Med avansementet for informasjon, forvandles fartøy fra tradisjonell transporttjenestestøtte til felles mobiloperasjoner. Dette stiller nye krav til den tekniske ytelsen til besetningsmedlemmer og utstyr, spesielt høyere krav til vedlikeholds- og erstatningsdrift av dieselmotordeler på grunn av den økende manøvrerbarheten til fartøyer.
I prinsippet om beredskapsreparasjon er det vanskelig å kombinere fagpersoner med besetningsmedlemmer i virkeligheten. Derfor er det nødvendig å dyrke besetningsmedlemmer til fagpersoner, og legge vekt på vedlikehold og reparasjon av dieselmotorer, for å forbedre effektiviteten og kvaliteten på reparasjon og forbedre arbeidseffektiviteten til skipets kraftutstyr.
Turbocharging av avgass brukes ofte i marine dieselmotorer. De siste årene har sannsynligheten for problemer og funksjonsfeil av turboladere i marine dieselmotorer økt betydelig.
Derfor er det nødvendig å analysere og studere bruken av turboladeren, bestemme hovedfeilene som kan oppstå i turboladeren, kombinere feilmekanismen, utforske effektive metoder for å redusere feilhastigheten, forlenge levetiden, forbedre dens pålitelighet og sikre navigasjonsytelsen til fartøyet.
I. Struktur og arbeidsmekanisme for turboladeren
Dieselmotoren avgassgass -turboladeren er hovedsakelig sammensatt av en turbin, en kompressor og et mellomliggende lager.
For det første er inntaksporten på turbinen koblet til eksosrøret, og eksosporten er festet til eksosrøret.
Inntaksporten på turboladeren er koblet til luftfilterrøret, eksosporten er koblet til inntaksmanifolden, og turbinen og løpehjulet er henholdsvis installert i koaksial turbinkammeret og turboladeren.
En sentrifugalkompressor er sammensatt av en lyddemper, et luftinntakskall, en kompressor løpehjul og en diffusor.
Under driften av kompressoren kommer avgassen inn i eksosens hovedrør og turboladerturbinen, fungerer og blir deretter utskrevet fra eksosporten. Etter det er den koblet til eksosdemperen gjennom eksosalbuen, belgen og eksosdemperen.
Frisk luft kommer inn i kompressoren gjennom lyddemperen og luftfilteret.
② Lagrene vedtar to bygget - i flytende lagre, som er installert i lagerhuset. Smøreoljen kommer inn fra hovedsmøringssystemet og strømmer deretter tilbake til bunnen av lagerhuset.
③ Koaksial drift av kompressoren og turbinen kan øke trykket og tettheten til den innkommende gassen. Når rotasjonshastigheten forblir konstant, kan den gi større effekt, og oppnå effekten av å forbedre drivstofføkonomien og redusere utslippene
Ⅱ. Vanlige feil og årsaker
Hos turboladere for avgass inkluderer vanlige problemområder kompressor, hjulaksler, lagre og turbiner.
Før du startet og etter å ha stoppet maskinen, er det nødvendig å følge nøye med endringene i hastigheten, temperaturen og driftslyden til turboladeren.
Turbochargeren fungerer i høy hastighet i et høyt - temperaturmiljø, og termisk stress og vekslende stress er det veldig komplisert.
Når vi opererer med høy hastighet, vil vibrasjonen av turboladeren løpehjul, aksel og lagre skade passformingen og påvirke ytelsen til turboladeren.
Dessuten inneholder avgassen oksider og damper av svovel og nitrogen. Syren som er dannet etter kombinasjonen, vil korrodere turboladeren og forkorte levetiden.
Etter undersøkelse og analyse har turboladeren følgende vanlige feil.
1. Surge
Når en dieselmotor plutselig stopper eller lasten fjernes, vil ikke rotoren til turboladeren stoppe på grunn av treghet.
På dette tidspunktet er inntakstrykket fremdeles veldig høyt, men dieselmotoren krever ikke mye luft etter lossing. Det overdreven mottrykket til dieselmotoren forårsaker bølgende.
Når en dieselmotor er overbelastet, viser energien til avgassen som slippes ut en eksplosiv trend. På dette tidspunktet øker hastigheten på dieselmotoren veldig lite eller ikke i det hele tatt, og det fysiske fenomenet bølging er også utsatt for å oppstå. Dette er fordi luften kommer inn i kompressoren i stor grad svinger, noe som forårsaker vibrasjonen av dens løpehjul, og genererer dermed en kraftig tungpustet lyd.
For sentrifugalkompressorer vil dette overspenningsfenomenet oppstå når strømningshastigheten er lav og eksostrykksverdien er større enn 2,5 kpa.
Det er hovedsakelig tre årsaker til kortpustethet.
Under normale driftsforhold er luftstrømningsveien til turboladeren:
Luft → Luftfilter ved kompressorinntaket → Muffler → Kompressor løpehjul → Kompressor diffusor → Luftkjøler → Rensing av boks → Luftinntak → Dieselmotorsylinder → Eksosport → Eksos Hovedrør → Dyserring ved enden av avgassgassen → Eksos gassturbin → dyserring ved enden av eksosgassmøllen →
Strømningsområdet for hver del er fast.
Hvis noen av de ovennevnte kobler funksjonsfeil, vil det påvirke gasssirkulasjonen av dieselmotoren, noe som forårsaker bølge av dieselmotor -turboladeren, en reduksjon i ytelseseffektiviteten til turboladeren og boost -rensetrykket, samt en økning i eksosstemperaturen til hovedmotoren. Hvis eksosstemperaturen til hovedmotoren stiger til en viss verdi, kan feilalarmer, automatisk retardasjon eller nedleggelse oppstå.
Blant komponentene som luftstrømmen passerer, er skittigheten til deler som filtre, sylindere og dyser hovedfaktoren som forårsaker bølge.
2. Mekanisk svikt i turboladeren
Mekaniske feil inkluderer lagerskader og løpebladskader.
Når en funksjonsfeil oppstår, må du først sjekke filterskjermen. Hvis det er rent, kan du vurdere at det er skade på turboladerkomponentene. Hvis et problem blir funnet, stopp maskinen umiddelbart for reparasjon.
(1) Turbocharger -lageret er skadet
Turbochargerens aksel har brutt.
Den ene enden av den roterende akselen er en turbin, og den andre enden er koblet til løpehjulet.
Hvis akselen bryter ved høye temperaturer, vil dieselmotoren slå seg av.
De viktigste årsakene til bærefraktur er:
① Under virkning av ytre krefter er ikke overflaten av turbinen, eller kompressoren, ikke fast og kan ikke fungere normalt og stabilt. Den deformerte hjulakselen bryter under virkning av stress og dreiemoment.
② Når turboladeren er i drift, vibrerer akselen når turboladerens rotasjonshastighet endres, og utmattelsesbrudd oppstår under virkningen av vekslende stress.
③ Den roterende akselen mangler smøring og fester seg til flytende lager. Høy - temperatur og høy - Trykk på avgassen påvirker fast hjulaksel, noe som får akselen til å bryte.
Hvis fremmedlegemer faller i rørinnløpet og beveger seg rundt i turbinboksen, kan stive kollisjoner mellom harde gjenstander som bolter og hjulakselen føre til at akselen går i stykker.
Dårlig smøring av turboladeren.
Smøreoljen til turboladerlageret kommer fra smøresystemet og oljepannen. Dårlig smøring og andre faktorer kan føre til erosjon av hjulakselen. De viktigste årsakene er:
① Når smøreoljen er utilstrekkelig eller oljetrykket ikke oppfyller kravene, vil akselen bli brent på grunn av friksjon og høy temperatur når strømningshastigheten er utilstrekkelig eller oljetrykket er lavere enn den spesifiserte verdien.
② Hvis oljekvaliteten ikke oppfyller kravene, ved å bruke smøreolje av ikke - spesifiserte karakterer eller med en stor mengde urene urenheter, vil temperaturen på lageret øke.
③ Når turbinforseglingen slites ut i alt, og genererer en betydelig mengde varme og skader lageravstanden, er den ujevne oljefilmen i gapet mellom turbinen og den roterende akselen vanskelig å oppnå en god smøreeffekt.
Når turboladerens rotasjonshastighet overstiger sin maksimale hastighet, vil et løpsk fenomen oppstå.
Når rotasjonshastigheten øker, blir tilførselen av smøreolje utilstrekkelig, kjøleeffekten forverres, og hjulakselen blir utbrent på grunn av manglende evne til å spre varmen.
Når innløps- og utløpstemperaturene til smøreoljen er for høy og kjølingen ikke er betimelig, vil hjulakselen også bli utbrent.
Ved hastighet skal hastigheten reduseres eller kjøretøyet stoppes for inspeksjon. Hvis akselen er skadet, bør den byttes ut.
Vanlige skader på lagre inkluderer overdreven slitasje, riper, spalting, sprekker og brenning.
Når oljetrykket er utilstrekkelig, vil vibrasjonsproblemer, skalldeformasjon og til og med alvorlig slitasje av lagrene oppstå.
Når en ny turbolader er installert, er smøreoljen og filteret byttet ut, maskinen har vært på tomgang i lang tid, har ikke blitt startet riktig, eller kvaliteten på smøreoljen er lav, det er lett å forårsake feil som økt motstand eller brudd på oljeinnløpsrørledningen. Når oljenivået i oljepannen er lavt, kommer luft inn i smøredørslinjen og forårsaker luftmotstand, eller smøreoljeforsyningen i turboladeren blir avskåret, vil det føre til slitasje og forbrenning av lageroverflaten
(2) Bladskader
Når turbinen kjører i høy hastighet, selv om veldig lite rusk kommer inn, vil luftguidevinkelen endre seg, noe som vil ha en betydelig innvirkning på knivene eller løpehjulet.
Store og harde gjenstander kan etterlate riper eller til og med sprekker på bladene.
Den viktigste årsaken til brudd på bladet er utmattelsessvikt forårsaket av gjentatt bøyespenning på bladet.
Når turboladeren bølger, kolliderer bladspisene til turbin -løpehjulet med foringsrøret, forårsaker deformasjon av bladet og har en betydelig innvirkning på rotasjonshastigheten.
Unormale knocking lyder oppstår ofte når løpehjulet bryter.
Når vibrasjonen er unormal eller støyen er stor, bør maskinen stoppes for inspeksjon.
Etter å ha erstattet eller reparert impelleren, må statisk balanse og dynamiske balansetester utføres.
(3) unormalt boosttrykk
Når luftinntaket er utilstrekkelig, kan trykkluften sendes til kompressoren av luftpåfyllingsanordningen for å oppnå formålet med trykk.
Trykkmåleravlesningen er mer åpenbar når rotasjonshastigheten nærmer seg eller når den nominelle hastigheten (for eksempel den nominelle hastigheten til NTA855-M350 dieselmotoren er 1800 r/min).
Ved høye rotasjonshastigheter er mekanisk effektivitet veldig høy, og forskjellige årsaker kan forårsake betydelige trykkendringer.
Trykket stiger.
Når belastningen forblir konstant, fører overhastigheten til turboladeren ofte til en økning i trykk.
De viktigste årsakene er:
① En svikt i drivstoffsystemet førte til dårlig forbrenning, alvorlig etterbrenning og en økning i eksosstemperaturen.
② selve turboladeren er skitten med turbinen, reduserer strømningsområdet og akselererer gassutkastingshastigheten, noe som får turboladerens rotasjonshastighet til å stige.
③ Når en dieselmotor er overbelastet, er belastningen for stor og rotasjonshastigheten er relativt høy, volumet av avgass øker, rotasjonshastigheten til avgassgassmøllen stiger, rotasjonshastigheten til kompressorens impeller øker, volumet av trykkluft øker, og dieselen brenner mer fullt ut.
Under denne arbeidstilstanden øker drivstoffinjeksjonsvolumet og kjøretøyet kan stoppet når som helst. Det er nødvendig å umiddelbart bremse og losse for å sikre sikkerhet.
Trykket har gått ned.
Ufullstendig forbrenning påvirker kraften.
Det manifesteres i:
① Dirty Intake Pipe: Redusert inntaksvolum, utilstrekkelig boosttrykk og ledsaget av plystring. Karbonavsetninger eller oljeflekker som fester seg til diffusoren, løpehjulet og turbindysen øker rotasjonsmotstanden til turboladeren.
② Unøyaktig timing av drivstoffforsyning: Drivstoffforsyningstiden henger etter, noe som forårsaker etterforening, ufullstendig forbrenning av diesel, svekket eksosenergi og en reduksjon i turbinhastigheten.
③ Eksosrørlekkasje: Dette fører til en reduksjon i den tilgjengelige energien til turbinen, noe som påvirker dens rotasjonshastighet, og trykket på turboladeren synker også deretter.
④ Sen åpning og tidlig stenging av eksosventilen: Eksosvolumet avtar, rotasjonshastigheten til turbinrotoren synker, noe som resulterer i en reduksjon i boosttrykket. Den tilsvarende tabellen med turboladerfeil og mulige årsaker er vist i figur 1.
Figur 1 Tabell med feil og mulige årsaker til turbochartere
Gjennom analysen i figur 1 kan de relevante fenomenene og årsakene til turboladerfeilen bestemmes, og målrettede løsninger kan tas.