Kjernespørsmålet med hastighetssvingninger (svingninger) i marine dieselmotorer er den dynamiske ubalansen mellom drivstofftilførsel og belastning. De spesifikke årsakene kan utforskes fra fire hoveddimensjoner: drivstoffsystemet, hastighetskontrollsystemet, selve motoren og det ytre miljøet. Ved å kombinere mekanisk og elektronisk kontrolllogikk, dekker den hele kjeden av problemer fra grunnleggende komponenter til kjernekontrollenheter:
I. Feil i drivstoffsystemet: Periodisk eller inkonsekvent drivstofftilførsel
Drivstoffsystemet bestemmer direkte drivstoffinjeksjonsvolumet. Enhver unormalitet i en kobling vil føre til ujevn kraftproduksjon og forårsake hastighetssvingninger, som er den mest grunnleggende og hyppige kilden til feil.
① Problemer med drivstoffkvalitet og levering: Luft blandet i drivstoffet (luft er komprimerbar, forårsaker svingninger i drivstofftilførselstrykket), vann (forstyrrer forbrenningsstabiliteten) eller urenheter (blokkerer drivstoffrør); bøyde drivstoffledninger, skitne eller tilstoppede filtre (grove eller fine), som forårsaker ustabil drivstofftilførselsstrøm; brenselpumpesvikt (utilstrekkelig drivstofftilførselstrykk), ikke i stand til å oppfylle kravene til kontinuerlig drivstofftilførsel til injeksjonspumpen.
② Unormalt i injeksjonspumpen: Overdreven slitasje på stempelparet og leveringsventilen, noe som resulterer i intern lekkasje, ujevnt drivstofftilførselstrykk og volum blant sylindrene; fast drivstoffpumpestativ (som urenheter som blokkerer) eller løs justering av drivstoffmengde, ute av stand til å kontrollere drivstofftilførselsvolumet nøyaktig; for stor aksial klaring eller bevegelse av kamakselen, noe som fører til at spaken for justering av drivstoffmengde beveger seg frem og tilbake, noe som resulterer i periodiske svingninger i drivstofftilførselsvolumet.
③ Injektorfeil: Dårlig atomisering, drypp eller lekkasje, eller brente nåleventiler på injektorer, noe som fører til betydelige forskjeller i forbrenningseffektivitet mellom sylindere; ødelagte injektorfjærer eller leveringsventilfjærer, forstyrrer stabiliteten til injeksjonstrykket; inkonsekvent injeksjonstrykk mellom sylindrene, forårsaker ujevn kraftproduksjon og direkte resulterende i hastighetssvingninger.
II. Feil i hastighetsreguleringssystemet: Feil eller forsinket respons fra "reguleringssentralen"
Hastighetskontrollsystemet er kjernen for å opprettholde stabil rotasjonshastighet og er delt inn i mekanisk hastighetskontroll og elektronisk hastighetskontroll. Enhver funksjonsfeil i noen av komponentene vil føre til unøyaktighet i reguleringen, som er hovedårsaken til "runaway"-fenomenet.
(1) Mekanisk regulatorfeil
① Problemer med komponentslitasje og passform: Slitasje og løshet av fluevekt (flyball) bøssing, pinnehull, trykkplate og gaffelkoblingspunkt resulterer i "dødvandring". Guvernøren må eliminere klaringen før den kan handle, noe som forårsaker etterslep i drivstofftilførselsjusteringen og periodiske svingninger. Dårlig koaksialitet mellom det magnetiske skallet og ankeret, og for stor klaring mellom senterakselen og endedekselet (som når den utformede interferenspasningen blir en klaring), forårsaker avvik i aktuatorens bevegelse.
② Fjær- og smøreproblemer: Tretthet, deformasjon eller feil installasjon av regulatorfjæren genererer resonanseffekter, som forsterker hastighetssvingninger. Skittent, tykt eller for høyt oljenivå i regulatorens smøreolje øker den indre bevegelsesmotstanden, reduserer hastighetsreguleringsfølsomheten og gjør systemets respons treg.
③ Justerings- og installasjonsproblemer: Ikke-profesjonell kalibrering av regulatoren (som feil innstilling av stabil-hastighetsreguleringshastighet og forsterkningsparametere) fører til tap av kontroll over justeringsområdet. Feil installasjonssekvens (som å feste justeringsskruen før tiltrekking av husboltene) forstyrrer vertikaliteten til senterakselen, og akselererer slitasjen på aktuatoren.
(II) Feil ved elektronisk hastighetskontroll
① Kjernekomponentfeil: Unormal hastighetssensor (som elektromagnetisk induksjonssonde) - skittent hode, tilstedeværelse av metallpulver (økende magnetisk motstand, forårsaker fluktuasjoner i indusert strøm), løse ledninger eller interferens fra sterk elektrisitet (220V/380V), sveisemaskiner, overføring av feil hastighetssignaler; elektronisk aktuator (servomotor/elektromagnetisk aktuator) fastkjørt, armaturslitasje, ute av stand til å reagere nøyaktig på kontrollsignaler, noe som direkte forårsaker ustabil bevegelse av drivstoffinjeksjonspumpestativet.
② Problemer med kontrollenhet og ledninger: Maskinvarefeil eller forstyrrelse av den elektroniske regulatorkontrolleren (ECU/SCB-sentral prosesseringsenhet), avgir feil svingende instruksjoner; dårlig kontakt med kontrolllinjer, ustabil signaloverføring, forårsaker hyppige og uordnede aktuatorbevegelser; feil innstilling av to-nivå PID-kontrollstrategiparametere (hastighets PID, stativposisjon PID), dårlig dynamisk reguleringseffekt. (Blant dem, P-andel: ansvarlig for rask respons, I-integral: ansvarlig for å eliminere gjenværende avvik, D-derivert: ansvarlig for å stabilisere fluktuasjoner.)
III. Motorkroppssvikt: "Power Generation Foundation" skadet
Unormalt i motorens egne komponenter kan føre til ubalanse i kraftproduksjonskapasiteten til hver sylinder, og indirekte forårsake svingninger i rotasjonshastigheten, som ofte er relatert til forbrenningseffektivitet og effektuttak.
① Unormal sylinderdrift: Utilstrekkelig kompresjonstrykk i en bestemt sylinder (som ventillekkasje, stempelringsslitasje eller sylinderpakningsskade) fører til at sylinderen ikke fungerer eller fungerer utilstrekkelig; for store temperaturforskjeller i eksos fra hver sylinder (utover produsentens krav) indikerer ubalansert forbrenning, noe som direkte påvirker stabiliteten til utgangseffekten.
② Feil i inntaks-, eksos- og turboladesystemer: Tette luftfiltre eller blokkerte intercoolers resulterer i utilstrekkelig innsugningsluft og ufullstendig forbrenning; redusert turboladereffektivitet eller for høyt eksosmottrykk (som på grunn av blokkering av eksosrør) forstyrrer balansen mellom inntak og eksos, og forårsaker svingninger i kraftuttaket; bølge av turboladeren (forårsaket av svekket forbrenning) forverrer ustabilt motorturtall ytterligere.
IV. Ytre miljø og belastningsfaktorer: Ekstern interferens overskrider reguleringskapasitet
Ikke på grunn av utstyrssvikt i seg selv, men det fører til at hastighetsreguleringssystemet ikke klarer å matche den faktiske etterspørselen, manifestert som hastighetssvingninger.
① For store belastningssvingninger: Hyppig start-stopp av høy-utstyr (som store motorer, sveisemaskiner), lastendringer overskrider responskapasiteten til hastighetsreguleringssystemet; urimelig matching av "skips-motor-propell" i skip (for eksempel dårlig girkasseinngrep), noe som fører til ustabil lastoverføring, som indirekte påvirker motorhastigheten.
② Unormale miljøforhold: Arbeidsområde i for stor høyde (tynn luft, utilstrekkelig inntak), for høy miljøtemperatur (dårlig varmespredning, påvirker forbrenningseffektiviteten), noe som resulterer i redusert og ustabil motoreffekt; når standby-generatorsettet er parallelt med hovedgeneratorsettet, på grunn av hastighetsfluktuasjoner, fører det til asynkroni og til og med strømbrudd.