23. Типы систем диагностирования.
23.1. Особенности систем технического диагностирования.
По мере развития измерительной техники и средств автоматики, начали создаваться системы централизованного контроля (СЦК), в которых, помимо индикации измеряемых величин, световой и звуковой сигнализации об отклонениях, была введена автоматическая регистрация измерений, построенная на принципе последовательного обегания контролируемых элементов дизеля. При этом, измерительное устройство центрального поста поочередно, со скоростью 1 – 10 точек в секунду, подключается к датчикам каждой из контролируемых величин. Число контролируемых точек в этих системах может достигать нескольких сотен.
При разработке систем ТД была установлена последовательность измерения параметров при выполнении диагностических операций:
Периодически измеряются параметры:
- мощность
- температура газов по цилиндрам
- удельный расход топлива
Затем делается заключение о теплотехническом состоянии дизеля.
При выявлении неисправностей проверяются частные параметры:
- Давление в камере сгорания Рz
- температура газов t г
- давление сжатия Рс
- подача топливных насосов
- объём камеры сжатия
- фактический угол опережения впрыска топлива
Если в результате диагностирования неисправность не выявлена, измеряются вспомогательные параметры:
- давление наддува
- давление впрыска топлива
- состояние воздушного тракта
- состояние компрессионных колец
23.2. Система «Дата Тренд».
В системе диагностическим контролем охвачены следующие группы узлов дизеля:
- цилиндропоршневая группа
- система турбонаддува (турбонагнетатели,воздушные фильтры, охладители)
- охладители воды
- охладители масла
- топливная аппаратура
В основу системы положен расчёт параметров технического состояния основных узлов дизеля по данным, снимаемым при диагностировании.
Например, показатели работы элементов двигателя:
- КПД турбокомпрессора
- коэффициент теплопередачи теплообменника и д.р.
Данные показатели сравнивают с эталонными значениями.
Сравнение измеряемого и эталонного диагностического параметра позволяет судить о техническом состоянии узла. Определение тенденции изменения параметра состояния заключается в экстраполяции изменяющихся во времени величин.
Регистрация данных для вычисления показателей технического состояния и анализ тенденции их изменения производятся периодически.
Для контроля быстро развивающихся неисправностей в системе предусмотрен непрерывный контроль отдельных параметров и аварийная сигнализация.
Контроль технического состояния деталей ЦПГ осуществляется методом измерения температур в характерных точках деталей при помощи Х-К термопар специальной конструкции, установленных в глухих отверстиях на расстоянии 7мм от рабочих поверхностей /в крышках цилиндров и цилиндровых втулках/. Плотность прилегания колец контролируется индуктивным датчиком, установленным заподлицо с рабочей поверхностью гильзы цилиндра в нижней её части.
Давление газов в цилиндре контролируется периодически с помощью пьезоэлектрических датчиков давления и индицируется последовательно с одного цилиндра на другой. Одновременно применяется датчик угла поворота коленчатого вала для синхронизации измерения давления.
Для диагностирования системы турбонаддува используются Х-К термопары /температура газов/ и платиновые термисторы /температура воздуха/. Для измерения давления наддува применяют индуктивные датчики перемещения /принцип трубки Бурдона/. Положение топливной рейки контролируется потенциометрическим датчиком.
В состав системы входит ЭВМ. Она контролирует сигналы от датчиков и сравнивает полученные значения с эталонными, обеспечивает комплексный контроль, оптимизацию работы, сигнализацию и определяет тенденцию /тренд/ изменения отклонений во времени /т.е. предполагаемое время достижения параметром своего предельного значения/.
23.3. Система СС-10. /Дания, фирма STL/.
Для диагностического анализа используется принцип отклонения рабочих параметров за установленные пределы. Информацию о возникновении и развитии возможных отказов обеспечивают 256 датчиков. Система обеспечивает контроль узлов двигателя:
- цилиндро-поршневую группу;
- воздушных и газовых трактов;
- турбокомпрессоров и воздухоохладителей;
- топливной аппаратуры;
- расхода топлива;
- распределения нагрузки по цилиндрам;
- мощности двигателя;
- вспомогательных систем.
Для замера параметров состояния деталей ЦПГ применены специальные датчики температуры, установленные в гильзы цилиндров на различной глубине вплоть до непосредственного контакта с поршневыми кольцами /поверхностные термопары/.
Износ цилиндров определяется с помощью устройства, основанного на принципе плёночного резистора. Состояние поршневых колец определяется по сигналу поверхностной термопары в момент прохождения кольца. Сигналы с датчиков температуры в сочетании с другими параметрами обеспечивают оценку тепловой напряженности, определение среднего индикаторного давления, давления конца сжатия и максимального давления в камере сгорания.
Контроль работы топливной аппаратуры осуществляется измерением максимального давления впрыска, цикловой подачи и расхода топлива. Определяется мощность каждого из цилиндров и двигателя в целом.
В системе предусмотрена ЭВМ из 2-х микрокомпьютеров, выполняющая операции:
- сравнение измеренных величин с эталонными;
- диагностический анализ с определением причин критического состояния;
- запоминание измеренных значений диагностических параметров;
- определение тенденции изменения диагностических параметров с целью выбора сроков ремонта.
Результаты диагностического анализа выводятся на табло или в мнемосхему.