2018-02-13
3177
Внешние проявления неисправностей деталей ЦПГ (поршни, гильзы и поршневые кольца) следующие:
увеличение расхода масла на долив;
ухудшение пусковых качеств двигателя;
снижение мощностных и экономических показателей;
увеличение расхода картерных газов;
существенное ухудшение состояния картерного масла.
Диагностирование состояния деталей ЦПГ по указанным проявлениям достаточно затруднено, т.к. на них могут влиять неисправности других узлов и систем двигателя. Например, на пусковые качества двигателя наряду с износом и дефектами деталей ЦПГ могут влиять неисправности системы электрооборудования (аккумуляторных батарей, стартера, генератора) и разрегулировки топливной аппаратуры (увеличение угла опережения впрыска топлива, уменьшение пусковой подачи, снижение производительности подкачивающего насоса и др.). Поэтому при диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей. Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5 %) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя и разгерметизации впускного тракта.
Расход масла на долив определяется по формуле, %: Gм=(Gм/ Gт)*100, (1) где Ом и вт соответственно расход масла на долив и топлива в литрах за определённый пробег двигателя.
Диагностирование состояния деталей ЦПГ необходимо вести в три этапа: 1 - диагностирование до разборки двигателя; 2 - диагностирование после съёма головки цилиндров; 3 - диагностирование и оценка состояния деталей для выяснения причин дефекта и методов восстановления двигателя.
Диагностирование до разборки двигателя необходимо начинать с выяснения условий работы двигателя, качества и объёма проведённых ТО и ТР. В условиях работы необходимо оценить нагруженность двигателя по эксплуатационному расходу топлива в м/ч, тепловой режим и наличие шума или стука при работе. Необходимо также определить возможные остановки двигателя по неустановленным причинам, расход масла на долив и характер его изменения за общее время работы двигателя в эксплуатации (рис, 3). После выполнения указанных работ при возможности следует запустить двигатель и прослушать его работу на режимах холостого хода от минимальной до максимальной частоты вращения коленчатого вала. Необходимо осмотреть отложения на шторах бумажного элемента полнопоточного масляного фильтра, а также в фильтре центробежной очистки масла. Следует обратить особое внимание на количество отложений и наличие металлической стружки. Необходимо отобрать пробу масла из картера двигателя в количестве 250 -500 мл и отправить её в химлабораторию на предмет определения физико-химических показателей масла (вязкость, щелочное число, количество нерастворимых осадков, наличие воды в масле, диспергирующие свойства и др.).
Все рассмотренные выше методы исследования относятся к методам субъективного диагностирования, наряду с которыми могут быть использованы также методы инструментального (приборного) диагностирования. Так, может быть замерено давление в конце такта Сжатия в цилиндрах двигателя. Оно определяется в абсолютных единицах с помощью компрессометра или в относительных единицах с помощью специальной аппаратуры, фиксирующей изменение силы тока в цепи стартера при прокрутке коленчатого вала в процессе последовательного отключения цилиндров двигателя.
Компрессометром замеряется давление сжатия при прокрутке коленчатого вала стартером или в режиме работы двигателя при минимальной частоте холостого хода. Последний вариант испытаний является более предпочтительным, т.к. точность измерения возрастает за счет поддержания определенного скоростного режима двигателя.
Особое внимание следует обращать на разность давлений рс по цилиндрам. Это сравнение позволит определить цилиндр с дефектнымидетапями ЦПГ.
По замерам значений рс можно определить следующие дефекты деталей ЦПГ: прогар поршня, поломку компрессионного кольца, изношенность деталей, закоксовку колец, задиры поршней и негерметичность клапанов МГР. При указанных дефектах обычно значение рс в цилиндре бывает меньше 2,0-2,1 МПа (20-21 кг/см2).
Следующим этапом инструментальной диагностики является осмотр состояния неисправного цилиндра с помощью мотоскопа через отверстие в головке под форсунку. С помощью этого прибора можно определить состояние поршня (наличие разрушений), наличие задиров на поверхности гильзы, уровень износа гильзы по наличию ступеньки на поверхности в зоне останова первого компрессионного кольца в ВМТ и наличие закоксовки колец по следам прорыва газов на гильзе. Здесь же можно оценить состояние клапанов, т.е. определить наличие трещин и прогаров, величину отложений на них. При наличии соответствующих расходомеров на двигателях можно определить расход картерных газов QКГ, который позволяет судить о состоянии деталей ЦПГ и МГР.
Дополнительную информацию о состоянии деталей ЦПГ можно получить с помощью физико-химического и спектрального анализов картерного масла.
После съёма головки необходимо провернуть коленчатый вал для проверки утопания поршней в положении ВМТ относительно верхнего бурта гильз. Чрезмерноеутопание одного или нескольких поршней свидетельствует об изгибе шатуна в цилиндрах из-за дефектов, приведших к попаданию постороннего предмета или охлаждающей жидкости в камеру сгорания. Необходимо осмотреть днища поршней для того, чтобы определить, происходит ли контактирование поршней с клапанами (по отпечатку клапанов на днищах поршней), попадание постороннего предмета в камеру сгорания, есть ли обгорання и трещины на кромках камеры сгорания. На рабочих поверхностях гильз необходимо отметить возможные надиры, задиры и тёмные пятна, свидетельствующие о прорыве газов в камеру сгорания из-за зависания или поломки поршневых колец. Коррозия на зеркале гильз свидетельствует о попадании охлаждающей жидкости в цилиндры или о длительной стоянке неработающего двигателя, приведшей к конденсации паров жидкости на рабочих поверхностях гильз.
По величине "ступеньки" в зоне останова первого компрессионного кольца в ВМТ необходимо определить величину максимального износа гильзы Imax по диаметру D относительно верхней неработающей поверхности гильзы.
Значительные твёрдые углеродистые отложения на днище поршня и огневой поверхности головки в отдельных цилиндрах являются признаком большого расхода масла в этих цилиндрах, вызванного чрезмерным износом деталей или закоксовыванием колец.
Далее необходимо внимательно осмотреть состояние прокладки головки цилиндров с целью определения мест возможных прогаров, прорывов газов из цилиндров или течи охлаждающей жидкости.
Наибольший объём информации о причинах выхода из строя деталей ЦПГ можно получить после разборки двигателя и анализа состояния деталей.
Особое внимание при эксплуатации двигателей необходимо обращать на состояние воздухоочистки, при нарушении которой преждевременно вырабатывается ресурс деталей ЦПГ. В заключение следует отметить, что детали ЦПГ будут работать безотказно на протяжении заявленного заводом-изготовителем ресурса, если будут обеспечены условия их работы, а именно: оптимальный тепловой режим (отсутствие перегрева деталей); удовлетворительная фильтрация воздуха; соответствие применяемых масел инструкции по эксплуатации двигателя; отсутствие возможности выхода из строя деталей узлов двигателя, обеспечивающих процессы наполнения цилиндров свежим зарядом и выпуска ОГ; обеспечение герметичности системы охлаждения, исключающее возможность попадания жидкости в цилиндры двигателя и др.
45 вопрос
По результатам теплотехнических испытаний анализируют работу энергетической установки. Ее экономичность, тяговые и скоростные качества судна зависят от протекания рабочего цикла в цилиндрах дизеля, от размера непроизводительных потерь теплоты и от работы движительного комплекса. Нормальная работа главного двигателя обеспечивается правильной регулировкой и сборкой, согласованностью винта с ним и исправностью движительйого комплекса.
В зависимости от цели испытания выполняют при различных условиях эксплуатации судна и с различным объемом, характеризующимся количеством измеряемых параметров.
Вновь построенные дизели после окончания сборки, регулирования и обкатки испытывают на стенде завода-изготовителя по специальным программам. Насудне дизели испытывают под нагрузкой при работе по прямому назначению. Приемо-сдаточные испытания проводят после монтажа механизмов и оборудования при постройке или ремонте судна с целью проверки соответствия фактических показателей работы дизеля установленным требованиям. Различают следующие виду приемосдаточных испытаний. швартовные, проводимые с целью проверки правильности сборки и качества монтажа главных двигателей, валовой линии и обслуживающих их механизмов, систем и устройств; ходовые, проводимые с целью проверки основных показателей работы энергетической установки и соответствия их требованиям утвержденной технической документации. Если ходовые условия работы гребного винта и ходовая винтовая характеристика главного двигателя могут быть воспроизведены при неподвижном судне с помощью методов и средств имитации, то вместо швартовных и ходовых испытаний допускается проводить имитационные испытания на идентичных режимах нагрузки.
Различают следующие виды эксплуатационных испытаний: паспортные, проводимые с целью установления регистрационной мощности, эксплуатационно-технических нормативов и показателей или согласования характеристик движителей с характеристиками главных двигателей; специальные, проводимые с целью выявления эффективности внедряемых модернизационных и организационно технических мероприятий, изыскания рациональных методов эксплуатации, отработки и доводки новых конструкций механизмов и оборудования; контрольные, проводимые с целью проверки выполнения судном и главными двигателями установленных нормативных эксплуатационно-технических показателей.
По номенклатуре измеряемых параметров различают испытания судов: динамометрические (скоростные), проводимые с целью выявления тяговых и скоростных показателей судов; тепловые, проводимые с целью выявления энергетических показателей работы энергетической установки; теплодинамометрические, содержащие работы обоих предыдущих видов испытаний.
По объему и полноте определяемых показателей испытания можно разделить на: сокращенные, проводимые на одном скоростном режиме при ограниченной номенклатуре контролируемых тепловых параметров;
прогрессивные, проводимые на последовательно изменяющихся режимах работы энергетической установки придвижении судна с одной и той же заданной нагрузкой или составом; полные, состоящие из серии прогрессивных испытаний, проводимых при различных осадках судна или с различными составами.
Теплотехнический контроль главных двигателей серийных теплоходов и дизель электроходов в судовых условиях проводит судовой экипаж под руководством и при непосредственном участии механика. При теплотехническом контроле: проверяют качество работы топливной аппаратуры двигателя (форсунок и топливных насосов); проверяют давление сжатияи максимальное давление сгоранияпо цилиндрам двигателя; регулируют двигатели по максимальному давлению Сгорания и температуре выпускных газов цилиндров; проверяют зазоры в клапанных механизмах двигателей; проводят контрольные измерения температур, давлений, частоты вращения и расхода топлива; анализируют показатели, ч полученные при измерениях, выявляют недостатки и разрабатывают мероприятия по улучшению работы двигателей.
Как правило, контроль проводят при работе двигателей с номинальной частотой вращения. Если при этом температура выпускных газов окажется не допустимо высокой (что может быть,например, при ходе буксирного теплохода с тяжелым составом, при тяжелых и погнутых гребных винтах),контроль проводят при пониженной против номинальной частоте вращения, с тем чтобы температура выпускных газов не превышала значения, допустимого для двигателей данной марки. Температуру охлаждающей воды и масла в системах двигателя при контроле нужно поддерживать нормальной Согласно руководству по его эксплуатации. При проведении контроля по каждому двигателю определяют: частоту вращения коленчатого вала, об/мин; температуру выпускных газов по цилиндрам, °С; температуру охлаждающей воды по выходе из двигателя °С; температуру воздуха, поступающего в двигатель, °С; температуру масла на выходе из двигателя °С; давление масла после фильтра, МПа; плотность топлива p, кг/дм3; время расхода топлива из мерного бачка, сек.
46 вопрос
Техническое обслуживание судовых дизелей является составной частью системы технического обслуживания судов, предназначенной для поддержания их в работоспособном состоянии, обеспечения безопасных условий плавания и технико-эксплуатационных показателей, предусмотренных нормативной документацией. Система технического обслуживания судов, являясь планово предупредительной, действует в течение всего срока службы судна как в навигационный, так и в межнавигационный период и обязательна для всех предприятий и организаций.
В навигационный период в зависимости от характера работ плановые ТО выполняют во время движения судна, на стоянках в конечных пунктах и под грузовыми операциями, а иногда на судоремонтном предприятии без вывода судна из эксплуатации. Работы вы-полняет судовой экипаж или специалисты БПУ(береговыми производственными участками). В межнавигационный период работы по заводскому ТО выполняют судовые экипажи, специалисты БПУ и работники предприятий, к которым суда приписаны на техническое и хозяйственное обслуживание.
Система технического обслуживания дизеля состоит из Ежедневного технического обслуживания (ЕТО), очередных технических обслуживании № 1, 2, 3,4 (ТО-1, ТО-2, ТО-3, ТО-4), технического обслуживания № 5 или текущего ремонта (ТО-5), среднего ремонта и капитального ремонта.
Ежедневное техническое обслуживание содержит.Контроль за работой дизеля и его состоянием по приборам, путем визуального осмотра, на слух и на ощупь; проверку исправности действия контрольно-измерительных приборов, СПАСЗО, ДУ и ДАУ и средств автоматизации; проверку уровня масла в картере дизеля, маслосборнике, картере реверс-редуктора, упорном подшипнике, турбокомпрессоре, блочном топливном насосе и регуляторе; пополнение системы маслам, смазывание мест ручной смазки и заправку автоматических масленок, продувку воздухохранителей и влагоотделителей; осмотр навешенных механизмов и трубопроводов, проверку состояния дюритовых соединений и их креплений, при необходимости устранение течи, подтяжку сальников; проверку состояния топливных и масляных фильтров, спуск из них отстоя, переключение на чистые секции, проверку уровня охлаждающей жидкости в расширительном баке; проверку легкости и плавности хода рукояток и тяг системы управления дизелем, промывку турбокомпрессора, оборудованного системой промывки проточной части водой или топливом, очистку и обтирку дизеля от пыли и подтеков топлива, масла и воды.
При техническом обслуживании № 1 проводят работы ЕТО и, кроме того, очистку и промывку топливных и масляных фильтров и роторов центрифуг, проверку шплинтовки гаек, ответственных соединений, спуск отстоя из топливных и масляных баков.
Во время технического обслуживания № 2 выполняют работы ТО-1 и дополнительно проверяют зазоры в механизме газораспределения; проверяют затяжку и шплинтовки ответственных соединений (крепление дизеля к фундаменту, навешенных механизмов, шатунных и рамовых подшипников, валовой линии, крышек цилиндров и др.); проверяют работу форсунок и топливных насосов без их разборки:проверяют состояние клапанов насосов и компрессоров, набивают сальники; проверяют выбег (свободного хода) и осевой разбег турбокомпрессора; берут пробы масла для анализа из смазочной системы дизеля, заменяют масло при неудовлетворительных результатах анализа, а также в картерах
блочных топливных насосов; проверяют работу и регулировку элементов ДАУ.
При техническом обслуживании №3
выполняют работы ТО-2, и, кроме того проверяют состояние коленчатого вала и валопровода (измерение раске-пов и зазоров в подшипниках без их вскрытия, проверка состояния упорных подшипников); проверяют и очищают золотники воздухораспределителя и пусковых клапанов, проверяют крепление шайб распределительного вала; смазывают шариковые и роликовые подшипники насосов и других механизмов; проверяют состояние кабельных трасс, аккумуляторов, стартеров и генераторов
Во время технического обслуживания № 4 выполняют работы ТО-3 и дополнительно вскрывают цилиндры, очищают и притирают впускные и выпускные клапаны, осматривают, очищают и промывают поршни и поршневые кольца, заменяют изношенные кольца, проверяют и регулируют зазоры в подшипниках коленчатого и распределительного валов, проверяют зазоры в водяных и масляных насосах и в шестернях передач, заменяют изношенные сальники;
проверяют и регулируют топливные насосы и форсунки на стенде; очищают и промывают масляные и водоводяные холодильники, воздухоохладители и зарубашечное пространство дизелей от отложений, заменяют масло, очищают и промывают маслосборники, маслопроводы, картеры и фильтры; проверяют состояние деталей и узлов ДУ и ДАУ и средств автоматизации.
Номенклатура и трудоемкость работ по текущему (ТО-5) и среднему ремонтам установлена Едиными ремонтными ведомостями на текущий и средний ремонт серийных дизелей.
Капитальный ремонт проводят в соответствии с ведомостью дефектации и техническими условиями на ремонт дизелей. Руководящим документом на судне по выполнению технического обслуживания является график ТО, в котором указаны перечень работ, периодичность их проведения и исполнитель. Типовые графики разрабатывают службой судового хозяйства пароходств применительно к каждой группе однотипных судов с учетом конструктивных особенностей дизелей, специфики эксплуатации этих судов (района плавания, средней продолжительности и соотношения ходового и стояночного времени, условий ночного отстоя, численности судовых экипажей, пунктов погрузки и разгрузки, возможности обслуживания судов береговыми работниками).
Для сокращения продолжительности стоянки судов при техническом обслуживании допускается проводить его поочередно на разных двигателях (при энергетической установке из не скольких двигателей) или на разных цилиндрах одного двигателя. Очередность выполнения работ в данном случае также должна быть предусмотрена графиком поэтапного ТО, составляемого механиком судна. Фактическое выполнение ТО фиксируют в вахтенном журнале.
