Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Судовых дизелей

Неиспраность
Износ плунжера	(н)	(н)	-	(н)	-	-	(н)	-	н	п	-
Ослабление пружины форсунки	(в)	(в)	-	-	(р)	(р)	-	н	-	(р)	в
Коксование распылителя	-	-	-	-	-	-	-	-	в	-	-
Плохое закрытие иглы	(в)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Неплотность вып. клапана	в	н	н	н	н	-	-	-	-	-	-
Ранний впрыск	н	в	-	в	р	р	-	-	-	р	-
Поздний впрыск	в	н	-	н	п	п	-	-	-	п	-
Низкая вязкость топлива	-	-	-	-	-	-	-	-	н	-	-
Высокая вязкость топлива	-	-	-	-	-	-	-	-	в	-	-

н- нижнее значение; в- верхнее значение; п- поздний;

р- ранний; ()- не сильное влияние.

Такие параметры называются «эталонными», и их обычно определяют расчетным путем на математических моделях. Например, давление начала подъема иглы форсунки

,

где и – коэффициенты, известные для каждого двигателя; – частота вращения двигателя.

Тогда по величине можно судить, например, о состоянии топливной аппаратуры. По всем диагностическим параметрам отклонения от эталона определены и введены в «DETS». Назначения эталонных параметров не в том, чтобы определять истинные значения, а в том, чтобы выявлять изменения технического состояния.

Измерительный комплекс для выравнивания мощности по цилиндрам. Анализ существующего отечественного и зарубежного арсенала средств безразборной диагностики (США, Великобритания, Франция, ФРГ, Япония) позволил сделать выбор основных диагностических параметров [2,11]. Этими параметрами являются максимальное давление в конце сгорания по всем цилиндрам и углы поворота коленчатого вала, при которых они достигаются. Для проведения диагностирования по выбранным параметрам необходимо обеспечить проверку и установку углов начала впрыска топлива по цилиндрам.

Регулировочные характеристики дизелей по углу опережения впрыска показывают, что при изменении угла опережения впрыска на один градус максимальное давление сгорания () изменяется примерно на 0,15 МПа, а угол, соответствующий максимальному давлению сгорания (), – на 0,5˚ поворота коленчатого вала. При этом характер изменения параметров противоположный: при увеличении, например, угла опережения подачи топлива возрастает, а уменьшается. Учитывая, что увеличение цикловой подачи в дизеле ведет к увеличению и , при диагностировании необходимо выявить их соответствующие доли влияния, а также за счет регулировок добиться оптимума. Например, исходный вариант: дизель отрегулирован, и соответствуют значениям ТУ на поставку изделия и одинаковы по всем цилиндрам в пределах поля допуска. При нарушении регулировки цикловой подачи произойдет изменение и в определенном цилиндре или цилиндрах дизеля в направлении изменения цикловой подачи. Если изменить угол опережения впрыска топлива в каком-либо цилиндре, не изменяя подачи, то величины и тоже изменятся, но по другой зависимости, чем при изменении цикловой подачи.

Таким образом, параметры и позволяют не только выявить наличие нарушений в регулировках дизеля, но и обеспечивают возможность определения причин их возникновения и проведения оптимальной настройки дизеля. Для этой цели необходимы устройства, позволяющие оперативно получать точную информацию о величинах максимальных давлений в каждом из цилиндров дизеля и соответствующих им величинах углов поворота коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ).

Проведенный анализ существующих стендов, устройств и способов по материалам патентного поиска подтвердил, что имеют место разнообразные пути реализации параметра максимального давления сгорания в цилиндре дизеля для применения его в целях безразборной диагностики. При этом отсутствуют сведения об использовании комплекса параметров: максимального давления сгорания в цилиндре и угла поворота коленчатого вала, соответствующего ему относительно ВМТ.

Недостатками же практически всех проанализированных устройств, приборов и способов следует считать: 1– недостаточно высокую информативность диагностических параметров; 2 – трудоемкость и длительность выполнения экспресс-анализа и, следовательно, затруднения с выполнением настроечно-регулировочных работ; 3 – пониженную точность вследствие обработки и усреднения многоцикловых измерений за длительный интервал времени, а известно, что при этом невозможно сохранение заданного режима работы; 4 – неприспособленность приборов в качестве диагностических средств.

Снижение мощности дизелем в процессе эксплуатации может быть вызвано различными причинами, в числе основных – отклонение регулировок системы топливоподачи от нормальных установочных значений. Поэтому вполне закономерно, что нарушение настройки дизеля приводит к ухудшению топливной экономичности и повышенному износу деталей цилиндропоршневой группы и других сопрягающихся деталей. Для выявления отклонений в техническом состоянии дизеля на более ранней стадии во время эксплуатации известны различные методы, анализ которых приведен выше.

Как показал анализ методов и результатов исследований, выполненных в данной области, только непосредственное измерение мощности или давлений по цилиндрам при наличии сведений о дополнительных параметрах, характеризующих работу дизеля, позволяет достоверно оценить текущее техническое состояние и обеспечить качественную его настройку. Однако описанные в литературных источниках методы для практического применения в реальных условиях эксплуатации очень неудобны и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала.

Предложенная кафедрой «Двигатели внутреннего сгорания» ТОГУ конструкция устройства для диагностирования дизелей [20] ставит своей задачей объединить возможно большее количество положительных свойств перечисленных в проведенном выше обзоре средств диагностирования, с попыткой исключения как можно большего числа имеющихся в них недостатков.

Данное устройство предназначено для безразборного диагностирования и наладки дизелей во время их использования в условиях рядовой эксплуатации с целью поддержания нормативного технического состояния и улучшения эксплуатационной топливной экономичности. Область применения рассматриваемой модификации устройства для диагностирования дизелей включает в себя все установки с числом цилиндров не более 8, которые имеют при эксплуатации постоянный скоростной режим или возможность поддерживать его на время измерения (3–5 мин) в заданном интервале отклонений (например, на стендах заводов изготовителей дизелей при их настройке и регулировке, для главных и вспомогательных двигателей).

Устройство диагностирования и наладки дизелей [2] состоит из следующих законченных блоков и узлов: измерительного блока, предназначенного для сбора, обработки и отображения информации в цифровом виде на табло; датчика максимального давления сгорания в цилиндрах дизеля; датчиков угла опережения впрыскивания топлива; преобразователя давления сжатого воздуха в измерительной магистрали; комплекта соединительных шнуров и трубопроводов измерительной магистрали.

Схема установки комплекса на диагностируемом дизеле представлена на рис. 6.1, а функциональная схема – на рис. 6.2.

Рис. 6.1. Схема установки устройства для диагностирования на дизеле:

1 – диагностируемый дизель; 2 – автономный ТНВД; 3 – датчик угла опереже-

ния впрыскивания топлива; 4 – датчик давления воздуха; 5 – регулируемый жиклер; 6 – датчик максимального давления в цилиндре; 7 – трубопровод измерительной магистрали; 8 – аккумулятор давления воздуха; 9 – преобразователь давления; 10 – датчик угла поворота коленчатого вала; 11 – маховик; 12 –маховик; 13 – электронный блок

Электронный измерительный блок 13 (рис. 6.1) соединительными шнурами соединен с датчиками 3 (угла опережения действительного начала впрыскивания топлива) и 6типа ИМД-3 (разработка завода «Звезда», г. Санкт-Петербург) для измерения максимального давления сгорания в цилиндре. Датчики 6 устанавливаются с помощью присоединительных элементов, подобных штатным от максиметров, на индикаторные краны цилиндров дизеля и объединяются эластичным трубопроводом высокого давления 7 (на давление порядка 25 МПа). Все датчики легкосъемные и переносятся от дизеля к дизелю при операциях обследования (диагностирования) вместе с электронным измерительным блоком одним оператором.

Диагностируемый дизель 1 (рис. 6. 2), работающий на генератор переменного тока 17, оснащен по всем цилинд- рам датчиками 3 давления топлива в трубопроводе после ТВД 2 (ближе к форсунке).

Рис. 6.2. Функциональная схема устройства для диагностирования дизелей:

1 – диагностируемый дизель; 2 – ТНВД; 3 – датчик опережения момента начала впрыскивания топлива; 4 – датчик максимального давления в цилиндре дизеля; 5 – жиклер регулируемого сечения; 6 – датчики давления газов по цилиндрам; 7 – магистраль сжатого воздуха; 8 – аккумулятор давления сжатого воздуха; 9 – преобразователь давления; 10 – датчик угла поворота коленчатого вала дизеля; 11 – модуль аналогово-цифрового преобразователя; 12 – модуль формирователь импульсных сигналов; 13 – модуль процессора; 14 – модуль индикации; 15 – модуль стабилизированного источника питания; 16 – маховик дизеля; 17 – генератор переменного тока

Все датчики 3 со стороны измерительной магистрали 7 находятся под воздействием сжатого воздуха, давление которого фиксируется датчиком давления 4 и сравнивается датчиками 6 с давлением в цилиндрах дизеля. Датчик угла поворота коленчатого вала 10, расположенного вблизи маховика 16 дизеля, предназначен для отсчета угла от верхней мертвой точки относительно первого цилиндра.

Измерение максимального давления сгорания в цилиндрах дизеля производится по принципу сравнения его с тем известным, которое создается в измерительной магистрали путем медленного снижения его величины в пределах, ожидаемых для каждого диагностируемого дизеля. Первоначальное давление создается преобразователем давления 9 и сглаживается от пульсаций аккумулятором давления 8. Интенсивность изменения давления в магистрали 7 при измерениях подбирается экспериментальным путем с помощью жиклера 5 регулируемого сечения.

Электронный измерительный комплекс (рис. 6.2) состоит из пяти основных модулей: модуля аналогово-цифрового преобразователя 11, модуля формирования импульсных сигналов 12, модуля процессора 13, модуля индикации измеряемых величин 14 и модуля стабилизированного источника питания 15.

Устройство работает в следующей последовательности (см. рис. 6.1): после подсоединения к дизелю датчиков 3, 6, 10 и подключения измерительного блока к сети 220 В с пульта управления стенда подается команда “измерение”, по которой подключается преобразователь давления 9, создающий в аккумуляторе давления 8 и магистрали 7 давление, превышающее максимальное давление сгорания в цилиндрах дизеля на 15–20 %.

При достижении этого давления датчик 4 через измерительный тракт дает информацию о достижении давлением установленного уровня. Процессор по программе управляет дальнейшим прохождением технологических операций диагностирования, при этом отключается преобразователь давления 9, открывается клапан жиклера 5 и производится опрос состояний всех датчиков по цилиндрам. Электронный измерительный блок накапливает информацию по заданной величине количества рабочих циклов, принимая её с датчиков угла опережения впрыскивания топлива, максимального давления сгорания и угла поворота коленчатого вала при достижении максимального давления сгорания по каждому из цилиндров.

Вся информация обрабатывается процессором по программе и хранится в оперативной памяти. На табло по вызову из памяти при нажатии соответствующей клавиши пульта индицируются следующие значения: номер цилиндра, максимальное давление сгорания, угол поворота коленчатого вала, при котором оно достигается, и угол опережения впрыскивания топлива. При других сочетаниях нажатия клавиш можно вызвать для индикации на табло соответствующие отклонения перечисленных выше параметров по каждому из анализируемых цилиндров относительно «реперного», который выбран программой измерительного блока для «уставки» при выполнении операций настройки дизеля.

При регулировках дизеля с помощью данного устройства устраняется не только разница максимальных значений давлений сгорания по цилиндрам, но и величина угла поворота коленчатого вала, при котором оно достигается, так как мощность по цилиндрам находится во взаимосвязи с этими двумя параметрами.

Кроме выравнивания мощности по цилиндрам с помощью описываемого устройства, имеется возможность диагностировать техническое состояние цилиндро-поршневой группы по давлению конца сжатия. При этом достаточно отключить цикловую подачу топлива в диагностируемом цилиндре и на табло будет представлена необходимая для анализа информация.

Данное устройство для выравнивания мощности по цилиндрам дизелей является полностью автоматизированным. Поэтому процесс диагностирования и наладки дизеля сводится к установке необходимых цикловых подач и углов опережения впрыскивания топлива по каждому из цилиндров.

В начале процесса диагностирования устройство необходимо подключить к дизелю по следующим измерительным каналам: одному преобразователю давления; шести датчикам максимального давления сгорания в цилиндрах дизеля; одному датчику угла поворота коленчатого вала дизеля; шести датчикам угла опережения впрыскивания топлива в цилиндры дизеля; одному каналу питания устройства электроэнергией.

После подключения всех перечисленных выше датчиков к дизелю, самого устройства к сети переменного тока 220 В ± 10 % с частотой 50 ± 1 Гц, включения тумблера «Сеть» на пульте и нажатия кнопки «Пуск» автоматически будет производиться наполнение измерительной магистрали сжатым воздухом. При достижении давления в магистрали выше 1,15…1,20 величины максимального давления сгорания в цилиндрах диагностируемого дизеля система автоматизации устройства переходит в режим самотестирования по заложенной в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) программе для проверки работоспособности каналов измерения.

По прохождении теста включается в работу программа «Измерение», по которой открывается электромагнитный клапан жиклера заданного темпа снижения давления в магистрали, подключенной постоянно (конструктивно) к датчикам давления в цилиндрах дизеля (компараторного типа). В это время тракт измерения давления в магистрали сжатого воздуха (аналоговый сигнал) находится в режиме ожидания управляющего сигнала, который появляется при достижении величиной максимального давления сгорания в цилиндре значения, равного давлению в измерительной магистрали. При достижении уровнем давления в магистрали соответствующих величин внутри каждого из цилиндров, а значит, совпадении их значений – производится считывание и запоминание информации с аналогового датчика давлений в оперативную память устройства. Кроме того, одновременно с запоминанием величин по цилиндрам, производится отсчет и запоминание величин углов поворота коленчатого вала относительно ВМТ, соответствующих каждому измерению . Для повышения точности измерений в память заносятся показания 10 последовательных рабочих циклов в каждом цилиндре и автоматическое их осреднение.

По окончании команды «Измерение» должны быть получены величины средних (за 10 рабочих циклов) значений максимального давления в цилиндрах дизеля, соответствующих им углов поворота коленчатого вала, при которых они достигаются, и углов опережения впрыскивания топлива по каждому цилиндру. Также автоматически происходит анализ разброса давлений, соответствующих им углов и определяется рекомендуемый уровень давления (номер цилиндра, ближайший по величине к среднему значению), по которому необходимо выравнивать нагрузку по цилиндрам или эффективную мощность.

Операция выравнивания давления по цилиндрам осуществляется путем изменения величин цикловой подачи и угла опережения впрыскивания топлива с помощью регулировочных элементов, предусмотренных в топливной аппаратуре дизеля. Величина контролируется с помощью описываемого устройства путем вызова из ОЗУ (оперативного запоминающего устройства) для регулируемого цилиндра значения его отклонения от рекомендуемого уровня для конкретного дизеля.

Краткое описание используемых в эксплуатации различных средств диагностики. Метод технического диагностирования дизелей состоит в систематическом определении всех параметров, характеризующих режим нагружения (внешние условия, применяемые топливо и масла, протекание рабочего процесса, техническое состояние (ТС) нагруженных узлов и деталей и функционирование обслуживающих систем). В отличие от автоматизированного контроля диагностическая система (ДС) содержит в себе устройство для автоматизированного анализа всей собираемой информации по специальной программе.

Результат анализа выдается устройством в простом случае в виде сигнала о нормальном или ненормальном ТС дизеля. Более сложные системы отмечают причину ненормальности, степень её аварийной опасности, допустимое время работы дизеля в текущем режиме нагружения [2].

Основное, что отличает ДС от обычной системы автоматизированного контроля, это высокий уровень оснащенности дизеля и его систем различного рода измерительными преобразователями (датчиками) как в количественном, так и в качественном отношении.

Важнейшей составной частью ДС является устройство, которое выполняет функции сбора и предварительной обработки информации о текущем техническом состоянии дизеля, сравнивания её с соответствующей информацией для исправного в техническом отношении (нового) дизеля. Номинальные значения параметров и их определенных соотношений должны быть определены с учетом возможного изменения внешних условий, применяемых сортов топлива и масел, а также режимов нагружения дизеля. Соответствующие изменения этих значений должны быть размещены в памяти решающего (анализирующего) блока ДС.

Диагностическая система должна быть надежной (не ниже надежности диагностируемого объекта). Основными требованиями к надежной работе ДС являются адекватность и устойчивая воспроизводимость всех результатов её действий.

Существенный вклад в инструментальное обеспечение ДС сделан специализированными западноевропейскими, особенно скандинавскими, фирмами «АСЕА», «Аутроника», «Норконтрол».

Основные технические характеристики некоторых диагностических систем приведены ниже в табл. 6.2.

Система CEDC фирмы «Зульцер» (Швейцария) предназначена для диагностирования: ЦПГ, ТА, турбокомпрессоров, систем охлаждения. Эта система установлена на дизелях типа 6RND-90 теплохода «Вилли де Страсбург» (Франция). ДС на базе мини-ЭВМ анализирует текущие параметры дизеля и его ТС. При изменении рабочих диагностических параметров производится анализ тенденций их изменения во времени и устанавливается необходимый срок переборки соответствующего узла или механизма. Поломка детали (узла) предупреждается сигнализацией о достижении предельного значения параметра. Таким образом, каждый раз производятся только те работы, которые необходимы для поддержания характеристик дизеля на определенном уровне.

ДС состоит из трех основных частей: датчиков и преобразователей сигналов, установленных на дизеле или в непосредственной близости к нему; центрального обрабатывающего и регистрирующего устройства, размещенного в ЦПУ или в специальном помещении; средств связи типа человек – машина, находящихся в ЦПУ. Сигналы передаются в цифровом виде. Термическая нагрузка в цилиндрах дизеля измеряется термодатчиками, установленными в крышке цилиндра (2 шт.), в верхней части втулки (4 шт.) и в нижней части втулки со стороны выпуска (1 шт.) на глубине около 6 мм от рабочей поверхности. Четыре термодатчика в верхней части втулки позволяют определить несимметричность процесса сгорания, вращение и вибрацию поршневых колец, а также зафиксировать сухое трение, которое отмечает в основном датчик в нижней части втулки.

Работа поршневых колец контролируется двумя дополнительными датчиками, расположенными в верхней части втулки. Эти датчики определяют плотность прилегания колец к втулке в момент прохождения кольцом места установки датчика и тем самым фиксируют потерю подвижности и поломку колец; при отсутствии кольца в ручье (поломка кольца) величина сигнала падает на 25 %.

При анализе процесса сгорания характерные точки процесса (, и др.) сравниваются с усредненными значениями за несколько циклов и с интервалом 30 с полученные данные выдаются на печатающее устройство. Предупредительный сигнал в системе вырабатывается не по абсолютной, а по относительной величине параметра, которая сохраняется в памяти ЭВМ, а также на магнитной ленте.

Система СИПВА австрийской фирмы «Зульцер» обеспечивает непрерывное измерение и регистрацию величины износа верхнего поршневого кольца дизеля, а также отмечает вращение колец или его отсутствие. Датчики – индуктивные. Верхние поршневые кольца ГД специальной конструкции. Датчики устанавливаются в сквозных сверлениях втулки заподлицо с её рабочей поверхностью. Вычислительное устройство по определенным программам оценивает общее ТС дизеля и остаточный ресурс деталей ЦПГ, рекомендует время очередного профилактического обслуживания. ДС может быть соединена со штатными системами управления и регулирования – регулятором типа «Вудвард», системой регулирования циркуляционной и цилиндровой смазки и принимать участие в общем процессе автоматического регулирования режима работы дизеля, вплоть до аварийной остановки его в случае опасного выхода за норму каких-либо контролируемых параметров, в том числе в системах подготовки топлива и масла, охлаждения и т. п.

Система «СС - 10» фирмы «Бурмейстер и Вайн» была установлена на дизеле 5ДКРН 62/140-3 теплохода «Александр Прокофьев». Опытная эксплуатация показала малую её эффективность и низкую надежность. В данной ДС диагностируются: турбокомпрессор, топливная аппаратура, цилиндропоршневая группа, воздухоохладители, охладители пресной воды и смазочного масла, насосы, вспомогательные системы ГД.

Система «Дата Тренд» фирмы «Норконтрол» (Норвегия) предназначена для диагностирования дизелей фирмы «Бурмейстер и Вайн», «Зульцер» и «MAN». Диагностируются узлы: ЦПГ, ТА, ТК, ВО, охладители пресной воды и смазочного масла, корпус судна (обрастание). Установлена на танкере «Турхольм» (Норвегия).

Для диагностики цилиндра используются датчик температуры, установленный в крышке, два датчика температуры, установленные в верхней части втулки цилиндра (точка измерения на расстоянии 7 мм от внутренней поверхности), два датчика функционирования поршневых колец, датчик давления сгорания в цилиндре, датчик давления топлива у форсунки.

Система «Силдет - СМ» фирмы АСЕА (Швейцария) диагностирует ЦПГ МОД фирм «Зульцер», «Бурмейстер и Вайн», «MAN». Система установлена на дизеле 6RD-56 фирмы «Зульцер» теплохода «Профессор Щеголев», на танкерах «Ашхабад», «Туапсе», «Липецк». Система диагностирует ЦПГ МОД фирм «Зульцер», «MAN», «Бурмейстер и Вайн» и контролирует следующие параметры: температуру поверхности втулки на глубине 10 мм; зазор между поршневыми кольцами и цилиндровой втулкой; износ цилиндровой втулки. Датчики давления газов в цилиндре типа «Силдет-1800», температуры «Силдет Скафф», износа «Силдет Веар». В системе могут использоваться индуктивные датчики плотности прилегания поршневых колец фирмы «Аутроника». Показания выводятся на осциллограф,

Система «Силдет - Мип» фирмы АСЕА (Швейцария) обеспечивает непрерывный контроль давления в каждом цилиндре двух- и четырехтактного МОД и СОД теплоходов «Профессор Щеголев», «Ашхабад», «Туапсе», «Липецк». ДС может контролировать работу 40 цилиндров. Давление измеряется непрерывно с помощью датчика «Пресс Дактор», имеются датчики измерения , . Измеряются следующие параметры ГД: , , , , – угол вспышки топлива в цилиндре, . Информация представляется на цифровом дисплее, аналоговая - на осциллографе. На экране осциллографа отображаются две зависимости: изменение давления в цилиндре в функции угла поворота коленчатого вала на ±50° ПКВ от ВМТ и изменение давления в функции времени. Вычисляемые значения параметров являются средними по 10 рабочим циклам цилиндра.

Система «ТК-У и ИТ» фирмы АСЕА (Швейцарии) предназначена для дизелей «Бурмейстер и Вайн» с большим диаметром цилиндра. ДС включает следующие датчики зазора поршневых колец, износа втулки (тонкопленочный термостойкий резистор), температуры втулки (термопара), термопары для определения состояния смазки цилиндров (термопары заподлицо с внутренней рабочей поверхностью втулки), датчики понижения давления на выходе компрессора и давления газов в цилиндре (устанавливаются на индикаторных кранах каждого цилиндра). Блок отображения – несколько рядов светодиодов цифрового дисплея и кнопок для выбора параметров.

Система PED фирмы «Пилстик» (Франция) впервые была установлена на дизеле 18PC2-5V теплохода «Ренор». Системой диагностируются СОД фирмы «СЕМТ-Пилстик» серий РС-2, РС-3, PC-4. ДС контролирует состояние рамовых подшипников коленчатого вала и верхнего поршневого кольца, агрегатов ТК. Измеряются следующие параметры работы ТК: t и р за воздухоохладителем (ВО), на входе в ВО, за ТК, положение реек ТНВД, , вибрацию подшипников ТК с выдачей предупредительных сигналов при повышенной вибрации с помощью датчика состояния подшипников (бесконтактного датчика перемещений). Втеле подшипника и его вкладышах делается вертикальное отверстие. Датчик дает возможность выявить нарушения центровки КВ. Состояние верхнего кольца контролируется индуктивным датчиком «Нипп» фирмы «Виброметр».

Система «Ширкон» фирмы НЕФИ (Норвегия) на борту судна и берегу контролирует (на основе данных, хранящихся на магнитной ленте) следующие параметры: , , , , и другие зависимости, а также производит оценку тепловой напряженности дизеля.

Система DOT фирмы «Метасистем» (США) предназначена дли диагностирования двух- и четырехтактных МОД, СОД и ВОД. ДС включает два магнитных датчика положения KB, датчик (переносной) давления впрыскивания. Контролируются параметры, аналогичные для других ДС. Устройство имеет три дисплея (два цифровых и один с ЭЛТ).

Система «Виброметр» фирмы «Виброметр» (Швейцария) диагностирует следующие узлы: ЦПГ, систему впрыска топлива, ТК, поршневые кольца. ДС испытывалась на двух – и четырехтактных МОД, СОД и ВОД. Она контролирует следующие неисправности узлов дизеля: поршень (появление стуков, задиры); клапаны (износ), детали клапанных приводов (РВ, коромысло и т. д.), ТНВД; подшипники (износ), а также такие параметры, как частоту и направление вращения KB, рабочий процесс дизеля и ТА. ДС использует пьезоэлектрические датчики, которые собирают информацию об акустических сигналах, после обработки которых делается вывод о нормальном или ненормальном состоянии узлов. Пьезоэлектрическая система оценки звуковых волн «Нисс» включает пьезоэлектрический акселерометр, который обнаруживает разбаланс ротора и износ подшипников ТК. Состояние поршневых колец контролируется при помощи датчика «Нипп». Информация отображается на дисплее.

Система «Нипп - Монитор» фирмы «Виброметр» (Швейцария) контролирует состояние поршневых колец МОД, СОД и ВОД. Система установлена на дизеле RND-90M. Система использует переносные индуктивные датчики, распространяющие магнитные измерительные поля через стенки толщиной 5–7 мм. Датчик устанавливается в отверстие стенки цилиндра. Информация отображается на осциллографе

Система фирмы МАК (Германия) контролирует регулятор, насосы, охладители главных СОД, фильтры, сепараторы и др. Она обеспечивает измерение следующих параметров: , , , , , , момента начала воспламенения в цилиндре, вязкость топлива. ДС использует осциллограф, цифровой индикатор, эндоскоп (для осмотра внутренней полости цилиндра).

Системы «Комос-D1, D2, D3, D4» фирмы МН1 (Япония), использующие электронно-лучевую трубку и систему диалога с ГД, предназначены для диагностирования ГД и ВД. Измеряемые значения сравниваются с эталонными, хранящимися в памяти ЭВМ. Система «Комос-D2» объединяет функции системы централизованного контроля и ДС для дизельной энергетической установки с МОД типа 8RND-68M (мощностью 11,2 МВт при 150 об/мин) компании «MHl-Зульцер». Система «Комос-D2» имеет два центральных блока обработки данных, в каждом из которых использован 16-битовый микропроцессор. В системе используются датчики с аналоговыми и дискретными выходами, которые осуществляют высокоскоростное обегание контролируемых точек, аналого-цифровое преобразование и другие операции по предварительной обработке текущей информации и подготовке ее к вводу в микропроцессоры. Использованы дисплеи с ЭЛТ размером 35,6 см по диагонали. Кроме того, ДС предусматривает измерение каждого из контролируемых параметров с индикацией их значений на цифровом дисплее, периодическую регистрацию параметров, выработку аварийно-предупредительных сигналов (АПС) при достижении параметрами предельных значений и регистрацию этих сигналов с помощью дополнительного регистрирующего устройства (на магнитной ленте или на твердом носителе). Перечень контролируемых параметров ГД, как правило, соответствует требованиям для высокоавтоматизированных судов, работающих без постоянной вахты в МО. Принцип диагностирования в системе «Комос-D2» заключается в сопоставлении измеренных значений параметров, приведенных к определенным «нормальным» окружающим условиям со значениями, полученными во время испытаний этого дизеля в начале эксплуатации при той же нагрузке и занесенными в память системы. Разность между этими значениями параметров используется в качестве диагностического параметра. Кроме того, в системе предусмотрено определение ТС основных элементов дизеля для проведения экипажем в оптимальные сроки ТО, причем получают графики долгосрочные (до 20000 ч наработки) и краткосрочные (до 1000 ч). При работе дизеля с нагрузкой менее 50 % или с переменной нагрузкой измерение диагностических параметров не производится. При проведении очередного ТО одного из элементов дизеля соответствующий контур устанавливается в исходное (нулевое) положение. Основой метода вибрационной диагностики [5] является сравнение текущего ТС с эталонным (номинальным), осуществляемое сопоставлением некоторых характеристик вибрации механизмов в сравниваемых состояниях.

Электромагнитный метод диагностирования деталей топливной аппаратуры основан на методе контроля магнитных свойств материала работающей детали и сравнении их с эталоном. Метод позволяет регистрировать скоростные характеристики нагнетательного клапана, недвижных деталей форсунок и деталей топливоподкачивающего насоса. Диагностирование осуществляется на работающем дизеле без разборки топливной аппаратуры, что исключает любое вмешательство в её нормальную работу. Метод основан на регистрации изменяющегося магнитного потока в предварительно намагниченных деталях диагностируемого узла.

Оптические методы для диагностирования дизелей в настоящее время находятся в стадии исследования и отличаются информативностью, безынерционностью, бесконтактностью с исследуемым процессом и стабильностью метрологических характеристик. Эти методы основаны на использовании свойств волоконной оптики, т. е. на передаче видимых изображений и светового потока с помощью тонких, оптически изолированных волокон, изготовленных из прозрачных материалов (стекольных, полимерных, сапфировых и рубиновых волокон, кристалловолокон). Физический принцип работы световода базируется на явлении полного внутреннего отражения света на границе двух сред с различными значениями показателей преломления. Световоды переносят изображение, но сами его не формируют, поэтому для передачи изображения на вход и снятия его с выхода требуются специальные устройства.

Инфракрасные световоды применяются для бесконтактного измерения температуры деталей. Волоконная оптика позволяет проводить визуальную дефектацию труднодоступных деталей на наличие трещин, качество рабочих поверхностей.

В настоящее время в мире имеется достаточное количество фирм, специализирующихся в области диагностики двигателей (табл. 6.2).

Общее представление вышеизложенных материалов по используемым для целей диагностики системам (без учета приборов диагностического контроля автотракторных двигателей) подтверждает, что этому вопросу сегодня уделяется большое внимание.

Таблица 6.2