Повышение эффективности эксплуатации главных судовых дизелей методами регулирования и диагностики топливной аппаратуры

На основе анализа категорий опасности при эксплуатации главных судовых дизелей выяснены 2 категории опасностей, определяемые техническим состоянием и регулировкой топливной аппаратуры, которые не могут быть оперативно устранены при эксплуатации.
Это - 1) невозможность пуска дизеля на маневрах и
2) тепловая перегрузка цилиндров на режимах полного хода.
Показана невозможность устранения опасности на основе рекомендаций производителей, что снижает безопасность мореплавания, приводит к повышенному расходу топлива. Для решения проблемы предложены диагностические графики в виде зависимостей среднего индикаторного давления в цилиндре от активного хода плунжера топливного насоса, которые позволяют качественно решать вопросы регулирования топливной аппаратуры, дают рекомендации по недопущению пожара в выхлопном тракте и тепловой перегрузки цилиндров, однозначно решают вопросы выбраковки топливной аппаратуры.
Даны методики расчета диагностических характеристик на стадии проектирования дизеля, в условиях эксплуатации с использованием минимального набора эксплуатационных данных и опытного получения характеристик по данным испытании, приведены итоги применения разработанной системы регулирования на действующих судах отечественного и зарубежного флота с повышением экономичности работы дизелей (до 5-8%) и надежности (параметр потока отказов снижен в ~3 раза).
Работа может быть использована производителями судовых дизелей, эксплуатирующими организациями и учебными заведениями при подготовке судовых инженеров.

Содержание
Условные обозначения, сокращения
Введение
Глава 1. Технические аспекты безопасной эксплуатации судовой энергетической установки. Постановка задач исследования
1.1. Состояние аварийности мирового морского флота
1.2. Категории опасностей при эксплуатации судовой энергетической установки
1.2.1. Экологические опасности загрязнения моря и атмосферы
1.2.2. Аспекты пожарной опасности двигателя
1.2.3. Обеспечение готовности главного двигателя к пуску
1.2.4. Отказы пуска и реверса, обеспечение малого хода на маневрах
1.2.5. Реверс дизеля и торможение судна с полного хода
1.2.6. Работа в штормовых условиях
1.2.7. Работа на режимах полного хода
1.3. Факторы, определяющие безопасность эксплуатации энергетической установки судна
1.3.1. Технологические и конструктивные недоработки двигателя
1.3.2. Человеческий фактор
1.3.3. Уровень квалификации экипажа
1.4. Проблемы оценки и коррекции параметров состояния судового дизеля. Постановка задач исследования
1.4.1. Задачи регулирования и учета технического состояния системы впрыска топлива
1.4.2. Топливная аппаратура MAN-B&W
1.4.3. Топливная аппаратура Sulzer
1.4.4. Регулировка индикаторного привода
1.4.5. Регулировка гибкого привода выхлопных клапанов
1.4.6. Постановка задач исследования
Выводы по главе 1
Глава 2. Теоретическое обоснование для оценки работоспособности главного дизеля судна на основе его параметров состояния
2.1. Взаимная связь параметров состояния ТНВД и параметров рабочего процесса для построения диагностической модели
2.2. Анализ методов теоретического расчета процесса топливоподачи
2.3. Метод расчета параметров впрыска топлива в цилиндр судового малооборотного дизеля по статическим параметрам
2.4. Оценка адекватности теоретической модели топливоподачи
2.4.1. Проверка по критерию Фишера
2.4.2. Экспериментальная проверка метода расчета по среднеинтегральному отклонению импульсов давления
2.5. Оценка степени затухания волнового процесса в форсуночном трубопроводе
2.6. Выбор теоретической модели связи закона впрыска топлива с тепловыделением и параметрами рабочего процесса в цилиндре
2.6.1. Анализ теоретических моделей рабочего процесса
2.6.2. Расчетная модель для оценки параметров рабочего процесса в цилиндре малооборотного дизеля
2.6.3. Определение индивидуальных параметров горения в цилиндре
Выводы по главе 2
Глава 3. Практическое решение задачи определения работоспособности главного судового дизеля в условиях эксплуатации
3.1. Определение углов заклинки кривошипов коленчатого вала
3.2. Оценка и коррекция параметров состояния индикаторного привода малооборотного дизеля
3.2.1. Влияние качества регулировки привода на погрешность индицирования
3.2.2. Регулировка индикаторной шайбы по статическим параметрам
3.2.3. Влияние деформации привода и длины канала на погрешности индицирования при статической регулировке
3.3. Оценка и коррекция состояния ТНВД по статическим параметрам
3.4. Определение закона движения выхлопного клапана
Выводы по главе 3
Глава 4. Экспериментальная оценка метода регулирования судового дизеля по статическим параметрам
4.1. Измерительная аппаратура, оценка погрешностей экспериментальных исследований
4.2. Испытания главных двигателей судов типа "Победа"
4.3. Регулировка главных дизелей судов типа "Академик Сеченов"
4.4. Испытания главных двигателей судов типа "Новороссийск"
4.5. Проверка регулировки двигателей 6S70MC
Выводы по главе 4
Глава 5. Обоснование использования диагностических характеристик для оценки состояния главного дизеля по критериям безопасности мореплавания
5.1. Оценка технического состояния ТНВД по его плотности
5.2. Использование диагностических характеристик, построенных по экспериментальным данным
5.3. Оценки предельно допустимого ухудшения технического состояния топливной аппаратуры
5.4. Теоретическая модель построения диагностических характеристик по минимальному набору эксплуатационных параметров
5.4.1. Алгоритм расчета
5.4.2 Границы возможного пожара и тепловой перегрузки цилиндра
5.4.3 Оценка адекватности расчетной модели
5.4.4. Диагностические характеристики дизеля 8ЧН25/34
Выводы по главе 5
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение:
Рекомендации по регулировке и диагностированию топливной аппаратуры главных судовых дизелей по статическим параметрам