ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ТОПЛИВОПОДАЧИ COMMON RAIL СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Аннотация

Настоящая статья освещает вопросы влияния эксплуатационных особенностей на развитие и совершенствование технического облика современных судовых поршневых двигателей внутреннего сгорания. В работе обобщен опыт эксплуатации и ремонта аккумуляторных систем топливоподачи с электронным управлением. Рассмотрена структура системы, включающая первичные датчики, электронный блок управления электронно-управляемые форсунки, аккумулятор давления топлива, клапаны, насосы и другие механизмы, а также основные виды отказов, возникающие в процессе эксплуатации. Введено структурирование отказов по механическим устройствам топливоподающих систем и электронным устройствам управления. Дана оценка отказов и их последствий с точки зрения влияния на параметры энергетической эффективности и экологической безопасности. Показано, что с точки зрения ресурсных показателей наиболее уязвимым элементом системы является топливоподающая форсунка, и, в частности, быстродействующий электронно-управляемый клапан. Износ конструктивных элементов клапана приводит к повышенному расходу управляющего топлива. Износ топливного насоса высокого давления приводит к падению его производительности и, следовательно, как и износ форсунок, к понижению давления в топливной рампе. Становится очевидным, что одинаковые внешние проявления дефектов крайне затрудняют диагностирование указанных неисправностей. Поскольку эти дефекты связаны с механическими причинами, электронное диагностирование таких неисправностей требует от квалифицированного оператора значительного опыта в ремонте и достаточно высокой интуиции. Отмечается, что анализ технических материалов и изучение опыта разработок ведущего производителя судовых двигателей MAN Diesel & Turbo позволили выявить основные направления доводки конструкции систем топливоподачи, предусматривающие применение принципов их модульного построения, резервирование контуров управления, клапанной развязки, применение новых материалов, увеличение прочности элементов конструкций под воздействием повышенных механических нагрузок. Важную роль призвано играть комплектование системы управления двигателем средствами автоматического непрерывного мониторинга основных параметров работы двигателя и его систем, а также обеспечение технической поддержки эксплуатационников в режиме удаленного доступа.

Ключевые слова

энергетическая установка, дизельный двигатель, аккумуляторная система топливоподачи, электронное управление, неисправности, отказы, диагностирование, первичные датчики, исполнительные устройства, модульные конструкции, резервирование

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Иванов М. Ю. Современные средне- и высокооборотные дизели с электронными системами управления / М. Ю. Иванов, В. А. Шишкин, А. П. Петров // Двигателестроение. - 2006. - № 4. - С. 40-45.
Мельник Г. В. Системы электронного управления ДВС и их компоненты / Г. В. Мельник // Двигателестроение. - 2010. - № 4. - С. 39-52.
Живлюк Г. Е. Опыт эксплуатации ДЭУ с аккумуляторными системами топливоподачи сверхвысокого давления / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Сборник тезисов докладов национальной ежегодной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова. - СПб: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2017. - С. 48-49.
Soccol S. High-pressure components of common-rail system / S. Soccol, W. Brühmann // Diesel Engine Management. - Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014. - Pp. 128-151. DOI: 10.1007/978-3-658-03981-3_13.
Leonhard R. Injection Technology for Marine Diesel Engines / R. Leonhard, M. Parche, C. Kendlbacher // MTZ worldwide eMagazine. - 2011. - Vol. 72. - Is. 4. - Pp. 10-17. DOI: 10.1365/s38313-011-0035-z.
Kampichler D.I.G. Industrial and Marine Engines / D.I.G. Kampichler, I.H. Bülte, I.F. Koch, K. Heim // Handbook of Diesel Engines. - Springer, Berlin, Heidelberg, 2010. - Pp. 559-608. DOI: 10.1007/978-3-540-89083-6_18.
Живлюк Г. Е. Состояние и перспективы совершенствования систем топливоподачи Common Rail / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 1 (35). - C. 108-123. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-108-123.
Петров А. П. Развитие электронных систем управления судовыми двигателями внутреннего сгорания / А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 5 (33). - С. 152-169. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-5-152-169.
Asada K. Improving Internal Fatigue Strength of the Rail for Diesel Engine Common Rail System / K. Asada, M. Usui, R. Kusanagi, E. Watanabe, K. Mizuno. - SAE Technical Paper, 2000. - № 2000-01-0707. DOI: 10.4271/2000-01-0707.
Thumser R. Investigation on defect distribution and its statistical evaluation for case hardened material states / R. Thumser, S. Kleemann, J. W. Bergmann, A. Kleemann // International Journal of Fatigue. - 2012. - Vol. 41. - Pp. 52-56. DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2012.01.024.
Kendlbacher C. Advanced injection systems for large marine and industrial engines / C. Kendlbacher, D. Blatterer, M. Bernhaupt // MTZ industrial. - 2015. - Vol. 5. - Is. 1. - Pp. 42-49. DOI: 10.1007/s40353-015-0509-6.
MAN Diesel & Turbo - Common Rail. Design & Field Experience [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.scribd.com/document/348692064/man-common-rail-pdf (дата обращения: 22.04.2017).

Об авторах

Живлюк Григорий Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент

spb-engine-prof@mail.ru. kaf_dvs@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

Петров Александр Павлович - кандидат технических наук, доцент

app.polab@inbox.ru. kaf_dvs@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»