Wykorzystanie analizy charakterystyk wydzielania ciepła do oceny stanu technicznego aparatury wtryskowej silnika okrętowego

Wykorzystanie analizy charakterystyk wydzielania ciepła do oceny stanu technicznego aparatury wtryskowej silnika okrętowego

1 opinia

Format:

ibuk

WYBIERZ RODZAJ DOSTĘPU

 

Dostęp online przez myIBUK

WYBIERZ DŁUGOŚĆ DOSTĘPU

6,15

Wypożycz na 24h i opłać sms-em.
Brak wydruku.

12,50

cena zawiera podatek VAT

ZAPŁAĆ SMS-EM

TA KSIĄŻKA JEST W ABONAMENCIE

Już od 19,90 zł miesięcznie za 5 ebooków!

WYBIERZ SWÓJ ABONAMENT

Rozprawa dotyczy rozwiązania problemu diagnostyki układów wtryskowych tłokowych silników okrętowych o zapłonie samoczynnym z wykorzystaniem charakterystyk wydzielania ciepła, wyznaczanych na podstawie przebiegów ciśnień mierzonych na zaworach indykatorowych. Silniki tłokowe stanowią w większości (ponad 80%) napęd główny, a także napęd zespołów prądotwórczych statków. Silniki wolno- i średnioobrotowe są wyposażane w zawory indykatorowe. W celu umiejscowienia problemu scharakteryzowano klasyczne układy zasilania silników paliwami płynnymi, w których stosowane są najczęściej pompy wtryskowe z pokrętnymi tłokami. Scharakteryzowano również, stosowane coraz częściej, układy wtryskowe typu common rail sterowane elektronicznie. W celu wyłonienia uszkodzeń do badań diagnostycznych scharakteryzowano zagadnienie eksploatacji układów wtryskowych, typowe ich uszkodzenia oraz wpływ na osiągi silników. Szacuje się, że uszkodzenia układów wtryskowych stanowią około 50% wszystkich uszkodzeń silników okrętowych; do typowych należą: utrata drożności (zakoksowanie) otworów wtryskowych rozpylacza, spadek napięcia sprężyny wtryskiwacza, nieszczelność iglicy wtryskiwacza, rozszczelnienie układu (wyciek paliwa), zużycie par precyzyjnych, zużycie otworów wtryskowych, zawieszenie iglicy, zawieszenie nurnika pompy. Do badań wytypowano następujące uszkodzenia: zakoksowanie otworów wtryskowych, zużycie otworów wtryskowych, spadek ciśnienia otwarcia wtryskiwacza, nieszczelność układu wtryskowego.

Scharakteryzowano dotychczas stosowane pośrednie i bezpośrednie metody diagnozowania układów wtryskowych. Pośrednie diagnozowanie, oparte na wykresach indykatorowych i temperaturze gazów wylotowych, umożliwia ogólną ocenę stanu technicznego. Lokalizacja uszkodzeń nie jest pewna. W bezpośredniej diagnostyce wykorzystuje się przebiegi ciśnień za pompami wtryskowymi lub przed wtryskiwaczami. Metoda ta jest jednak stosowana sporadycznie, w odniesieniu do silników wolnoobrotowych dużych mocy, z powodu problemów technicznych z czujnikami ciśnienia i zagrożeniami utraty szczelności instalacji wtryskowej.

Bazując na klasycznych pracach z dziedziny wywiązywania ciepła, zdefiniowano charakterystyki wydzielania ciepła netto dla modelu jednostrefowego, które przyjęto jako nośnik informacji diagnostycznej dla układów wtryskowych. Wykorzystując przyjęty model wydzielania ciepła, na podstawie badań własnych, wykonano analizę symulacyjną (komputerową) wpływu błędów lokalizacji GMP na wykresie indykatorowym, błędów czujnika ciśnienia, np. nieprzenoszenie składowej stałej oraz wpływu zakłóceń wnoszonych przez kanały gazowe i zawory indykatorowe na błędy wyznaczania charakterystyk wydzielania ciepła. Zauważono, że w opisywanych publikacjach w modelach wywiązywania ciepła nie poświęcono dostatecznej uwagi tym niezwykle istotnym, dla pozyskiwania informacji diagnostycznej, zagadnieniom. Analizę przeprowadzono na przykładzie charakterystyk wydzielania ciepła silnika wolnoobrotowego 6RTA 76 i średnioobrotowego 6A25/30. Uzyskane wyniki wskazują, że wpływ wymienionych czynników na przebieg charakterystyk nie jest znaczący, a zakłócenia powodowane przez zawory indykatorowe i kanały gazowe pomijane w odniesieniu do silników wolnoobrotowych są jednakowe (równe błędy systematyczne) dla poszczególnych cylindrów badanego silnika średnioobrotowego. Badania diagnostyczne przeprowadzono na omówionym w tej pracy stanowisku laboratoryjnym silnika średnioobrotowego 3AL25/30. Opisano sposoby symulacji uszkodzeń i przebieg badań. Omówiono wyniki badań. Ich analiza wykazała, że wytypowane uszkodzenia, oprócz rozkalibrowanych otworów, są identyfikowalne na podstawie parametrów charakterystyk wydzielania ciepła. Wykorzystywanie do tego celu ciśnienia w przewodzie wtryskowym nie jest konieczne.

W niniejszej pracy rozpatrzono możliwość zastosowania w diagnostyce silników okrętowych metod rozpoznania obrazów do rozwiązania problemu identyfikacji stanu technicznego obiektu w systemach automatycznego diagnozowania. Zagadnienie to rozpatrzono teoretycznie. Przeprowadzona analiza pozwoliła na wskazanie odpowiedniej metody rozpoznawania.


Liczba stron110
WydawcaWydawnictwo Politechniki Poznańskiej
ISBN-13978-83-7775-247-0
Numer wydania1
Język publikacjipolski
Informacja o sprzedawcyePWN sp. z o.o.

Ciekawe propozycje

Spis treści

  Streszczenie    5
  Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów    7
  
  1. Wstęp    9
  
  2. Systemy zasilania paliwem silników okrętowych    12
  
  2.1. Silniki tłokowe stosowane na statkach towarowych    12
  2.1.1. Ogólna charakterystyka silników tłokowych stosowanych na statkach towarowych    12
  2.1.2. Wolnoobrotowe silniki okrętowe napędu głównego    14
  2.1.3. Średnioobrotowe silniki okrętowe napędu głównego i zespołów prądotwórczych    15
  2.1.4. Okrętowe silniki tłokowe jako obiekt diagnostyki    15
  2.2. Układy zasilania paliwem współczesnych silników okrętowych    20
  2.3. Klasyczne układy silników okrętowych    21
  2.4. Systemy VIT i FQS    22
  2.5. Układy wtryskowe silników okrętowych sterowane elektronicznie    25
  2.6. Eksploatacja układów wtryskowych    28
  2.6.1. Uwagi ogólne    28
  2.6.2. Typowe uszkodzenia układów wtryskowych i ich wpływ na pracę silnika    30
  2.7. Wnioski    35
  
  3. Systemy diagnostyczne silników okrętowych, diagnostyka układów wtryskowych    37
  
  3.1. Systemy diagnostyczne silników okrętowych    37
  3.2. Metody pośrednie diagnozowania układów wtryskowych    45
  3.3. Metody bezpośrednie diagnozowania układów wtryskowych    47
  3.4. Wnioski    52
  
  4. Problem badawczy    53
  
  4.1. Podsumowanie stanu wiedzy    53
  4.2. Zakres pracy    54
  4.3. Zadania badawcze    54
  
  5. Wybór modelu obliczeniowego charakterystyk wydzielania ciepła na podstawie wykresów indykatorowych    57
  
  5.1. Jednostrefowy model wywiązywania ciepła dla silnika o wtrysku bezpośrednim    57
  5.2. Ciepło wydzielone netto i jego wyznaczanie    60
  5.3. Wpływ uproszczeń modelu wywiązywania ciepła na charakterystyki q i Q    62
  5.3.1. Wpływ założenia stałej wartości wykładnika adiabaty    62
  5.3.2. Wpływ błędów lokalizacji GMP    64
  5.3.3. Wpływ błędów wyznaczania stopnia sprężania     65
  5.3.4. Wpływ błędów ciśnienia początku sprężania    66
  5.3.5. Wpływ czujników i kanałów gazowych na przebiegi charakterystyk q i Q    67
  5.4. Wnioski    69
  
  6. Badania stanowiskowe nad wykorzystaniem charakterystyk wydzielania ciepła netto w diagnostyce układów wtryskowych silników okrętowych     70
  
  6.1. Metodologia badań    70
  6.2. Stanowisko badawcze i obiekt badań    71
  6.3. Metody symulacji uszkodzeń zastosowane w badaniach    73
  6.4. Przebieg i wyniki badań    74
  6.5. Analiza wrażliwości parametrów diagnostycznych    86
  6.6. Opracowanie macierzy uszkodzeń    88
  6.7. Wnioski    90
  
  7. Analiza możliwości zastosowania w diagnostyce okrętowych silników spalinowych wybranych metod rozpoznawania obrazów     92
  
  7.1. Metody rozpoznawania obrazów    92
  7.2. Metoda funkcji rozpoznających    93
  7.3. Metryczne metody rozpoznawania    94
  7.4. Porównanie metrycznej metody z metodą funkcji rozpoznających    95
  7.5. Wnioski    97
  
  8. Podsumowanie    98
  
  8.1. Ogólna charakterystyka osiągniętych wyników    98
  8.2. Poznawcze wyniki badań    99
  8.3. Utylitarne wyniki badań    100
  8.4. Proponowane kierunki dalszych prac    101
  
  Bibliografia    102
  Summary    109
RozwińZwiń
W celu zapewnienia wysokiej jakości świadczonych przez nas usług, nasz portal internetowy wykorzystuje informacje przechowywane w przeglądarce internetowej w formie tzw. „cookies”. Poruszając się po naszej stronie internetowej wyrażasz zgodę na wykorzystywanie przez nas „cookies”. Informacje o przechowywaniu „cookies”, warunkach ich przechowywania i uzyskiwania dostępu do nich znajdują się w Regulaminie.

Nie pokazuj więcej tego powiadomienia