Потеря подвижности, кольца.

ХуМан

Рис. 4.35. Разновидность термосигналов в зависимости

от состояния колец: а - б— поломка кольца; в нормальное состояние колец; ■ потеря подвижности кольца.

подвижность кольца, отсутствие такого перемещения — на зале- гание кольца (рис, 4.35, б, в). Заметное искажение обычной формы термограмм свидетельствует о поломке кольца. В связи с этим описанный простой комплект термопар можно рассматри­вать как вполне надежное диагностическое устройство, эле­мент ДС. В меньшей степени отработаны датчики износа (задира) цилиндровой втулки (скаффинг-датчики).

Электроизмерительное устройство К-748 предназначено для использования в составе системы контроля и диагностики ДУ

по параметрам рабочего процесса в условиях эксплуатации. Устройство рассчитало для работы с двумя дизелями, имеет входы для подключения двух измерительных преобразователей давле­ния газа в цилиндре дизеля, двух измерительных преобразова­телей давления наддувочного воздуха и двух датчиков угла ПКВ.

Устройство К-748 контролирует следующие параметры: р_г, р_ц в точке 36° ПКВ после ВМТ, р_п в точке 12° ПКВ до ВМТ, максимальное значение Ар/Аф, МПа/град.; p_t, а_Рг, °ПКВ, при Рц _max, p_s, п. Устройство дает возможность оценить качество протекания рабочего процесса в цилиндрах, определить нагру­зочный режим работы дизеля путем расчета его N_t по p_t в каж­дом цилиндре и частоте вращения вала, а также выявить отличия в работе отдельных цилиндров, оценить ТС газовоздушного тракта дизеля, ТА и выявить неплотность камеры сгорания.

Характеристика систем диагностики СДУ. На судах зарубеж­ной постройки в последнее время применяются различные системы диагностики. Рассмотрим основные из них.

Система CEDC фирмы «Зульцер» (Швейцария) предназначена для диагностирования: ЦПГ, ТА, ТК, ВО. 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 узла. 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 опти­мальном 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 человек — машина, находящихся в ЦПУ. Сигналы передаются в цифровом виде.

Термическая нагрузка цилиндра измеряется термодатчиками, установленными в крышке цилиндра (2 шт.), 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 ко 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 менее чем на 25 %.

При анализе процесса сгорания характерные точки процесса (р₀, р_г и др.) сравниваются с усредненными значениями за не­сколько циклов и с интервалом 30 с полученные данные подаются 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 фирмы «Зульцер» обеспечивает непрерывное измерение и регистрацию величины износа верх­него поршневого кольца дизеля, а также отмечает вращение колец или его отсутствие. Датчики — индуктивные. Верхние поршне- . вые кольца ГД специальной конструкции. Датчики устанавли­ваются в сквозных сверлениях втулки заподлицо с ее 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 «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 ее эффективность и низкую надежность. ДС диагностируются: турбокомпрессор, топливная аппаратура, цилищфопоршневая группа, воздухоохладители, охладители пресной воды и смазоч­ного масла, насосы, вспомогательные системы ГД.

Система «Дата Тренд» фирмы «Норкон- т р о л» (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) в 1973 г. 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 Р_ч. ф.

Система DETS фирмы «Норконтрол» (Нор- в е г и я) представляет собой измерительный комплекс, дающий информацию о системе впрыска топлива и процесса сгорания в ди­зеле в виде распечатанных значений параметров и графиков. Система использует два датчика (давления впрыска топлива и давления в цилиндре) пьезоэлектрического типа. Два магнитных датчика дают информацию об угле ПКВ и частоте вращения. Дополнительно устанавливается датчик давления продувочного воздуха. Регистрируются следующие характерные параметры: Pi> Рс> Рг, давление расширения в точке 40° после ВМТ, момент максимального давления, град, ПКВ; разность между наиболь­шим и наименьшим значениями pi в течение пяти ходов поршня. Для зрительной оценки строится диаграмма давления сжатия в зоне ВМТ и кривая давления впрыска.

Система «Силдет - СМ» фирмы АСЕА (Ш в е- ц и я) 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 3 мм и температуру стенки 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 (Ш в е- ц и я) обеспечивает непрерывный контроль давления в каждом цилиндре двух- и четырехтактного МОД и СОД теплоходов «Про­фессор Щеголев», «Туапсе», «Ашхабад», «Липецк». ДС может контролировать работу 40 цилиндров. Давление измеряется непрерывно с помощью датчика «Пресс Дактор», имеются датчики измерения п; ф_кв- Измеряются следующие параметры ГД: p_t, Nt, «гд. Рг. Рс. Фт (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 от угла ПКВ на ±50° ПКВ от ВМТ и изменение давления в функции времени. Вычисляемые значения параметров являются средними по 10 рабочим циклам цилиндра.

Система «ТК-У нит» фирмы АСЕА (Ш в е ц и я) 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), определения состоя­ния смазки цилиндра (термопара заподлицо с внутренней рабочей поверхностью втулки), понижения давления на входе компрес­сора', давления газов в цилиндре (устанавливается 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 PC-2, PC-3, РС-4. ДС контролирует состояние рамовых подшип­ников КВ и верхнего поршневого кольца, агрегатов ТК. ДС измеряет следующие параметры работы ТК: t и р за ВО, t_ox„. „ на входе в ВО, р_к за ТК, положение реек ТНВД, я_тк, вибрацию подшипников ТК. с выдачей предупредительных сигналов при повышенной вибрации с помощью датчика состояния подшип­ников (бесконтактного датчика перемещения). В теле подшип­ника и его вкладышах делается вертикальное отверстие. Датчик дает возможность выявить нарушения центровки КВ. Состояние верхнего кольца контролируется индуктивным датчиком «Нипп» фирмы «Виброметр».

Система «Ш иркон» фирмы НЕФИ (Норве­гия) на борту судна и берегу контролирует (на основе данных, хранящихся на магнитной ленте) следующие параметры: N_e, Ne = / (G_T), G_T = / (n_TK), G_s, Ярд = / (G_s), G_s - / (Ap_BO), G_s = = / (p_s), N_e = / (p_s), N_e = f (t_r) и производит оценку тепловой напряженности дизеля.

Система DOT фирмы «Метасистем» (США) предназначена для диагностирования двух- и четырехтактных МОД, СОД и ВОД. ДС включает два магнитных датчика поло­жения КВ, датчик Р_г. _ц (переносной). Контролируются следую­щие параметры; p_t, время вспышки топлива в цилиндре, время наступления p_z, р_г. „ на линии расширения, р_с, р_т. ф. Устройство имеет три дисплея (два цифровых и один с ЭЛТ).

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

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 представляется на осциллограф.

Система фирмы МАК (ФРГ) контролирует регуля­тор, насосы, охладители главных СОД, фильтры, сепараторы и др. ДС обеспечивает измерение следующих параметров: р_а, tr%, tr, «кв> °тк. Мк. Рг. ц. t'_Bo, <во, Рт, момент начала вспыш­ки, вязкость топлива. ДС использует осциллограф, цифровой индикатор, эндоскоп (для осмотра внутренней полости цилиндра).

Система фирмы «MAN и Сименс» (ФРГ) пред­назначена для диагностирования ЦПГ МОД типа KZ фирмы MAN. Система установлена на дизеле V 65/65 фирмы MAN. Для измерения давления газов используются пьезоэлектрические или магнитострикционные датчики. Контроль поршневых колец обес­печивается с помощью термопар, размещенных в глухих сверле­ниях, и индуктивных датчиков, заподлицо установленных во втулке цилиндра. ДС включает осциллограф, дисплей, печатающее устройство (раз в сутки производит запись в протокол диагности­рования), контролирует параметры: t_s, p_s, G_T, п, t_CT. _вт, *ст. кр> а также вибрацию ТК, работу поршневых колец, процессы газо­обмена и продувки рабочего цилиндра дизеля.

Система DMTAS-I000 предназначена для диагностиро­вания ЦПГ и ТА МОД. ДС фиксирует поломку поршневых ко­лец, утечку топлива в систему охлаждения форсунок, трещины топливных трубопроводов, чрезмерный износ РВ, трещины в ци­линдровых крышках, задиры в цилиндровых втулках.

Система СР_в-360 фирмы CTL (Дания) устано­влена на дизелях 14ZV40/48 судов типа «Норильск». Система предназначена для СОД и МОД фирмы «Зульцер». Системой вычисляются следующие параметры: p_it «_гд, р_г, р_с, р_{Г Ц} через 36° ПКВ после ВМТ, угол до p_{z тах}• В системе используется переносной датчик давления пьезоэлектрического типа. Выход­ная информация выводится на дисплее (на светодиодах) или по­дается на вход самописца.

Система МЕКОМ фирмы «Статроник» (Нор­вегия) предназначена для дизелей, турбин, котлов, ею реги­стрируются следующие параметры; уровень вибрации механиз­мов, температуры подшипников турбин, втулок цилиндров, t_s, t_r, давление в различных точках газовоздушного TpaKfa.

Система МЕДИАГ-22 фирмы «Сименс» (ФРГ) контролирует ЦПГ, ТА и ТК- В системе непосредственно из­меряются р_г, /7_Т впрыска, р... Информация выводится на печат­ное устройство й дисплей.

Система MI-1 фирмы «А у т р о н и к а» (Норве­гия) установлена на дизеле 6RD-76 (фирма «Зульцер») тепло­хода «Новозыбков» и предназначена для диагностики деталей ЦПГ (цилиндровых втулок и крышек) больших МОД. ДС явлЯ­

ется анализатором теплового состояния. Датчики (термопары) располагаются во втулках (2 шт.) и крышках (1 шт.) каждого цилиндра. ДС вычисляет средние значения / во времени в каж­дой точке измерения с интервалом 4 ч.

По эксплуатационным параметрам работы МОД (pi, п, t_s, p_s) определяется температура фланца втулки и 1-го поршневого кольца в ВМТ графическим путем t₃ = / (p_t, п, t„ р,) (рис. 4.36).

Однако определяющим показателем действительного состояния деталей ЦПГ является ее непосредственно измеренная темпера­тура t_a. Датчики осуществляют дистанционное измерение тем­пературы в каждой точке, включение АПС в случае достижения заданного установкой значения и вычисление среднего значения температуры в течение заданного периода (длительностью до 4 ч) для каждой точки.

С учетом действительной /_д и эталонной температур <_э, вычис­ленных расчетным путем по номограмме, строится график Л/ = = / (т), где At — t_a — 4- Путем экстраполяции построенной кривой Дt =* f (т) и нахождения точки ее пересечения с ограни­чительной линией А^пред осуществляется прогнозирование сро­ков моточистки. В качестве датчика температуры использована хромель-алюмелевая термопара, сваренная на конце материалом наружного протектора (хромоникелевая сталь с присадкой ти­тана). Датчики температуры втулки рассчитаны на диапазон О—300 °С, а измерители температуры крышки цилиндра на диа­пазон 0—600 °С. Отверстия во втулке и крышке цилиндра имеют диаметр 3,3—4 мм и заканчиваются примерно в 7 мм от внут­ренней поверхности втулки или крышки. Конец датчика упи­рается в дно отверстия под действием пружины. На выходе уси­лителя генерируется ток 0—5 мА в зависимости от измеряемой температуры.

ДС контролирует изменение давления в цилиндрах в зависи­мости от времени, угла ПКВ или хода поршня. Диаграмма р_ц = = / (фпкв) изображается на экране осциллоскопа и вводится в память ЭВМ для последующего анализа, в процессе которого устанавливаются величины р₄, р_е, р₂, угол ПКВ, которому соот­ветствует максимальное давление в цилиндре. Значения этих параметров, а также других параметров, имеющих отношение к рабочему процессу (давление и температура продувочного воз­духа, частота вращения КВ), выводятся или могут быть вызваны на дисплей (табло) устройства. Так работает прибор NK-2, вхо­дящий в ДС фирмы «Аутроника» (Норвегия), АСЕА (Швеция) и др.

В комплект ДС фирмы «Аутроника» входит также прибор НР-1, показывающий относительное ТС поршневых колец. Его датчики, устанавливаемые в цилиндровую втулку, измеряют зазор (толщину масляной пленки) между зеркалом цилиндра и кольцами. По форме сигнала от датчика во время прохождения мимо него кольца судят о его рабочем состоянии и о наличии нормальной масляной пленки на зеркале цилиндра. ДС устано­влена на дизелях 6RD-76 теплохода «Новогрудок» и на дизе­лях 6RND-90 теплохода «Жак Дюкло». ДС выдает полную диаг­ностическую информацию, но не решает задачи по прогнозирова­нию ТО ГД. ДС использует индуктивные датчики.

Системы НК-3, НК-За, НК-4, НК-11 фирмы «Ау­троника» (Норвегия) контролируют ЦПГ МОД и СОД; системы устанавливаются на дизелях 16ZV 40/48, 18U50HU и т. д. Предполагается использование ДС для оперативного кон­троля за рабочим процессом ГД, особенно СОД, не имеющих индикаторного привода.

ДС использует три переносных датчика давления в цилиндре, Рт. ф, p_s, переставляемых с цилиндра на цилиндр. В системе НК-ЗА вычисляются параметры: p_t, п, р_г, р_с, р_ц на угле 36° ПКВ после ВМТ, p_s, фp_z от ВМТ. В ДС НК-4 дополнительно опреде­ляются параметры: р_т max впрыска и в момент открытия иглы фор­сунки, угол до р_т шах- Эти значения сравниваются с эталонными 176

параметрами. Система НК* И является индикатором максималь­ного давления сгорания. Переносной датчик системы НК-11 устанавливается на индикаторный кран. Значения усредняются по восьми циклам, возможно подключение осциллографа.

Учитывая низкую информативность температурного датчика крышки цилиндра, для некоторых дизелей 8RND-90 фирмы «Зуль­цер» целесообразно использовать его для контроля теплового состояния тронка по температуре нижней неохлаждаемой части втулки со стороны выпуска.

Датчики температуры. втулки устанавливаются на одной вертикали с датчиками контроля состояния поршневых колец. Это позволяет при срабатывании АПС проверить, не вызвано ли повышение температуры втулки прохождением замков первого или второго кольца через плоскость установки датчиков. В про­тивном случае повышение температуры связано с ухудшением ТС колец.

Системы «Комо c-Dl, -D2, -D3, -D4» фирмы МН1 (Япония), использующие электроннолучевую трубку и си­стему диалога с ГД, предназначены для диагностирования ГД и ВД. Измеряемые значения сравниваются с эталонными, хра­нящимися в памяти ЭВМ.

Система «Комо C-D2» объединяет функции системы центра­лизованного контроля и ДС для дизельной ЭУ с МОД типа 8RND-68M (N_e = 11,2 МВт, п — 150 об/мин) компании «МН1— Зульцер». Система «Komoc-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 исходной информации и их подготовке 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 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 соответ­ствует требованиям для высокоавтоматизированных судов, рабо­тающих без постоянной вахты в МО (табл. 4.7).

Принцип диагностирования в системе «Komoc-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,

Таблица 4.7. Объекты диагностирования судового ГД, предусмотренные в системе «Komoc-D2»

Объект

диагностирования

Параметр

диагностирования

Прибор-измеритель

Цилиндр (проте­кание рабочего процесса)

Стенки камеры сгорания

Газовая турбина

Воздушный ком­прессор

Воздухоохлади­

тели

Поршневые кольца Втулка цилин­дра

Дизель

Давление в цилиндре (в функции от угла ПКВ)

Температура газов на вы­ходе из цилиндра проду­вочного воздуха Давление продувочного воз­духа

Температура втулки цилин­дра в верхнем поясе Давление охлаждающей во­ды цилиндров Тбмпература охлаждающей воды: на входе на выходе Температура газов: на входе на выходе Частота вращения ТК

Температура воздуха: на входе на выходе Давление наддува

Перепад давлений на воз­душном фильтре Частота вращения ТК

Температура воздуха: на входе на выходе Перепад давлений воздуха на входе и выходе Температура охлаждающей воды: на входе на выходе Состояние поршневых ко­лец

Температура втулки цилин­дра в поясе: верхнем нижнем Износ втулки

Частота вращения КВ

Крутящий момент Положение рейки ТНВД

Датчик давления (один пе­реносной), датчик поло­жения вала (один на ди­зель)

Термометр сопротивления (один на цилиндр)

Датчик давления (один на дизель)

Термопары (четыре на ци­линдр)

Датчик давления (один на дизель)

Термометр сопротивления (один на дизель, один на цилиндр)

Термопары (одна на тур­бину)

Электронный тахометр (один на ТК)

Термометр сопротивления (один на компрессор)

Датчик давления (один на компрессор) Дифференциальный датчик давления (один на ТК) Электронный тахометр (один на ТК)

Термометр сопротивления (два на ВО)

Дифференциальный датчик давления (один на ВО) Термометр сопротивления: (один на дизель)

(один на ВО)

Датчик прилегания (один на цилиндр)

Термопары (четыре на ци­линдр)

Датчик износа (один на цилиндр)

Тахогенератор (один на ди­зель)

Торсиометр (один на дизель) Сельсинный датчик (один на дизель)

в системе предусмотрено определение ТС основных элементов ди­зеля для проведения экипажем в оптимальные сроки ТО, причем получают графики долгосрочные (до 20 ООО ч наработки) и крат­косрочные (до 1000 ч). При работе дизеля с нагрузкой менее 50 % или с переменными нагрузками измерение диагностических параметров не производится. При проведении очередного ТО одного из элементов дизеля соответствующий контур устанавли­вается в исходное (нулевое) положение.

о) Лата 6) Дата

Врем время

Рис. 4.37. Представление диагностической информации о состоянии ЭУ в системе ASEA: а — при исправном состоянии ЭУ; б — при отключении одного из ци­линдров дизеля.

УИ — положение указателя нагрузки; р — давление; t — температура; индексы: «• ц — вода охлаждения цилиндров; в. п — вода охлаждения поршней; з. в — забортная охлаждающая вода; в. в — вода охлаждения воздухоохладителей; м — масло в общей системе смазки; м. к — масло, подаваемое на смазку крейцкопфов; Т — топливо перед насосами высокого давления; s — продувочный воздух; г — выпускные газы на выходе из цилиндров; max, min, ср — максимальное, минимальное, среднее значения.

Для измерения давления в цилиндрах в функции угла ПКВ используется магнитострикционный датчик давления фирмы ASEA, не требующий принудительного охлаждения. Датчик пе­реносится с одного цилиндра на другой, измерения продол­жаются в течение пяти последовательных рабочих циклов (зна­чения давления отсчитываются через каждые 2° ПКВ). Общая картина состояния ЭУ представляется в виде круговых диаграмм (рис. 4.37), которые состоят из трех концентрических окруж­ностей: средняя соответствует нормальному значению параме­тров, а две другие — отклонениям значений в сторону повыше­ния или понижения. При отклонении параметров от нормального значения в диаграмме появляются искажения; чем больше откло­нение, тем сильнее искажение. Одноименные параметры, изме­ряемые в различных цилиндрах, изображаются в виде гисто­грамм (рис. 4.38).

Основой метода вибрационной диагностики является сравне­ние текущего ТС с эталонным (номинальным), осуществляемое сопоставлением некоторых характеристик вибрации механизмов в сравниваемых состояниях.

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

Температура газов на выходе из цилиндров

Н^!цил. В М В max

1 и^шшшшшштяяят г ммафш :

J манаяштфтщт !

5. щтшт

В шшшшяшшяфяяф ;

700 200 300 Ш 500 1? С

Рис. 4.38. Гистограмма температу­ры выпускных газов, полученная при отключении одного из цилин­дров дизеля.

D, М, шах — допускаемые, средние и максимальные значения.

Оптические методы для диагностирования дизелей в настоящее время находятся в стадии исследований и отличаются информа­тивностью, безынерционностью, бесконтактностью с исследуемым процессом и стабильностью метрологических характеристик. Эти методы основаны на использовании -свойств волоконной оптики,, т. е. передачи 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, в связи с чем для передачи изображения на вход и снятия его с выхода тре­буются специальные устройства.

Современные гибкие волоконнооптические эндоскопы имеют в своем составе осветительную и наблюдательную системы, меха­низм ДУ изгибом воспринимающего конца световода и устрой­ство для фото- и кинорегистрации изображения или его теле­передачи. Инфракрасные световоды применяются для бескон­тактного измерения температуры деталей. Волоконная оптика позволяет проводить дефектацию визуально в труднодоступных

полостях, контроль степени и характера коррозионного пораже­ния металла, наличия трещин, механических повреждений по­верхностей, дистанционный контроль уровня жидкости во время эксплуатации ЭУ.

Индикаторы нагрузки и момента. Неравномерность нагрузки дизеля по цилиндрам контролируется индикатором неравно­мерности нагрузки дизеля по цилиндрам по температуре выпуск­ных газов ИНН-1 (рис. 4.39). Датчиками Д_х—Дх измеряется тем­пература выпускных газов от каждого цилиндра. Стрелочный индикатор И_г может, подключаться переключателем Т1_Х к любому каналу. С помощью масштабных усилителей МУ_г—МУг и сум­матора СМ формируется сигнал, пропорциональный среднему значению температуры и измеряемый стрелочным индикатором И_г.

Рис. 4.39. Структурная схема индикатора неравномерности на­грузки ИНН-1.

Дифференциальные усилители ДУ_г—формируют сигналы, пропорциональные разности между средней температурой и тем­пературой каждого отдельного цилиндра. Эти сигналы изме­ряются с помощью стрелочного' индикатора И₂ через Я₂. Кроме того, они поступают на пороговые устройства ЯУ_Х—ПУ_г с регу­лируемым порогом срабатывания. Если указанная разность больше заранее установленного предела, пороговое устройство включает световую (номер цилиндра — № 1, №2).н звуковую сигнализацию CJI. В качестве датчиков можно использовать термометры сопротивления или термопары.

Техническая характеристика ИНН-1: количество каналов измерения 5—9, диапазон контролируемых температур — до 500 °С, настройка уставки U₀ срабатывания до предельной сред­ней температуры 250—500 °С, уставка срабатывания каналов раз­ности температур —от ±5 до ±50 °С, габариты прибора 450 X X 300x300 мм, масса 8 кг, максимальная погрешность измерения и контроля — ±5 °С, питание от судовой сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

Визуальный контроль за работой дизеля по его ограничитель­ной характеристике осуществляет прибор ИОН-Т. В случае перегрузки дизеля на 3—5 % срабатывает пороговое устройство и включается световая (или звуковая) сигнализация. Особенность

прибора — возможность работы его совместно с любыми датчи­ками момента (магнитоупругими, импульсными, по рейке топлив­ных насосов и т. д.) и частоты вращения при условии, что в но­минальном режиме они обеспечивают выходной сигнал не менее

3. 5 В постоянного или переменного тока и имеют линейную характеристику

Измерение и индикацию в цифровом виде крутящего момента на гребном валу, частоты его вращения и мощности производит импульсный измеритель крутящего момента ИИМ. В качестве датчика в приборе используется два диска с прорезями (по 72 шт.), установленные на гребном валу на расстоянии 1—2 м друг от друга. Диски располагаются между осветителями и фотодатчиками таким .образом, что при вращении вала фотодатчики будут формиро­вать короткие импульсные сигналы с частотой, пропорциональ­ной частотё вращения вала. Кроме того, сигналы от двух дат­чиков будут сдвинуты во времени на величину, пропорциональную углу закручивания вала, т. е. крутящему моменту. Эта информа­ция поступает в центральный блок прибора, где обрабатывается с помощью цифрового вычислительного устройства и представ­ляется на табло. Переработка информации производится без преобразований типа аналог-^код и обратно, как во всех подоб­ных приборах такого типа. Поэтому погрешность измерения очень мала (0,1 %—при измерении частоты вращения вала, 0,5— 0,7 % — при измерении крутящего момента).