Ar informatizācijas attīstību kuģi pārveidojas no tradicionālā transporta pakalpojumu atbalsta uz kopīgām mobilajām operācijām. Tas izvirza jaunas prasības apkalpes locekļu un aprīkojuma tehniskajam sniegumam, jo īpaši augstākas prasības par dīzeļdzinēju detaļu apkopes un nomaiņas darbībām, jo palielinās kuģu manevrēšana.
Avārijas remonta principā ir grūti apvienot profesionāļus ar apkalpes locekļiem patiesībā. Tāpēc apkalpes locekļi ir jāaudzina profesionāļos un jāpiešķir nozīme dīzeļdzinēju uzturēšanai un remontam, lai uzlabotu remonta efektivitāti un kvalitāti, kā arī uzlabotu kuģa spēka aprīkojuma darba efektivitāti.
Izplūdes gāzes turbokompresoru parasti izmanto jūras dīzeļdzinējiem. Pēdējos gados ir ievērojami palielinājies problēmu un turbokompresoru problēmu un darbības traucējumu varbūtība jūras dīzeļdzinēju.
Tāpēc ir jāanalizē un jāizpēta turbokompresora izmantošana, jānosaka galvenās kļūdas, kas var rasties turbokompresorā, apvienot kļūmes mehānismu, izpētīt efektīvas metodes, lai samazinātu kļūmju līmeni, pagarinātu kalpošanas laiku, uzlabotu tā uzticamību un nodrošinātu trauka navigācijas veiktspēju.
I. Turbokompresora struktūra un darba mehānisms
Dīzeļdzinēja izplūdes gāzes turbokompresors galvenokārt sastāv no turbīnas, kompresora un starpposma gultņa.
Pirmkārt, turbīnas ieplūdes ports ir savienots ar izplūdes cauruli, un izplūdes atvere ir piestiprināta pie izplūdes caurules.
Turbokompresora ieplūdes ports ir savienots ar gaisa filtra cauruli, izplūdes ports ir savienots ar ieplūdes kolektoru, un turbīna un lāpstiņritenis ir attiecīgi uzstādīts koaksiālās turbīnas kamerā un turbokompresora.
Centrbēdzes kompresors sastāv no trokšņa slāpētāja, gaisa ieplūdes apvalka, kompresora lāpstiņriteņa un difuzora.
Kompresora darbības laikā izplūdes gāze nonāk izplūdes galvenajā caurulē, un turbokompresora turbīna darbojas un pēc tam tiek izvadīta no izplūdes atveres. Pēc tam tas ir savienots ar izplūdes trokšņa slāpētāju caur izplūdes elkoni, silfonu un izplūdes trokšņa slāpētāju.
Svaigs gaiss nonāk kompresorā caur trokšņa slāpētāju un gaisa filtru.
② Gultņi pieņem divus iebūvētus - peldošos gultņos, kas ir uzstādīti gultņa korpusā. Eļļošana nonāk no galvenās eļļošanas sistēmas un pēc tam plūst atpakaļ uz gultņa korpusa apakšā.
③ Kompresora un turbīnas koaksiālā darbība var palielināt ienākošās gāzes spiedienu un blīvumu. Kad rotācijas ātrums paliek nemainīgs, tas var nodrošināt lielāku jaudu, panākot degvielas ekonomijas uzlabošanas ietekmi un samazinot emisijas
Ⅱ. Kopīgas kļūdas un cēloņi
Izplūdes gāzu turbokompresoros kopējās problemātiskajās zonās ietilpst kompresors, riteņu asis, gultņi un turbīnas.
Pirms starta un pēc mašīnas pārtraukšanas ir jāpievērš īpaša uzmanība turbokompresora ātruma, temperatūras un darbības skaņas izmaiņām.
Turbokompresors darbojas ar lielu ātrumu augstā - temperatūras vidē, un termiskais spriegums un mainīgais spriegums, ko tas nes, ir ļoti sarežģīts.
Darbojoties ar lielu ātrumu, turbokompresora lāpstiņriteņa, asu un gultņu vibrācija sabojā piemērotību un ietekmēs turbokompresora veiktspēju.
Turklāt izplūdes gāze satur sēra un slāpekļa oksīdus un tvaikus. Skābe, kas izveidota pēc kombinācijas, korozēs turbokompresoru un saīsinās tā kalpošanas laiku.
Pēc izmeklēšanas un analīzes turbokompresoram ir šādas kopīgas kļūdas.
1. Pārspriegums
Kad dīzeļdzinējs pēkšņi apstājas vai slodze tiek noņemta, turbokompresora rotors inerces dēļ neapstāsies.
Šajā brīdī ieplūdes spiediens joprojām ir ļoti augsts, bet dīzeļdzinim pēc izkraušanas nav nepieciešams daudz gaisa. Dīzeļdzinēja pārmērīgs pretspiediens izraisa pieaugumu.
Kad dīzeļdzinējs ir pārslogots, izplūdes gāzes izvadīšanas enerģija parāda sprādzienbīstamu tendenci. Šajā laikā dīzeļdzinēja ātrums palielinās ļoti maz vai nemaz palielinās, un ir tendence arī rasties fiziskajai parādībai. Tas notiek tāpēc, ka gaiss, kas nonāk kompresora šūpoles lielā mērā, izraisot tā lāpstiņriteņa vibrāciju, tādējādi radot smagu sēkšanu.
Centrbēdzes kompresoriem šī pārsprieguma parādība notiks, ja plūsmas ātrums ir zems un izplūdes spiediena vērtība ir lielāka par 2,5 kPa.
Galvenokārt ir trīs elpas trūkuma cēloņi.
Normālos darbības apstākļos turbokompresora gaisa plūsmas ceļš:
Gaiss → Gaisa filtrs pie kompresora ieplūdes → Trokšņa slāpētājs → Kompresora lāpstiņritenis → Kompresora difuzors → Gaisa dzesētājs → Scavenging Box → Gaisa ieplūde → Dīzeļdzinēja dzinējs cilindrs → Izplūdes atvere → Izplūdes galvenais caurule → Sprauslas gredzens → Izplūdes turbīnas izplūdes gāzes turbīna Impeller → Izplūdes gāze → Izplūde.
Katras daļas plūsmas laukums ir fiksēts.
Ja kāda no iepriekšminētajām saitēm ir nepareiza darbība, tas ietekmēs dīzeļdzinēja gāzes cirkulāciju, izraisot dīzeļdzinēja turbokompresora pieplūdumu, turbokompresora veiktspējas efektivitātes samazināšanos un pastiprināšanas samazināšanas spiedienu, kā arī galvenā motora izplūdes temperatūras paaugstināšanos. Ja galvenā motora izplūdes temperatūra paaugstinās līdz noteiktai vērtībai, var notikt kļūdu trauksmes, automātiska palēnināšanās vai izslēgšana.
Starp komponentiem, caur kuriem šķērso gaisa plūsmu, galvenais faktors, kas izraisa pārspriegumu, ir tādu detaļu kā filtru, cilindru un sprauslu netīrumi.
2. Turbokompresora mehāniskā kļūme
Mehāniskās kļūmes ietver nesošo bojājumu un lāpstiņriteņa asmeņu bojājumus.
Kad notiek darbības traucējumi, vispirms pārbaudiet filtra ekrānu. Ja tas ir tīrs, ņemiet vērā, ka turbokompresora komponentiem ir bojāts. Ja tiek atrasta problēma, nekavējoties pārtrauciet mašīnu remontam.
(1) Turbokompresora gultnis ir bojāts
Turbokompresora ass ir salauzta.
Viens rotējošās vārpstas gals ir turbīna, bet otrs gals ir savienots ar lāpstiņriteni.
Ja ass sadalās augstā temperatūrā, dīzeļdzinējs tiks slēgts.
Galvenie gultņu lūzuma cēloņi ir:
① Ārējo spēku darbībā turbīnas virsma vai kompresors netiek stingri fiksēts un nevar darboties normāli un stabili. Deformētā riteņa vārpsta saplīst stresa un griezes momenta iedarbībā.
② Kad notiek turbokompresors, ass vibrē, mainoties turbokompresora rotācijas ātrumam, un noguruma lūzums rodas mainīgā stresa iedarbībā.
③ Rotējošajai vārpstai trūkst eļļošanas un pielīp pie peldošā gultņa. Augsta - temperatūra un augsta - spiediena izplūdes gāzes ietekmē fiksētā riteņa vārpstu, izraisot vārpstas sadalīšanos.
Ja svešie priekšmeti iekrīt pīpes ieplūdē un pārvietojas turbīnu kastes korpusā, stingras sadursmes starp cietajiem objektiem, piemēram, skrūvēm un riteņa asi, var izraisīt asi.
Slikta turbokompresora eļļošana.
Turbokompresora gultņa smērplikatējošā eļļa nāk no eļļošanas sistēmas un eļļas pannas. Slikta eļļošana un citi faktori var izraisīt riteņa vārpstas eroziju. Galvenie iemesli ir:
① Ja smēreļļa nav pietiekama vai eļļas spiediens neatbilst prasībām, ass tiks sadedzināta berzes un augstas temperatūras dēļ, kad plūsmas ātrums nav pietiekams vai eļļas spiediens ir zemāks par norādīto vērtību.
② Ja eļļas kvalitāte neatbilst prasībām, izmantojot nedz tikai - norādīto pakāpes smēreļļa vai ar lielu daudzumu nešķīstu piemaisījumu, gultņa temperatūra palielināsies.
③ Kad turbīnas blīvējuma gredzens pārmērīgi nolietojas, radot ievērojamu daudzumu siltuma un sabojājot gultņu klīrensu, nevienmērīgu eļļas plēvi spraugā starp turbīnu un rotējošo vārpstu ir grūti sasniegt labu eļļošanas efektu.
Kad turbokompresora rotācijas ātrums pārsniedz tā maksimālo ātrumu, notiks bēguļojoša parādība.
Palielinoties rotācijas ātrumam, smēreļļas piegāde kļūst nepietiekama, dzesēšanas efekts pasliktinās, un riteņa asi tiek izdedzināta, jo nespēja izkliedēt siltumu.
Kad smēreļļas ieplūdes un izejas temperatūra ir pārāk augsta un dzesēšana nav savlaicīga, arī riteņa ass tiks izdedzināta.
Ātruma pārsniegšanas laikā ātrums jāsamazina vai transportlīdzeklis jāpārtrauc pārbaudei. Ja ass ir bojāta, tā jānomaina.
Gultņu kopējie bojājumi ir pārmērīgs nodilums, skrāpēšana, sašaurināšana, plaisāšana un dedzināšana.
Ja eļļas spiediens nav pietiekams, rodas vibrācijas problēmas, čaumalas deformācija un pat smaga gultņu nodilums.
Kad ir uzstādīts jauns turbokompresors, tiek nomainīta smēreļļa un filtrs, mašīna ilgu laiku ir bijusi dīkstāvē, nav sākta pareizi, vai smērēšanas eļļas kvalitāte ir zema, ir viegli izraisīt tādas kļūdas kā paaugstināta izturība vai eļļas ieplūdes cauruļvada plīsums. Kad eļļas līmenis eļļas pannā ir zems, gaiss nonāk eļļošanas cauruļvadā un izraisa gaisa pretestību, vai arī smērvielu piegāde turbokompresorā tiek nogriezta, tas novedīs pie gultņu virsmas nodiluma un sadedzināšanas
(2) asmeņu bojājumi
Kad turbīna darbojas ar lielu ātrumu, pat ja ienāk ļoti mazi gruži, tās gaisa ceļveža leņķis mainīsies, kas ievērojami ietekmēs asmeņus vai lāpstiņriteni.
Lieli un cieti objekti var atstāt skrambas vai pat plaisas uz lapām.
Galvenais asmeņu lūzuma cēlonis ir noguruma mazspēja, ko izraisa atkārtots asmens liekšanas spriegums.
Kad turbokompresors uzplūst, turbīnas lāpstiņriteņa asmeņu gali saduras ar apvalku, izraisot asmeņu deformāciju un ievērojami ietekmējot rotācijas ātrumu.
Nenormālas klauvēšanas skaņas bieži rodas, kad lāpstiņrite sabojājas.
Kad vibrācija ir patoloģiska vai troksnis ir liels, mašīna jāpārtrauc pārbaudei.
Pēc lāpstiņriteņa nomaiņas vai labošanas ir jāveic statiskā līdzsvara un dinamiskā līdzsvara testi.
(3) Nenormāls paaugstināšanas spiediens
Ja gaisa ieplūde nav pietiekama, saspiesto gaisu var nosūtīt uz kompresoru ar gaisa papildināšanas ierīci, lai sasniegtu spiediena mērķi.
Spiediena mērītāja rādījums ir acīmredzamāks, ja rotācijas ātrums tuvojas vai sasniedz nominālo ātrumu (piemēram, NTA855-M350 dīzeļdzinēja nominālais ātrums ir 1800 R/min).
Ar lielu rotācijas ātrumu mehāniskā efektivitāte ir ļoti augsta, un dažādi iemesli var izraisīt ievērojamas spiediena izmaiņas.
Spiediens paaugstinās.
Kad slodze paliek nemainīga, turbokompresora pārmērība bieži palielina spiedienu.
Galvenie iemesli ir:
① Degvielas sistēmas kļūme izraisīja sliktu sadegšanu, smagu pēcdedzēšanu un izplūdes temperatūras paaugstināšanos.
② Pati turbokompresors ir netīrs ar turbīnu, samazinot plūsmas laukumu un paātrinot gāzes izmešanas ātrumu, kas izraisa turbokompresora rotācijas ātruma palielināšanos.
③ Ja dīzeļdzinējs ir pārslogots, slodze ir pārāk liela un rotācijas ātrums ir salīdzinoši liels, palielinās izplūdes gāzu tilpums, palielinās izplūdes gāzu turbīnas rotācijas ātrums, palielinās kompresora lāpstiņriteņa rotācijas ātrums, palielinās saspiestā gaisa tilpums, un dīzeļdegvielas apdegumi pilnīgāk.
Šajā darba apstākļos degvielas iesmidzināšanas tilpums palielinās, un transportlīdzeklis var apstāties jebkurā laikā. Nepieciešams nekavējoties palēnināties un izkraut, lai nodrošinātu drošību.
Spiediens ir samazinājies.
Nepilnīga degšana ietekmē spēku.
Tas izpaužas:
① Netīrā ieplūdes caurule: samazināts ieplūdes tilpums, nepietiekams pastiprināšanas spiediens un svilpošana. Oglekļa nogulsnes vai eļļas traipi, kas pielipuši difuzoram, lāpstiņriteņam un turbīnas sprauslai, palielina turbokompresora rotācijas pretestību.
② Neprecīzs degvielas padeves laiks: degvielas padeves laiks atpaliek, izraisot pēckompozācijas, nepilnīgu dīzeļdegvielas sadedzināšanu, novājinātu izplūdes enerģiju un turbīnas ātruma samazināšanos.
③ Izplūdes caurules noplūde: tas noved pie turbīnas pieejamās enerģijas samazināšanās, ietekmējot tās rotācijas ātrumu, un attiecīgi arī samazinās turbokompresora spiediens.
④ Izplūdes vārsta novēlota atvēršana un agrīna aizvēršana: izplūdes tilpums samazinās, samazinās turbīnas rotora rotācijas ātrums, kā rezultātā samazinās pastiprinājuma spiediens. Atbilstošā turbokompresora kļūdu tabula un iespējamie cēloņi ir parādīti 1. attēlā.
1. attēls Bojājumu tabula un iespējamie kuģu turbokompresoru cēloņi
Veicot analīzi 1. attēlā, var noteikt attiecīgās parādības un turbokompresora kļūmes cēloņus, un var pieņemt mērķtiecīgus risinājumus.