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1、舰船柴油机使用中检测诊断一、 概述柴油机在使用中人们最关心的问题就是效能的最大发挥和使用的可靠性，特别是可靠性更为重要。它表现在性能变劣方面的故障和零部件的损坏方面的故障。从故障性质分为渐变性故障和突发性故障，性能变劣方面的故障属渐变性故障，零部件的损坏既有渐变性故障，又有突发性故障，渐变性故障是可以予报和予防的，而突发性故障有一部分可以通过检测进行予报和予防的，而大部分突发性故障是无法通过检测进行予报和予防的。所以对舰船柴油机使用中检测和诊断必须以此为出发点。另外，由于柴油机使用中不允许经常解体和仃车，故舰船柴油机使用中的检测诊断必须满足以下要求：检测仪器安装方便，操作简单。基本达到不解体安
2、装。既能定期检测，又能即时检测。检测数据即时显示，即时诊断。并具有报警功能。检测仪器功能多而且工作可靠，价格适中。科学合理的检测诊断程序二、 柴油机故障和检测内容1、柴油机主要故障及检测诊断分析（1）柴油机性能故障方面l 最大功率下降：还是柴油机其它故障的综合反映。可以检测。l 油耗率升高：可以测油耗量，因现场实时功率无法检测，故油耗率无法检测。l 排温升高：可以检测，但因现场实时功率无法检测，难以判断排温是否升高。但可以用之判断各缸工作是否均匀。l 烟度升高：可以检测，但因现场实时功率无法检测，难以判断烟度是否升高。（2）柴油机零部件损坏方面l 拉缸、抱缸l 拉瓦、烧瓦l 摩擦副异常磨损、损
3、坏l 零件断裂、裂纹、弯曲（3）三漏方面l 漏油l 漏水l 漏气（4）柴油机性能故障原因分析 进排气系统：进排气阻力大、供气不足；增压器效率低、供气不足；中冷器效率低、供气不足。可以检测。 机械效率低：拉缸、烧瓦等。可以检测。 各缸作功不均：压缩压力不足不均和各缸作功不均。可以检测。 燃油系统故障：供油角错乱、供油量不均、漏泄、喷油嘴雾化不良、异常喷射、喷油压力错乱等。可以检测。（5）柴油机零部件损坏原因分析 异常磨损故障可以检测并进行予报和予防发展 引起异常磨损故障及拉缸、拉瓦故障可以予防 零件断裂、裂纹和变形故障，往往是突发性的，因而很难检测和予报。2、检测内容以上故障和引发故障原因可由以
4、下检测内容予以诊断：l 无外载测功，检测最大功率和各缸工作均匀性。l 油耗量检测。l 燃油系统检测，检测各缸供油角、油管压力波，以诊断供油量不均、供油角错乱、漏泄、喷油嘴雾化不良、异常喷射、喷油压力错乱等。l 漏气检测，以缸套密封，判断拉缸等故障。l 压差检测，检测空气滤、中冷器、柴油滤、柴油滤，予防拉缸、拉瓦、拉偶件，判断性能和异常磨损故障。l 磁塞检测，检测是否异常磨损和拉缸等故障。l 瞬态转速检测，检测各缸工作均匀性。l 起动电流检测，检测各缸压缩压力均匀性。三、 检测流程和检测仪器在用柴油机操作者由于舰船平时独立作业，只有进港或集中检修时才可集中。故其检测诊断可由柴油机操作者和检测诊断
5、中心按以下流程分别进行。如图1所示。即时在线检测诊断中心检测诊断需保养修 保 厂定期在线需中修检测诊断大 修 厂需大修图1 检测诊断分工流程图定期在线检测诊断和即时在线检测诊断流程如图2所示。柴油机功率不足是各种故障的综合反映。和标定功率对比，如下降较多，则说明柴油机有故障。如未下降或下降较少，则说明柴油机基本无故障柴油机是否功率不足？最大功率检测 各缸排气温度检测各缸是否作功不均衡？各缸瞬态转速检测柴油机功率不足往往是某些缸作功不均。这时找有问题的气缸最重要。左面三个方面检测可满足要求停缸最大功率检测齿影响各缸作功不均匀的因素主要是气缸压缩压力、拉缸和燃油系统故障造成。供油提前角变化、喷油泵
6、油量不均、喷油嘴雾化不良、高压密封失效等故障是燃油系统主要故障。各缸油管瞬态压力检测、动态供油角检测可满足要求。影响各缸做功不均的原因瞬态转速检测各缸动态供油角检测瞬态电流检测各缸瞬态油管压力检测图2 定期在线检测诊断流程中冷器压差检测空气滤压差检测机油滤压差检测柴油滤压差检测各缸排温检测磁塞机油检测曲轴箱漏气检测在用柴油机11耗油量检测图3 即时在线检测诊断流程根据以上检测诊断分工和流程，可研制2套检测诊断仪：瞬态参数检测诊断仪和稳态参数检测诊断仪。l 瞬态参数检测诊断仪1、功能：其功能如下表所示。NO检测项目诊断内容袖珍式1检测和数显柴油机各转速下的最大功率。以判断柴油机的动力性和是否发生
7、故障。还可以用来判断各缸工作均匀性。2检测和数显柴油机各缸缸动态供油提 提前角、油管压力波及其特征参数以判断和予报供油系统故障。如供油角过早、过晚、油嘴雾化不良、喷油压力异常、二次喷射、各缸油量不均、高压系统漏油、出油阀泄漏等。3检测和数显柴油机各缸瞬态起动电流以便判断各缸压缩压力是否太低或不均4检测和数显柴油机各缸瞬态转速以判断各缸工作均匀性2、特点：该仪器有以下特点：、便携式，体积小，重量轻，便于现场使用。、测试项目多，分析功能大，便于综合诊断。、可视性强，既能显示文字，又能显示波形，还可显示曲线，便于实时分析。、传感器安装简单，夹持式传感器，安装方便，基本可实现不解体安装和检测，特别适于
8、柴油机的现场检测和诊断。3、结构组成 :整个系统由各种传感器、便携式计算机、（袖珍式为单板机）数据采集、处理系统软硬件及连接电缆等组成。4、显示输出: 屏幕显示波形和特征参数 ：波形：油管压力曲轴转角（平面、三维）波、电流曲轴转角波、转速曲轴转角波、功率扭矩转速曲线。特征参数：供油提前角 、最大功率 、排气温度等 及有关特征参数如：最高压力、压力波下面积、最大剩余压力、启喷压力、压力升高速率、压力持续角等。l 稳态参数检测诊断仪1、功能：其功能如下表所示。NO检测项目诊断内容袖珍式1检测和数显柴油机瞬态和累计燃油流量以判断柴油机经济性和是否发生故障 2 检测和数显柴油机各缸排温，排 排温高于6
9、50，各缸排温差超过80都报警便判断各缸工作均匀性3检测空滤器压差，超过5kpa报警指导保养，予防拉缸和保证动力指标4检测机油滤压差，超过0.15Mpa报警指导保养，予防拉缸、烧瓦5检测柴油滤压差，超过500kpa报警指导保养，予防拉偶件和保证动力指标6检测中冷器压差，超过100kpa报警指导保养，保证动力指标7检测曲轴箱漏气，同工况增量大于L/min报警判断和予报拉缸8检测机油铁屑，大于其数值报警判断和予报拉缸、拉轴及其它异常磨损2、特点：该仪器有以下特点：、袖珍式，体积小，重量轻，便于现场使用。、测试项目多，分析功能大，便于综合诊断。、即时检测显示和报警，便于即时诊断。、传感器安装简单，操
10、作方便，特别适于柴油机的现场检测和诊断。3、结构组成 :整个系统由各种传感器、单板机、数据采集、处理系统软硬件及连接电缆等组成。4、显示输出: 屏幕显示参数 和声光报警。四、研究内容和技术路线1、研究内容 研制开发二种检测诊断仪，实现其功能，使其达到实用。 舰船柴油机上应用研究，通过在试验室和舰船现场的大量试验研究，最终制订出一套科学的检测方法和工作流程，不同柴油机的正常状态和故障状态的判定标准，为确定视情维修、主动维修制度打下基础。以上内容也可分成两个阶段或2个课题： 瞬态参数检测诊断仪及其在舰船柴油机上的应用 稳态参数检测诊断仪及其在舰船柴油机上的应用或 舰船柴油机检测诊断仪的研制开发 舰
11、船柴油机状态检测和故障诊断的试验研究2、技术路线本项目由海军论证中心舰船所动力研究室承担，济南火炬热机研究所协作。成果双方共有。分以下几个步骤：调研仪器方案设计和评审仪器样机制造样机调试改进完善模拟试验和柴油机台架试验现场扩大试验资料整理和技术鉴定3、技术关键和创新点该项目主要技术关键如下：l 检测诊断仪传感器的选用l 信号的采集和处理l 大量检柴油机测数据的采集及处理该项目完成后的主要创新点： 仪器先进。所开发的仪器体体积小，重量轻，为便携式。大部分可以不停车安装和检测。而且操作简单，便于现场检测。 综合检测。检测项目多，分析功能强大。既具有动力性、经济性整机检测，又有燃烧系统、燃油供给系统及起动系统的部伴检测；既有稳态参数检测，又有检瞬态参数检测；既有直接检测参数，又有计算处理参数；既有检测数值，又有检测波形，还有分析后曲线，还可以越限报警。这就为柴油机综合检测和诊断创造了方便的条件。 全面诊断。对柴油机性能故障和零部件磨损故障均可检测诊断。将为柴油机现代化使用维修创造方便条件。 国内领先，国际先进。这种综合性、多功能便携式柴油机检测诊断仪国内外尚未有产品，对柴油机进行使用中的全面、综合检测诊断研究在国内也属领先。7
