Позвоните нам

+7 (921) 323-22-57

E-mail

info@tehtrans-d.ru

График работы

пн-пт: 08.00 - 18.00, сб-вс: вых.
14. 03. 2019   ·   Комментарии: 0   ·

Регулировка дизелей

Регулировка цилиндровой мощности дизеля на основании анализа индикаторных диаграмм

 

регулировка дизелейПод регулированием дизеля понимают комплекс таких технологических мероприятий, которые обеспечивают номинальную мощность дизельного двигателя при его экономичности и надежности.

Все цилиндры дизеля должны развивать одинаковую мощность. Если цилиндры двигателя нагружены неравномерно, то при выходе дизеля на номинальную мощность часть цилиндров оказывается перегруженной.

Перегрузка отдельных цилиндров сопровождается увеличением тепловых напряжений и температуры, которые нередко вызывают появление трещин в стенках блока, крышках цилиндров, донышка поршней, загорание поршневых колец в канавках поршня, обгорание тарелок клапанов и сопловых наконечников распылителей форсунок, вибрацию дизеля. Перегрузка одних цилиндров и недогрузка других недопустима.

Как правило регулировка дизеля проводится с применением штатных измерительных приборов, входящих в комплект поставки дизеля: механического индикатора, максиметра  и термомопар или термометров.

В зависимости  от типа дизеля мощность в цилиндре измеряется или оценивается различными методами:

на малооборотных дизелях, оборудованных индикаторными приводами, мощность в цилиндре измеряют по индикаторной диаграмме, получаемой при помощи механического  индикатора.

на остальных дизелях, оборудованных индикаторными кранами, о равномерности нагрузки по цилиндрам судят по максимальному давлению цикла Pz и температуре выпускных газов при помощи максиметра и штатных термопар. Мощность цилиндра не измеряется, а оценивается при помощи косвенных параметров.

на дизелях без индикаторных кранов – нет штатных приборов, позволяющих оценить нагрузку по цилиндрам.

Применение в качестве штатного  или технологического  средства контроля  переносного комплекса для регулировки цилиндровой мощности дизеля, выпускаемого нашим предприятием, позволяет в любой момент индицировать дизель в процессе проведения регулировочно-наладочных работ и испытаний.

Комплекс обеспечивает:

  • контроль теплотехнических параметров дизеля;
  • оценку качества и диагностику неисправностей рабочего процесса  дизеля;
  • регулировку цилиндровой мощности дизеля;

Комплекс отображает на экране монитора:

  • развернутые индикаторные диаграммы выбранных цилиндров (до 8 одновременно, Рис.1) ;
  • сохраненные в архиве  данные по всем измерениям;

В результате обработки полученных индикаторных диаграмм определяются:

  • максимальное давление сгорания – Pz (МПа);
  • индикаторное давление – Pi (МПа);
  • индикаторная мощность – Ni (кВт);
  • частота вращения коленчатого вала – n (об/мин);

индикаторная диаграмма на экране комплекса регулировки дизеля

Рис. 1 Индикаторная диаграмма отображаемая на экране комплекса.

Основную информацию комплекс получает от высокотемпературного датчика давления газа    серии ДДГ, устанавливаемого на индикаторный кран дизеля или специально подготовленный канал, соединяющий датчик с камерой сгорания (Рис. 2 ).

Высокотемпературные датчики давления газа в цилиндре дизеля

Рис. 2 Высокотемпературные датчики давления газа в цилиндре серии ДДГ, установленные на индикаторные краны всех цилиндров дизеля 16Д49 .

В состав комплекса может входить один переносной датчик давления газа или  количество датчиков давления газа должно соответствовать числу цилиндров дизеля.

С одним переносным датчиком давления газа, измерения проводят последовательно устанавливая  датчик на каждый цилиндр. Во время проведения измерений, для получения объективных данных,  необходимо обеспечивать постоянную мощность дизеля. Если индицирование  цилиндра занимает 1 минуту, то например 8-цилиндровый дизель будет проиндицирован за 8 минут. При этом, в течение всего времени, необходимо обеспечивать стабильность нагрузки.

Установка датчиков  давления газа на все цилиндры дизеля одновременно является наиболее предпочтительной, так как дает объективную картину распределения мощности  по цилиндрам независимо от меняющейся нагрузки и занимает всего несколько секунд.

Также необходимо учесть, что при регулировке дизеля, изменять настройки одного цилиндра для достижения оптимального варианта приходиться последовательно несколько раз. При этом происходит не только изменение мощности в регулируемом цилиндре, но и перераспределение нагрузки между цилиндрами. После каждой  итерации (а их может быть и 10-20) требуется проведение индицирования, и время, потраченное на индицирование 1 датчиком (8 минут для 8-цилиндрового дизеля умноженных на 10-20 итераций) существенно отличается от нескольких секунд умноженных на 10-20 итераций, при индицировании всех цилиндров одновременно.

На рис. 3 показаны индикаторные диаграммы с параметрами   всех цилиндров судового дизеля 6NVD36  до регулировки. На дизеле были установлены одновременно  датчики давления газа на все цилиндры. Судно было привязано к причальной стенке. Дизель  кратковременно запускали на долевой мощности. Нескольких секунд хватало на индицирование всех цилиндров.

Индикаторные диаграммы всех цилиндров дизеля до регулировки         параметры регулирования дизельного двигателя

Рис. 3 Индикаторные диаграммы всех цилиндров дизеля до регулировки.

Индикаторные диаграммы всех цилиндров дизеля  после регулировки       регулирование дизеля - параметры

Рис. 4  Индикаторные диаграммы всех цилиндров дизеля  после регулировки.

На рис. 4 показаны индикаторные диаграммы и их характеристики  всех цилиндров  дизеля 6NVD36  после регулировки. Из архивных протоколов видно, что регулировку провели  за 1 час и дизель запускали  8 раз.

Нагрузка цилиндра зависит от давления конца сжатия, количества топлива, подаваемого топливным насосом за один цикл, угла опережения подачи топлива и качества распыливания топлива форсункой.

Каждая из этих характеристик находит свое отражение в форме и характерных точках индикаторной диаграммы.

При проведении регулировки для достижения оптимального варианта приходиться последовательно изменять настройки каждого цилиндра несколько раз. Каждое изменение любой настройки регистрируется комплексом, что позволяет точно определять, какие  характеристики  и на какую величину необходимо менять в каждом цилиндре.

Ниже приведены индикаторные диаграммы с характерными неисправностями.

Отключена или отсутствует подача топлива - диаграмма давления сжатия

Рис. 5  Отключена или отсутствует подача топлива – диаграмма давления сжатия.

Уменьшение общего угла опережения подачи топлива во всех цилиндрах дизеля

Рис. 6 Уменьшение общего угла опережения подачи топлива во всех цилиндрах.

диаграмма - подача топлива двигателя

Рис. 7   Влияние угла опережения подачи топлива на вид диаграммы:  поздний угол подачи                      топлива – красная диаграмма и нормальный угол – зеленая.

диаграмма - подача топлива дизельного двигателя

Рис. 8  Незначительное изменение угла опережения подачи топлива.

регулировка дизеля - диаграмма

Рис. 9 Индикаторные диаграммы одного цилиндра при разных цикловых подачах. С увеличением цикловой подачи диаграмма расширяется.

регулировка дизеля - диаграмма

Рис. 10 Индикаторные диаграммы 6 цилиндрового дизеля на номинальной нагрузке. Виден небольшой разброс процессов сгорания.