотехнический, виброакустическим, по содержанию продуктов изнашивания в цилиндровом и циркуляционном маслах, по содержанию продуктов изнашивания в отработавших газах.

В основу теплотехнического метода положены интегральные традиционно-измеряемые штатными приборами показатели. Дополнительно, в связи с развитием электроники, появилась возможность измерения, записи и анализа характеристик протекания давления в цилиндрах ДВС, топливном насосе высокого давления, форсунке, подъема иглы форсунки и остальных традиционно фиксируемых параметров. Оценка технического состояния по данному методу осуществляется путем сравнения текущих характеристик с эталонными, полученными на стенде завода-изготовителя или на ходовых испытаниях.



Виброакустическим метод основан на изменении характеристик вибрации по мере изнашивания деталей двигателя. Однако для точной оценки технического состояния требуется тарировка систем, которая бы позволила оценить величину износа. То есть предварительно необходимо получить значение виброакустических характеристик применительно к фиксированным зазорам.

Методы, основанные на анализе содержания продуктов изнашивания в масле или отработавших газов, базируется на определении динамики изменения содержания продуктов изнашивания (количество, тип металла). Увеличение содержания продуктов изнашивания свидетельствует о соответствующем росте скорости изнашивания. Однако, этот метод является более информативным для малооборотных дизелей, так как имеется возможность выделись состояние каждого цилиндра. В среднеоборотных дизелях анализ циркуляционного масла относится ко всем цилиндрам. Поэтому для индивидуализации результатов необходимо принимать дополнительные меры.

При изучении данной темы студент должен ознакомиться подробно с аппаратурой, применяемой в том или ином методе, и с технологией оценки.

Литература: [1, с. 8-12, 167-172; 4, с. 224-244 ]

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Назначения и основные методы диагностирования судовых ДВС.

2. Назовите основные достоинства и недостатки теплотехнического метода диагностирования судовых ДВС.

3. Назовите основные достоинства и недостатки виброакустического метода диагностирования судовых ДВС.

4. Назовите основные достоинства и недостатки метода основанного на анализе содержания продуктов изнашивания в масле диагностирования судовых ДВС.

5. Назовите основные достоинства и недостатки метода основанного на анализе содержания продуктов изнашивания в отработавших газах.

 

 

Тема 4.2.6. Ограничительные характеристики.

 

Ограничительные характеристики по тепловой и механической напряженности. Влияние изменения атмосферных условий и условий плавания на положение ограничительных характеристик. Влияние технического состояния дизеля.

 

 

Методические указания

Ограничительные характеристики представляют графические или аналитические зависимости между мощностью (среднем эффективным давлением) и частотой вращения и предназначены для назначения режимов работы дизеля, при которых механические и тепловые напряжения не превышают допустимые значения.

Ограничительные характеристики выделяют зоны в которых допустима работа дизеля длительно или кратковременно. При частотах вращения от 97% до 100% допускается сохранение среднего эффективного давления на уровне номинальной нагрузки. При дальнейшем снижении частоты вращения коленчатого вала необходимо снижать среднее эффективное давление (т.е. цикловую подачу топлива), так как снижается коэффициент избытка воздуха при сгорании.

В качестве ограничительной характеристики по тепловым напряжениям можно принять удельный тепловой поток.

, (36.)

где - цикловая подача топлива;

- теплотворность топлива;

- площадь поверхности теплообмена цилиндро-поршневой группы;

- относительные потери тепла в охлаждающую воду и масло.

Относительные потери теплоты в охлаждающую среду через стенки деталей цилиндро-поршневой группы можно вычислить по [13, с.28].

В качестве ограничительной характеристики по механическим напряжениям следует принять величину максимального давления сгорания, которая не должна превышать значений полученных при стендовых или сдаточных испытаниях. Влияние эксплуатационных факторов можно выразить следующими приближенными уравнениями. значения режимов работы дизеля, при которых механические и тепловые напряжения не привышают

(37)

(38)

где , - максимальное давление сгорания и температура отработавших газов на режиме номинальной нагрузки при паспортном техническом состоянии ДВС и нормальных условиях окружающей среды, бар, ◦С соответвенно;

- уменьшение давления топлива из-за ухудшения прецизионных элементов топливной аппаратуры, МПа;

- количество закоксовавшихся сопловых отверстий в распылителях одного цилиндра, ед.;

- величина барометрического давления воздуха, соответственно при текущем (х) и нормальных условиях (н);

- противодавление в турбине нагнетателя при текущем техническом состоянии (х) и паспортном (н).

При изучении темы студенты должны обратить внимание на действительные ограничительные характеристики, предлагаемые фирмами, и на отсутствие корректирующих уравнений, которые учитывают изменения ряда эксплуатационных факторов.

Литература: [4, с. 197-199]

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Дайте определение ограничительным характеристикам.

2. По каким показателям назначаются ограничительные характеристики?

3. Сравните ограничительные характеристики, разработанные ведущими дизельными фирмами.

4. Какое влияние на положение ограничительной характеристики оказывает изменение атмосферных условий?

5. Какое влияние на положение ограничительной характеристики оказывает изменение условий плавания?

6. Какое влияние на положение ограничительной характеристики оказывает изменение технического состояния деталей цилиндро-поршневой группы?

7. Какое влияние на положение ограничительной характеристики оказывает изменение технического состояния ТНВД?

8. Какое влияние на положение ограничительной характеристики оказывает изменение технического состояния форсунки?

9. Какое влияние на положение ограничительной характеристики оказывает изменение технического состояния системы наддува?

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.