Система регулирования и контроля работы дизеля

Система регулирования и контроля обеспечивает поддержание заданного режима работы двигателя и значений его отдельных параметров в допустимых пределах, а также контроль показателей, характеризующих режим и состояние работающего двигателя.

Системы регулирования и контроля, в зависимости от объема автоматически выполняемых операций, должны обеспечивать:

Первая степень автоматизации – А1:

• автоматическое регулирование частоты вращения вала дизеля, напряжения и температуры в системах охлаждения и (или) смазки;
• местное и (или) дистанционное управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотой вращения (нагруженном) реверсированием;
• автоматическую подзарядку АБ, обеспечивающих пуск и (или) питание средств автоматизации (при электростартерном пуске);
• автоматическую аварийно-предупредительную сигнализацию и защиту;
• индикацию значений контролируемых параметров на местном (дизельном) щитке и (или) дистанционном пульте.

Вторая степень автоматизации – А2 (дополнительно к А1):

• дистанционное автоматизированное и (или) автоматическое управление пуском, остановом, предпусковыми и послеостановочными операциями, частотой вращения (нагруженном) и реверсированием при его наличии;
• автоматический прием нагрузки при автономной работе или выдача сигнала о готовности к приему нагрузки;
• автоматизацию совместной работы двигателей, в том числе автоматический прием нагрузки в ходе синхронизации при параллельной работе ДГ между собой или с внешней сетью;
• автоматическое поддержание двигателя в готовности к быстрому приему нагрузки;
• автоматическое регулирование вязкости тяжелого топлива и автоматизированное управление переходом с одного вида топлива на другой;
• автоматизированный экстренный пуск и (или) остановка;
• исполнительную сигнализацию.

Третья степень автоматизации – А3 (дополнительно к А1 и А2):

• автоматическое пополнение расходных емкостей: топлива, масла, охлаждающей жидкости и сжатого воздуха;
• автоматизированное и (или) автоматическое управление вспомогательными агрегатами и (или) отдельными операциями обслуживания двигателя.

Четвертая степень автоматизации – А4 (дополнительно к А1, А2, А3):

• централизованное управление двигателем с помощью управляющих машин;
• централизованный автоматический контроль;
• автоматизированное и (или) автоматическое техническое диагностирование состояния двигателя в целом или его отдельных частей.

В зависимости от степени автоматизации ДЭУ время необслуживаемой работы установки составляет:

А1 – 4 часа (8, 12 часов);
А3 – 150 часов (250 часов);
А2 – 24 часа; (36, 50 часов);
А4 – 250 часов (375 часов).

(в скобках указано время для ДЭУ с N_e >100 кВт )

Во время работы двигателя его мощность или крутящий момент при заданных частотах вращения должны быть равны мощности или крутящему моменту потребителя. В случае несоответствия между развиваемой двигателем мощностью и нагрузкой число оборотов двигателя может чрезмерно увеличиться (двигатель пойдет вразнос) или уменьшиться (двигатель остановится).

Возможны следующие способы регулирования мощности и частоты вращения двигателей внутреннего сгорания:

1. Количественное регулирование – изменение количества свежего заряда, поступающего в цилиндр двигателя. В этом случае для понижения мощности двигателя уменьшают количество свежего заряда, не изменяя состава горючей смеси. Такое регулирование можно осуществить установкой дополнительного сопротивления в виде дроссельной заслонки во впускном трубопроводе. Чем больше прикрывает заслонка проходное сечение впускного трубопровода, тем больше сопротивление впуска и меньше наполнение цилиндра, а следовательно, и развиваемая двигателем мощность.

Количественное регулирование применяется в двигателях с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением смеси (карбюраторных и газовых двигателях).

2. Качественное регулирование – изменение количества топлива, впрыскиваемого через форсунку в цилиндр двигателя, при постоянном расходе поступающего в цилиндр воздуха. Такой способ регулирования приводит к изменению качества горючей смеси (изменение коэффициента избытка воздуха).

Этот способ регулирования применяется во всех дизельных двигателях.

3. Смешанное регулирование – используется в газовых двигателях и сочетает в себе качественный и количественный способы регулирования. При смешанном регулировании изменение мощности в области больших нагрузок производится путем изменения состава смеси в пределах допустимых значений коэффициента избытка воздуха, а в области малых нагрузок – путем изменения количества смеси, поступающей в цилиндры.

Регулирование температур и расходов охлаждающей воды, смазочного масла, воздуха, уровней в цистернах, температуры топлива и др. параметров работы двигателя осуществляется локальными регуляторами. Обычно в качестве регуляторов используются механические, гидравлические и пневматические устройства. Но в последнее время вместо этих типов регуляторов все чаще применяют электронные датчики и микропроцессорные блоки управления, что позволяет значительно снизить габариты систем регулирования и обеспечивает выполнение вычислений для оптимизации процессов регулирования работы дизелей.