Эксплуатация судовых дизельных энергетических установок

3. Для головки цилиндра - трещины, слишком большой люфт клапана, расстройка клапанного механизма.

4. Для форсунки - коксование сопел, изменение давления срабатывания (пружина), эрозия сопла, ухудшения качества смеси.

Неисправности поршневого кольца.

Дефекты поршневого кольца ухудшают герметичность камеры сгорания, что приводит к снижению мощности, увеличению удельного эффективного расхода топлива b_e, г/(кВтч).

Зависимость b_е от поломки первого поршневого кольца дана на рисунке 8.

Несвоевременное определение дефектов поршневого кольца может вызвать и другие неисправности, от повреждения втулки цилиндра до образования задиров на поршне.

Рисунок 8 - Зависимость b_e от поломки первого поршневого кольца.

Изменения давления в цилиндре.

Ухудшение герметичности камеры сгорания является существенным фактором, определяющим изменение давления в цилиндре, так как вызывает снижение давления сжатия и, следовательно, температуры в конце сжатия. Это приводит к ухудшению распыла топлива и падению давления вспышки. Сгорание задерживается, температура выхлопных газов повышается. Зависимость давления в цилиндре от износа первого поршневого кольца приведена на рисунке 9.

Изменения температуры втулки цилиндра.

Из-за выработки поршневого кольца возрастает утечка продуктов сгорания. Из-за разрушения масляной пленки происходит увеличение трения между поршневым кольцом и втулкой цилиндра. Поршневое кольцо даже при нормальной работе имеет температуру на 8-10 К выше, чем окружающие детали.

Рисунок 9 - Зависимость давления в цилиндре от износа первого поршневого кольца.

Вследствие роста трения температура поршневого кольца может увеличиваться на сотни градусов, поэтому специальным температурным зондом можно фиксировать температуру кольца и его перемещения. Зависимость температуры поверхности стенок втулки цилиндра от дефекта поршневого кольца дана на рисунке 10.

Из-за увеличения тепловой нагрузки на втулку цилиндра возникают искажения поля температур, которые особенно существенны на уровне ВМТ первого поршневого кольца.

Изменения температуры втулки примерно в 1 мм под её поверхностью на уровне первого кольца в положении ВМТ или между первым и вторым кольцами позволяют обнаружить эти повреждения. Для исключения погрешностей вызванных ударами кольца о стенки, разными зазорами между кольцом, поршнем, втулкой устанавливают как минимум два зонда в одной плоскости по возможности друг против друга. Зависимость температуры стенок и головки цилиндра Т_в, Т_г от поломки первого поршневого кольца приведена на рисунке 11.

Измерение давления. Измеряя давление между поршневыми кольцами, можно построить график изменения давления, которое достигает наибольшего значения над первым кольцом, а ниже последнего кольца давление становится равным давлению в картере. Характер изменения давления зависит от cостояния колец и может использоваться для целей диагностики. Устройство для измерения давления в точке под вторым поршневым кольцом показано на рисунке 12. На рисунке 13 приведены графики изменения давления под первым кольцом.

Рисунок 10 - Зависимость температуры поверхности стенок втулки цилиндра от дефекта поршневого кольца



Рисунок 11 - Зависимость температуры стенок цилиндра Тв, и головки цилиндра Тг от поломки первого поршневого кольца: - исправное кольцо, -- неисправное кольцо

Измерение утечки. Повреждения поршневых колец приводят к росту утечек газов из полости цилиндра. Непосредственное измерение утечки можно осуществить на неработающем двигателе.

Для этого в камеру сгорания подают под давлением снаружи любой достаточно пластичный материал (воздух, масло и т.п.).



Рисунок 12 - Устройство для измерения давления в точке под вторым поршневым кольцом (ВМТ): 1- поршень; 2 - втулка; 3 - датчик давления; 4 - кольцо

Рисунок 13 - Характер изменения давления при поломке первого поршневого кольца: 1 - давление в камере сгорания; 2 - неисправное кольцо; 3 - исправное кольцо

Определить герметичность камеры можно по скорости падения давления или путём определения количества проникающего внутрь газа, помеченного химическим или радиоактивным способом (при этом одновременно производится измерение концентрации газа в картере двигателя).

Виброакустические методы измерений. Сломанное или изношенное поршневое кольцо изменяет спектр звука, излучаемого корпусом.

Виброакустические измерения дают пригодную для диагностики зависимость спектра вибраций (корпуса дизеля или воздуха вокруг корпуса дизеля) от состояния кольца. Место измерения на блоке цилиндров ? уровень ВМТ. Выбор других точек измерения (вблизи выпускного клапана, на нижней кромке втулки цилиндра) для рассматриваемой неисправности мало-информативен.

Неисправности форсунки.

Зависимость удельного расхода топлива от состояния распылителя форсунки (сопел) приведена на рисунке 15, рассмотрены наиболее часто встречающиеся неисправности: закоксовывание и износ.

Изменения температуры головки цилиндра.

Нарушение нормальной работы двигателя, особенно процесса горения, оказывает большое влияние на распределение температур в деталях, окружающих камеру сгорания. Измерение температуры поверхности поршня затруднено сложностью связи между датчиком на движущемся поршне и измерительным прибором. Удобнее измерять температуру головки цилиндра.



Рисунок 14 - Зависимость спектра частот вибрации от неисправности первого поршневого кольца: 1 ? нормальное состояние; 2 ? неисправное кольцо

Эрозия и коксование сопел распылителя форсунки заметно влияют на температуру головки цилиндра. Зависимость температуры головки цилиндра от неисправностей показана на рисунке 16.

Рисунок 15 - Зависимость удельного расхода топлива от состояния сопла.

Изменение плотности выхлопных газов.

Неполное сгорание топлива приводит к повышению плотности выхлопных газов. Сильное влияние оказывает коксование сопла. Зависимость плотности выхлопных газов от неисправностей приведена на рисунке 17.

технический диагностика судовой дизель

Рисунок 16 - Зависимость температуры головки цилиндра от неисправностей: 1 ? эрозия сопла, 2 ? нормальное состояние, 3 ? сопло закрывается неплотно, 4 ? коксование сопла



Рисунок 17 - Зависимость плотности выхлопных газов от неисправностей: 1? нормальная работа; 2 ? область неисправностей: сопло закрывается неплотно, увеличен ход впускного клапана, снизилось давление открывания сопла; 3 - сопло закоксовалось

При измерении плотности выхлопных газов для диагностирования нужно обращать внимание на имеющуюся зависимость плотности газов от мощности двигателя, так как при частичной нагрузке не происходит оптимального сгорания топлива. Анализировать необходимо отдельно каждый цилиндр.

Начало и угол впрыскивания.

Часто в качестве диагностического параметра используется давление впрыскивания. Датчик давления подсоединяется либо к топливному трубопроводу, либо к клапану подачи топлива. Иногда давление определяют по деформации топливного трубопровода. Почти все неисправности в системе подачи топлива влияют на начало впрыска ц_нв и на угол впрыскивания ц_в, т.е. на продолжительность впрыска (табл. 3. и рис. 18).

Таблица 3 - Степень влияния неисправностей на ц_нв и ц_в

Деталь	Неисправность	Влияние
		цнв	цв
Кулачок	Износ	Слабое	Слабое
	Установка с упреждением	Сильное	Отсутствует
	Установка с запаздыванием	Слабое	Отсутствует
Напорный клапан насоса	Неплотность седла	Слабое	Слабое
Плунжер-вкладыш	Люфт, неплотность	Слабое	Слабое
Игольчатый клапан	Постоянно открыт	Очень сильное	Очень сильное
Пружина клапана	Поломка	Очень сильное	Очень сильное
	Ослабление	Сильное	Сильное
	Пережатие	Слабое	Слабое
Полость под давле-нием	Негерметичность	Слабое	Слабое
Напорный трубо-провод	Негерметичность	Слабое	Слабое

Рисунок 18 - Зависимость угла начала впрыскивания от различных неисправностей: 1? давление открывания сопла понизилось; 2 ? направляющая иглы форсунки разбита; 3 ? нормальная работа сопла; 4 ? давление открывания сопла повысилось

Виброакустические методы измерений.

Неисправности, которые, влияя на процесс горения, изменяют вибрацию двигателя, можно выявить виброакустическими методами измерений. При этом необходимо учитывать зависимость сигнала от частоты вращения. На рисунке 19 показано влияние состояния кольца на вид характеристики вибросигнала.

Рисунок 19 - Влияние состояния кольца на вид характеристики вибросигнала: а) нормальная работа; б) неисправное кольцо (сигнал смещается к ВМТ)

Степень влияния различных неисправностей на интенсивность шума в камере сгорания приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Степень влияния различных неисправностей на интенсивность шума в камере сгорания

Состояния системы подачи топлива	Начало шума в градусах до ВМТ	Конец шума в градусах п. КВ после ВМТ
Нормальная работа	12	3, 5
Коксование сопла	17	6
Давление открывания сопла понизилось	13	2, 2
Ход впускного клапана увеличился	13	3, 5

Значительное влияние на характеристики процесса сгорания оказывает цетановое число топлива. На рисунке 20 приведена эта характеристика.



Рисунок 20 - Зависимость изменения давления в цилиндре от цетанового числа воспламеняемости топлива

Система наддува

Уменьшения количества поступающего воздуха, давления наддува и повышение температуры воздуха отрицательно влияют на b_e и N_e и вызывают повышение температуры головки цилиндра, что показано на рисунке 21.

Рисунок 21 - Зависимость температуры T_г головки цилиндра от температуры вдуваемого воздуха

Система охлаждения компрессора и турбины.

Изменения в системе охлаждения воздействует главным образом на температуру деталей двигателя. Проводимые в целях диагностики измерения температуры головки и стенок цилиндра могут быть использованы лишь при соблюдении заданных параметров системы охлаждения. Особенно это касается температуры охлаждающей воды и возможного ухудшения коэффициента теплопроводности из-за появления отложений на стенках цилиндра.

Система наддува.

Увеличение среднего эффективного давления достигают за счет повышения наддува. При этом термическая нагрузка на двигатель, прежде всего на ЦПГ, возрастает с увеличением давления наддува, как показано на рисунке 22.

Система наддува имеет наибольшее количество отказов, оказывает значительное влияние на b_e, стоимость ремонта и обслуживания, готовность двигателя к работе. Эти факты определяют важность диагностики данной системы.

Типичные неисправности.

Для турбины: механическое повреждение лопаток посторонними предметами, например обломками поршневых колец; вибрация лопаток; загрязнение, особенно при использовании тяжелых топлив; коррозия корпуса турбины на интенсивно охлаждаемых поверхностях из-за перехода точки росы при работе на тяжелом топливе, загрязнение корпуса.



Рисунок 22 - Увеличение среднего эффективного давления МОД за счет наддува: 1? наддув отсутствует, 2 ? одноступенчатый наддув, 3 - двухступенчатый наддув

Для подшипников качения: износ и усталость материала.

Для системы «компрессор- входной фильтр»: загрязнение продуктами сгорания и другими посторонними включениями, приносимыми воздухом.

Для воздухоохладителя: загрязнение продуктами сгорания и другими посторонними включениями, приносимыми воздухом и водой, коррозия и утечки воздуха.

В общем числе отказов турбокомпрессора первое место занимают отказы подшипников.

Рисунок 23 - Схема неисправностей подшипников качения

Повреждения подшипников могут определяться с помощью измерения параметров, характеризующих вибрацию деталей и узлов. Изнашивание вызывает сильное изменение траектории смещений центра вала и появление ударных импульсов вследствие нарушений процесса движения роликов по кольцу (рис. 24).

На рисунке 25 показана зависимость спектра вибраций от неисправности “питтинг” на дорожке внешнего кольца. Траекторию центра тяжести вала (линию) определить в условиях судна затруднительно. Вибрацию подшипника замерить проще.

Рисунок 24 - Траектории центра масс вала: а) ? новый подшипник, радиальное биение 23 мкм; б) ? внутреннее кольцо с питтинговым участком длиной 10 мкм; в) - общее поражение питтингом элементов подшипника



Рисунок 25 - Зависимость спектра вибраций от неисправности “питтинг” на дорожке внешнего кольца: 1 - питтинговый участок длиной 10 мкм; 2 - общее поражение питтингом элементов подшипника

Но в реальных условиях судна спектры будут подвержены влиянию других многочисленных источников вибрации. Указанное на рисунке повреждение (линия на дорожке внешнего кольца) можно оценить количественно.

Частота последовательности импульсов при перекатывании роликов через лунку:

F_b = z n / (1 + r_в / r_вн),

где Z - число роликов (шариков); n - частота вращения внутреннего кольца;

r_в - радиус дорожки внешнего кольца; r_вн - радиус дорожки внутреннего кольца.

Характеристики радиально ? упорного шарикоподшипника 6206 по стандарту TGL2981(ГДР) приведены в таблице 5.

Таблица 6 - Характеристики радиально - упорного шарикоподшипника 6206 по стандарту TGL2981(ГДР)

Частота вращения, мин-1	Частота, Гц	Погрешность
	расчет	эксперимент
1000	52, 2	50	4, 1
2000	104, 4	106	4, 2
3000	156, 6	143	8, 6

Применение виброакустических методов измерения позволяет определить наряду с повреждениями подшипников следующие неисправности турбокомпрессоров: дисбаланс статический и динамический роторов, повреждения лопаток (трещины, износ), наличие внутри турбокомпрессора инородных тел.

Определение состояния двигателя с помощью бесконтактных акустических измерений ненадежно вследствие высокого уровня помех. Следует учитывать и такие причины появления шума, как уровень посадки подшипника, вид смазки, монтажа.

Лучшие результаты при диагностировании получаются с помощью ультразвука. Диапазон частот > 20 кГц, это значительно выше, чем диапазон возмущающих сил. Из-за высокого коэффициента демпфирования колебаний на таких частотах, помехи, вызванные воздействием окружающих условий на ультразвук, практически не влияют.

Радиоактивные методы измерений.

Можно этим способом определить состояние подшипников. После активизации исследуемых деталей, которые подвержены износу, в смазочном масле выявляются и оцениваются количественно продукты изнашивания деталей. В судовых условиях применение этого способа характеризуется достаточно большими затратами.

Эндоскопия.

Позволяет осуществить наблюдение и распознавание неисправностей турбокомпрессора: повреждения лопаток, коррозию корпуса, поломку подшипников (сепараторов, колец уплотнения). Проникновение в корпус производится через специальные (перекрываемые лючками, крышками и т.п.) отверстия.

Термодинамический метод.

Оценивать состояние можно с помощью измерения тепловых параметров: температуры, давления. Степень засорения воздушного фильтра можно ценить по перепаду давления:

ДС_ф = f (S, Р_а, Т_а, M_в),

где S ? проходное сечение фильтра; Р_а, Т_а ? давление и температура окружающего воздуха; M_в - массовый расход воздуха.

Состояние компрессора характеризуется такими параметрами как: степень повышения давления р_к, КПД компрессора з_к, массовый расход воздуха M_в, частотой вращения компрессора n_к.

Для оценки работоспособности компрессора необходимо определить следующие параметры: Р_а, Т_а, Т_нк, M_в, n_к, Р_н.к, где Т_нк = Т_вых.к - температура на выходе из компрессора, равная температуре на входе в воздухоохладитель;

Р_н.к ? давление воздуха на выходе их компрессора.

Состояние воздухоохладителя характеризуется соотношением давлений:

р_охл = Р_хол / Р_н.к,

где Р_хол ? давление воздуха на выходе из охладителя.

А также показателем работы воздухоохладителя:

Ф = (Т_вх - Т_в) / (Т_вх - Т_в.вх),

где Т_в - температура воздуха на выходе из охладителя, Т_в.вх - температура охлаждающей воды на входе в воздухоохладитель.

Для оценки состояния воздухоохладителя требуется определить следующие параметры: M_в, ДР_хол, ДР_м.в, ДТ_в, ДТ_м.в, где ДР_хол - разность давлений воздуха в охладителе; ДР_м.в. - разность давлений воды; ДТ_в - разность температуры воздуха.

Состояние газовой турбины характеризуется коэффициентом падения давления в турбине р_т; КПД турбины з_т. Параметры для оценки её состояния: Р_в.т, Т_в.т, Р_н.т, n_к, где Р_в.т, Р_н.т - давление на входе и выходе турбины; Т_в.т, Т_н.т - температура газа на входе и выходе турбины.

Не все эти параметры измеряются на современных автоматизированных судах. Применение этого метода связано с широким внедрением новой измерительной и вычислительной техники (например для определения расходов).

Измерение частоты вращения двух компрессоров.

Загрязнение, поломка вращающихся колес и подшипников, а также изменение параметров взаимодействующих систем (например температуры и давления выхлопных газов) воздействуют на частоту вращения компрессора. Поэтому для обнаружения неисправностей в обоих турбокомпрессорах, как правило, на главной машине, весьма пригоден метод измерения разности частоты их вращения. Равенство частоты вращения свидетельствует об исправности, а появление разности частот - о поломке агрегата. Одновременно надо измерить и абсолютную частоту вращения, так как неисправности могут появиться в обоих турбокомпрессорах. Определение конкретной неисправности при данном методе невозможно.

Подсистемы передачи мощности и смазки

Механические передачи всех судовых ДВС имеют принудительную систему смазки. Как правило, в системе смазки главного двигателя требуется наличие независимого привода, для обычно используемого шестеренчатого или поршневого насоса, чтобы гарантировать необходимую смазку трущихся смазываемых пар, даже при застопоренном двигателе. У автоматизированных судов это положение распространяется также и на вспомогательные двигатели.

Для улучшения смазки на этапе запуска используются автоматизированные системы предварительной смазки.

Как правило (для морских судов и речных судов с ВОД), масляный насос качает масло из цистерны, обычно расположенной в междудонном пространстве судна. Масло, прошедшее двигатель, вновь поступает в эту цистерну. После очистки в масляном фильтре и охлаждении масла в масляном охладителе смазочное масло через главный напорный трубопровод подводится к упорным подшипникам, подшипникам коленчатого вала, поршневого кольца, крейцкопфа и далее на менее нагруженные детали (чаще всего уже самотеком или за счет сил от движущихся деталей двигателя).

Затем смазывается кулачковый вал, регулятор коробки передач и т.д. Большое влияние на техническое состояние узлов оказывает качество смазочного масла. Наиболее важные объекты диагностирования - масляный насос, подшипники, масло (его свойства), масляный охладитель, масляный фильтр.

Типичные неисправности. Масляный насос.

Состояние насоса (шестеренчатого) определяется: радиальным зазором между окружностью выступов зубчатого колеса и стенкой корпуса S_ф, зазором в подшипнике между цапфой и вкладышем подшипника качения, уплотнением вала.

Главной причиной неисправностей насоса является изнашивание. Характерные зависимости показаны на рисунках 26 и 27.

Подшипник скольжения.

Подшипники в механической передаче подвержены высоким механическим и термическим нагрузкам. Износ ведет к росту биения в подшипнике. Недостаточная смазка и загрязнение масла (в том числе водой) усиливают износ до образования царапин на поверхностях скольжения, ведут к скалыванию материала и в итоге к повреждению подшипника. Распределение неисправностей подшипников скольжения, в процентах: загрязнение 43-47%, эксцентриситет и смещение 10-14%, ошибки монтажа 12-14%, перегрузка 8-10%, недостаточная смазка 8-15%, коррозия 4-5%.

Качество смазки.

В результате изменения вязкости и температуры масла, появляются загрязнения. Появление воды в смазке вызывает ускоренную коррозию. Относительная влажность воздуха > 70 % из-за конденсации влаги уже создает предпосылки для образования водяной пленки на стальных поверхностях.

Рисунок 26 - Зависимость производительности шестеренчатого насоса Q от давления Р и радиального зазора S_ф



Рисунок 27 - Зависимость производительности шестеренчатого насоса от давления Р и зазора в подшипнике С_ф

Обнаружение неисправностей.

Насос.

Неисправности в системе смазки ведут к повреждениям в передаче и особенно в подшипниках скольжения.

Температура - Т, давление - Р, требуемый расход масла и его качество - главные показатели системы смазки. На автоматизированных судах эти величины определяются штатными приборами. Увеличение радиального биения подшипников вследствие их износа можно обнаружить виброакустическим методом, а неисправности уплотнений установить визуально.

Подшипник скольжения.

Своевременное выявление неисправностей подшипников требует дополнительного контроля с помощью измерения концентрации масляного тумана в картере или температуры подшипников, а также температуры смазочного масла на выходе из крейцкопфного подшипника. Концентрацию тумана, зависящую от температуры подшипника, можно измерить с помощью оптико-электронного устройства. Оптическая плотность определяется в специальном измерительном канале, в который через всасывающее устройство постоянно подводится масляный туман. При превышении граничного значения концентрации тумана подается сигнал тревоги. Данный метод не даёт количественного описания технического состояния подшипников и конкретного указания места повреждения. Этот недостаток отсутствует при измерении температуры подшипников. Температуру определяет энергетический баланс в подшипнике, т.е. равновесие между тепловой энергией, вырабатывающейся в подшипнике из-за трения, и энергией, отводимой смазочным маслом. Дополнительный подвод тепла от других источников на двигателе составляет 10 - 15 % всего вырабатываемого в единицу времени тепла (тепловая мощность).

Измерение температуры.

Температуру металла в подшипнике измеряют термисторами, причем в отдельных случаях необходима телеметрическая передача сигнала.

Обусловленное износом увеличение зазора в подшипнике ведет к снижению его температуры из-за одновременного роста расхода масла. Если в том же случае подвод масла станет ограничен или не возможен, то температура напротив вырастет.

Для точного определения зазора в подшипнике необходимо знать зависимости температуры подшипника от нагрузки и давления масла на входе в двигатель или расхода масла при постоянной частоте вращения. Зависимость температуры подшипника от мощности двигателя показана на рисунке 28.

Имеются приборы для измерения температуры масла, вытекающего из каждого отдельного подшипника. Эти измерения выполняются в маслосборнике с помощью термометров сопротивления или термисторов. Результаты измерения выводятся на средства диагностирования или сигнализации.

Измерение расхода масла.

Состояние подшипников возможно оценивать путем измерения расхода масла через подшипник. Зная расход масла, можно определить зазор в подшипнике. По изменению расхода, через определенный период времени, можно судить об изнашивании подшипника.

Рисунок 28 - Зависимость температуры подшипника от мощности двигателя: 1 - нормальное состояние подшипника; 2 - биение подшипника увеличилось до 0, 1 мм

Известен метод, основанный на определении характера трения в подшипнике путем пробоя масляной пленки между цапфой и вкладышем подшипника. При этом измеряется электрическое сопротивление масляной пленки. Диагностическим параметром является отношение суммарного времени пробоя масляной пленки и продолжительности измерений (Т), причем Т = 0 при жидкостном трении, Т = 1 при сухом трении, 0 < Т < 1 при смешанном (граничном) трении.

Виброакустические методы.

Увеличение зазора в подшипниках обычно приводит к возбуждению колебаний, поэтому его можно обнаружить с помощью виброакустических методов.

Более высокая частота вращения пары трения позволяет выполнять диагностирование более точно. Но при этом имеются многочисленные проблемы, например, выбор оптимального расположения точек измерения с учетом внешних воздействий от других подсистем двигателя, а также специфические условия работы на судне.

Качество смазочного масла.

Измерение параметров смазочного масла позволяет уменьшить вероятность аварии, обеспечить точное определение сроков его замены.

В некоторых случаях стремятся к автоматизированному контролю основных свойств смазочного масла с помощью используемого в условиях судна метода экспресс-анализа.

Главные факторы, определяющие пригодность смазочного масла для СЭУ:

Увеличение водосодержания в масле оказывает сильное влияние на износ подшипников. Воду в масле можно обнаружить разными способами.

При добавлении соответствующих химикатов эта неисправность появляется либо через тепловыделение, т.е. через переход химической энергии в тепловую, либо через газовыделение. Удобно введение химикатов, реагирующих с водой с образованием газа, у которого измеряют объем и давление. Такими химикатами могут быть карбид кальция, щелочные и щелочноземельные металлы, солеподобные гидриды. Опробованным в условиях судна является введение в масло гидрида кальция. Используется хорошо измельченный гидрид кальция, нерастворимый в воде. Растворимость гидрида в масле ведёт к его реагированию с водой, находящейся в масле, и образованию вследствие этого газов. Возникшее дополнительное давление измеряется манометром. Можно использовать автоматически работающую установку для контроля диэлектрических свойств масла.

Диэлектрическая постоянная воды близка к 80, а для масла 3-5. Недостаток - точность измерений сильно зависит от наличия в масле загрязнений.

Для определения вязкости масла в условиях судна применяют много относительно простых методов, таких, как стекание масла со стеклянной палочки; с помощью шарикового сравнительного вискозиметра и т.д. Шариковый вискозиметр в судовых условиях - две параллельно установленные мензурки. В одной исследуемое масло, в другой жидкость с известной вязкостью. Объём и температура масла и жидкости равны.

Способ измерения состоит в сравнении высот падения шарика в масле и жидкости за одно и то же время. Другой способ, с использованием секундомера измерением времени при равных высотах столбов падения в измеряемой среде и жидкости с известной вязкостью.

Для определения загрязнённости смазочного масла используют метод масляного пятна.

Зависимость характера пятна масла от вида загрязнения.

1. Сажа и другие твердые продукты сгорания - отдельные участки пятна разной степени черноты.

2. Вода в масле - краевая зона пятна с зазубринами, лучеподобные образования.

3. Дизельное топливо - увеличенная скорость растекания пятна по сравнению с чистым маслом.

4. Продукты сгорания - желтая и коричневая окраска пятна.

5. Твердые частицы в масле - через лупу видны частицы, например, блестящие, металлические.

Возможно фотометрическое определение помутнения исследуемого масляного слоя.

Система охлаждения

Примерно 10-15 % энергии топлива определится системой охлаждения.

Отвод тепла производится и в водяных охладителях (7, 5-11 %), в устройстве подачи смазочного масла (0, 5-1 %) и в подсистеме наддува (2-3 %) - подшипники ТКР.

Системы охлаждения включают: цистерны, трубопроводы, арматуру, теплообменники. Поломки трубопроводов, арматуры, насосов распределяются на судах таким образом: насосы - 70 %, арматура - 25 %, трубопроводы - 5 %. Повреждений теплообменников, работающих на морской воде, существенно больше. Распределение их отказов: 40 % - система охлаждения смазочного масла; 45 % - система охлаждения цилиндра, поршня и форсунки; 15 % - рефрижераторные камеры.

Типичные неисправности. Распределение отказов: заслонка - терморегулятор - 51 %, трубки - 17 %, входная заслонка - 20 %, корпус - 12 %.

Эти неисправности обусловлены: засорением трубок с морской водой, вплоть до закупорки отдельных трубок и даже всего комплекта; загрязнением или засаливанием трубок с пресной водой, кавитацией и эрозией, образование трещин, разгерметизация и быстрый износ заслонок.

Обнаружение неисправностей. Эндоскопия - для диагностирования дефектов, обнаруживаемых визуально. Для доступа к агрегатам должны быть предусмотрены соответствующие конструктивные меры, для детального исследования трубок - демонтаж заслонок.

Определение разности давлений. По перепаду можно судить о степени загрязнения, коррозии, механических повреждениях. Для достоверности требуется знание расхода воды. Обычно при загрязнении перепад давления меняется на 5 - 10 %.

Определение коэффициента теплопередачи. Определить коэффициент можно с помощью входной и выходной температур и расхода.

Изменение параметров рабочего вещества. При образовании течи в теплообменнике изменяются параметры жидкостей. Из-за проникновения морской воды увеличивается жёсткость и содержание хлоридов в пресной воде, водосодержание в масле. Периодический контроль этих параметров позволяет предупредить вредные последствия.

Размещено на Allbest.ru

...