חלודה במספר חלקים של מנוע הדיזל ובלאי במעטפות המיסבים הראשיים? ניתוח מצביע על חדירת מים למערכת שמן הסיכה.

מערכת ההנעה של ספינת אכיפת חוק דיג מסויימת מורכבת משני מנועי דיזל הנעה, תיבת הפחתה מקבילה-כפולה מנוע אחד, סט אחד של מדחפים וניתנים לשליטה עם פירים. המנוע הראשי הוא ארבע-מנוע ימי, הזרקה ישירה, מוגדש טורבו וקירור ביניים-בינוני במנוע ימי בתצורת-קו. תיבת ההילוכים מאמצת תיבת הילוכים מקבילה עם מיסבי דחף ומצמדים אלסטיים- גבוהים. התרשים הסכמטי של מבנה מכשיר ההנעה הראשי של כלי השיט מוצג באיור 1.

איור 1 תרשים סכמטי של מערכת ההנעה הראשית של כלי השיט

א. תופעת תקלות

במהלך התחזוקה החודשית, הצוות מצא כמות גדולה של פסולת מתכת במיכל שמן הארכובה של המנוע הראשי. לאחר הדיווח הוחלט לבצע מיידית תחזוקה למנוע הראשי לזיהוי מקור פסולת המתכת. צוות הספינה פירק ובדק את מנוע הדיזל, וביצע בדיקות מפורטות של רכיבים חשובים כמו ראש צילינדר, צינת צילינדר, מכלול מוט חיבור בוכנה, תות מיסבים ראשיים, גל זיזים וגל ארכובה. במהלך התהליך התגלו תסמיני התקלה הבאים.

1) חלודה נמצאה על מספר חלקים.

(1) גל זיזים

לאחר פירוק "כיסוי חור התצפית" נצפתה חלודה על משטחי גל הזיזים הרביעי והשישי. תנאי החלודה של גל הזיזים הרביעי והשישי מוצגים באיור 2.

איור 2 מצבי חלודה של גלי זיזים No. 4 ו-No. 6

(2) קונכיות מיסבים ראשיים.

בעת פירוק ובדיקת קונכיות המיסבים הראשיים, נמצא כי קונכיות המיסבים הראשיות המתאימות לכל צילינדר היו כולן חלודות בדרגות שונות, והחלודה הולכת ומעמיקה מהקצה החופשי ועד לקצה הפלט. החלקים החלודים היו כל המחצית העליונה של קונכיות המיסבים הראשיות.

מצב החלודה של החצי העליון של מעטפת המיסב הראשי של ההילוך הראשון מוצג באיור 3.

איור 3 מצב חלודה של המחצית העליונה של תותב המיסב הראשי של הילוך No. 1

(3) גל ארכובה

לאחר שהוסרו מוט החיבור של הבוכנה ואביזרים אחרים על גל הארכובה, כגון תותב המיסבים, נצפה שיש חלודה על פני השטח של גל הארכובה, כאשר רכזת גלגל השיניים No. 5 היא החמורה ביותר. מצב החלודה של גלגל השיניים הראשי No. 5 מוצג באיור 4.

איור 4 מצב חלודה של ציר גלגל ההילוכים 5#

2) בלאי של שיח המיסב הראשי ומכונת הכביסה.

לאחר פירוק, נמצא כי שיח המיסב הראשי ומכונת הדחף של ההילוך השביעי היו שחוקים מאוד, עם קריעת מתכת. נקבע מראש כי זהו המקור העיקרי לפסולת מתכת. תנאי הבלאי של שיח המיסבים הראשי ומכונת הכביסה של ההילוך השביעי מוצגים באיור 5.

איור 5 תנאי הבלאי של שיח המיסב הראשי ושל מכונת הדחף של גיר מס'. 7

II. שיטת ניתוח עץ תקלות וניתוח ספינה אמיתית

ניתוח עץ תקלות הוא שיטה נפוצה לפתרון יעיל של מערכות תקלות מורכבות. הוא עורך ניתוח כשל דדוקטיבי מלמעלה למטה. באופן ספציפי, הוא מנתח גורמים שונים שעלולים לגרום לתקלות באופן-אחר-שלב מהמערכת הכוללת למרכיביה בעץ-כמו מבנה הסתעפות. שיטת ניתוח זו יכולה לאבחן תקלות במערכת על ידי בניית דיאגרמות בלוקים לוגיות והנמקה צעד אחר צעד לניתוח הגורמים לתקלות.

2. ניתוח עץ התקלה של נזקי מעטפת המיסב הראשי

ישנן סיבות רבות לבלאי חריג של פגזי מיסב מנוע דיזל. על פי שיטת ניתוח עץ התקלה, בהתייחס לנזק של מעטפת המיסב הראשי של מנוע הדיזל כאירוע העליון, מנותחים אירועי הגורם המובילים לתקלה זו. עץ התקלה רשום ומנתח בהתאם ליחס הלוגי המתאים. עץ התקלה של נזק למעטפת המיסב הראשי מוצג באיור 6.

איור 6 עץ התקלה של נזק למעטפת המיסב הראשי
 

כפי שמוצג באיור 6, ניתן לייחס את הסיבות לכשל לשבעת האירועים הבסיסיים הבאים: התקנה לא נכונה של גוף המנוע, התקנה לא נכונה של קונכיות המיסבים, קירוי של קונכיות המיסבים, חומר ירוד של קונכיות המיסבים, איכות ירודה של שמן סיכה, חוסר מספיק שמן סיכה שנגרם כתוצאה מטווח ארוך של שמן סיכה, ונזק למעטפת{1} פעולת עומס גבוה- של מנוע הדיזל.

1) התקנת המכונות.

התקנת המנועים הראשיים, כגון מרכוז ובידוד רעידות, לא עמדה בדרישות, מה שגרם לעומס לא אחיד או לרטט של המנועים הראשיים, מה שהוביל לבלאי מסבים.

לאחר התקלה נבדקו תנאי המרוכז של שני המנועים הראשיים. בבדיקה נמצא כי פרמטרי המרוכז של שני המנועים הראשיים עמדו בדרישות ההתקנה, וההבדלים בהשוואה לתיקון המזח היבש האחרון היו בטווח המקובל. לכן, ניתן לשלול אירוע זה בעצם.

2) התקנת מעטפת מיסבים.

מעטפת המיסב התחתונה של המיסב הראשי תומכת בגל הארכובה, ושומרת על קו האמצע של הציר הראשי של גל הארכובה בקו ישר.

אי יישור קו האמצע גורם לכיפוף של גל הארכובה ולהגברת העומס על המיסב הראשי. אם שני המסבים משמאל ומימין של זריקת הארכובה נמוכים מדי, קו המרכז של גל הארכובה יתכופף כלפי מטה ויוצר קשת.

כאשר זריקת הארכובה נמצאת במרכז המת התחתון, היא תבוטל; לעומת זאת, כאשר הוא נמצא במרכז המת העליון, זריקת הארכובה תוארך.

ההבדל בהארכה והחזרה של זריקת הארכובה הוא פרופורציונלי להפרש הגבהים של המיסב הראשי, כך שניתן למדוד באמצעותו האם גל הארכובה מרוכז ובכך את מצב מעטפת המיסב.

לאחר התייעצות עם מפרט התכנון של מנוע דיזל-בינוני זה, נמצא כי לגל הארכובה של מנוע הדיזל יש קשיחות גבוהה יחסית. חוסר היישור של קו האמצע יכול להיגרם רק בגלל הפער במעטפות המיסבים התחתונות של המיסבים הראשיים. סקור את נתוני הבדלי זריקת גל ארכובה של המנוע הראשי לאחר השיפוץ האחרון במפעל ומדדו את הפרש זריקת גל ארכובה הנוכחי של המנוע הראשי, והשוו אותם בהתאמה לדרישות הפרמטרים במדריך. לאחר בדיקה ואימות, נמצא שדרישות הפער התקיימו, וניתן לשלול בעצם את השפעת פער התקנת מעטפת המיסב.

3) שחיקת קוויטציה של קונכיות נושאות.

כאשר פני השטח של מעטפת המיסב זזים יחסית עם שמן הסיכה, הטמפרטורה הגבוהה המקומית והלחץ הגבוה הנגרמים מפריצת בועות גז מביאים לעייפות ולנשירה של פני מעטפת המיסב, ובכך גורמים לליקויים.

תופעת הקוויטציה מופיעה כחלת דבש צפופה של מחט-כמו חורים, והמשטח החיצוני של החורים נקי ובדרך כלל אינו מכוסה במוצרי קורוזיה.

בהתבסס על המאפיינים של קונכיות המיסבים של מנוע דיזל זה, ניתן לקבוע שלא התרחשה שחיקת קוויטציה, וניתן לשלול בעצם את השפעת שחיקת הקאוויטציה על קונכיות המיסבים.

4) חומר של שיח המיסב.

שיח מיסב זה מאמץ עיצוב דופן דק- והוא מורכב משכבת ​​סגסוגת אלומיניום, ציפוי ומסך ניקל. תרשים המבנה של שיח הנושא מוצג באיור 7.

איור 7 תרשים מבנה של אנית המיסב

מבנה החריץ שאומץ על ידי שיח מיסב זה בדרך כלל אינו יכול להישחק דרך מסך הניקל, ואיכותו אמינה יחסית. בינתיים, לשיח המיסב הזה יש שיעור בלאי נמוך. על פי הבדיקות שבוצעו על ידי היצרן המקורי, גם כאשר שיח המיסב נמצא בעומס גבוה ובתנאי סרט שמן דק, הבלאי של שיח המיסב נותר נמוך. שני שיחי המיסב הם מאותה אצווה של מוצרים, כך שבעצם ניתן לשלול את ההשפעה של חומר שיח המיסב.

5) איכות שמן סיכה.

איכות שמן סיכה ירודה עלולה להוביל לבלאי חריג של הזוגות הנעים העיקריים של מנועי דיזל, כגון טבעות דחף, קונכיות מיסבים ראשיים וקונכיות מיסבים מוטות מחברים וכו' [3].

ישנם מצבים שונים בהם איכות שמן הסיכה אינה ברמה. זה יכול להיות בגלל זיהומים שנכנסים לשמן, או שהשמן מתחמצן ויוצר משקעים לאחר שימוש-לטווח ארוך, או שהשמן מתחלב והתקלקל בגלל תערובת מי ים או מים מתוקים, וכתוצאה מכך נוצר סרט שמן לא מתאים.

בבדיקה נמצא כי משטחי קונכיות המיסבים הראשיים, גל ארכובה, גל זיזים וכדומה בתוך גוף מנוע הדיזל היו החלודים בדרגות שונות, ושמן הסיכה הראה תופעת אמולסיפיקציה קלה. לכן, לא ניתן לשלול שהפגיעה נגרמה מאיכות ירודה של שמן הסיכה.

6) אין מספיק שמן סיכה.

שמן סיכה לא מספיק כולל בעיקר נפח שמן סיכה לא מספיק או לחץ שמן סיכה לא מספיק. נפח שמן סיכה לא מספיק יוביל לשימון לא מספק, ויהיה קשה ליצור סרט שמן בין שיח המיסב לגל הארכובה. לחץ שמן סיכה לא מספיק יגרום לקירור לא מספיק של שיח המיסב, יצירת טמפרטורות גבוהות וגרימת נזק לשיח המיסב. לאחר בדיקת נפח ולחץ שמן הסיכה, נמצא כי הם עומדים בדרישות התכנון של נפח שמן הסיכה של מנוע הדיזל, כך שבעצם ניתן לשלול את ההשפעה הנגרמת מחוסר שמן סיכה.

7) פעולה-לטווח ארוך תחת עומס גבוה.

כאשר מנוע דיזל פועל בעומס גבוה במשך זמן רב, עומס ההשפעה בין שיח המיסב לגל הארכובה גדל, סרט השמן ביניהם הופך דק יותר, ובמקרים מסוימים, לא ניתן ליצור סרט שמן שלם. מצב זה מוביל לבלאי חריג של שיח המיסב ואף עלול לגרום לכשל המיסב.

לאחר בדיקת יומן הניווט, לא היה תיעוד של פעולה-ארוכת טווח בעומס גבוה, כך שבעצם ניתן לשלול את ההשפעה הנגרמת מפעולה-ארוכת טווח בעומס גבוה.

III. איתור תקלות וחיסול

בהתבסס על ניתוח עץ התקלה של נזקי המיסב הראשי, הגורם האפשרי לנזק לשיח המיסב הראשי של מנוע זה עשוי להיות האיכות הלא תקינה של שמן הסיכה. לכן, נערך ניתוח נוסף של מערכת שמן הסיכה. מערכת שמן הסיכה של כלי השיט הזה נחקרה, והתרשים הסכמטי של מערכת שמן הסיכה מוצג באיור 8.

איור 8 תרשים סכמטי של מערכת שמן הסיכה

סוג זה של מנוע דיזל יכול להיות בעל שני מצבי שימון: בור מים רטוב ובור יבש. כאשר נעשה שימוש בבור מים רטוב, משאבת שמן הסיכה המונעת במנוע- שואבת את שמן הסיכה מהבור. שמן הסיכה עובר דרך שסתום סימון, שסתום ויסות לחץ, שסתום תרמוסטטי, מצנן, מסנן, מיסבים ומגדש טורבו לפני שהוא זורם חזרה אל הבור ויוצר מחזור סיכה. כאשר שמן הסיכה מגיע לזמן השירות המומלץ או שאיכותו אינה תקינה, הוא מוזרק למיכל השמן המלוכלך להחלפה. אם למנוע הדיזל יש מיכל שיקוע שמן נפרד, שמן הסיכה נשאב מהבור לתוך מיכל השקיעה, מופרד עוד יותר על ידי מפריד השמן, ולאחר מכן נעשה בו שימוש חוזר.

לאחר חקירה, התברר שהכלי פעל עם מערכת בור רטובה ומטהר שמן הסיכה לא היה בשימוש זמן רב. לכן, יש חשד שייתכן שיש בעיה באיכות שמן הסיכה, ושמן הסיכה נשלח לבדיקה. על פי דוח בדיקת שמן הסיכה, התכולה של יוני Na ו-Mg נמצאה גבוהה באופן חריג, מה שניתן לקבוע מראש ששמן הסיכה היה מזוהם במי ים.

כדי להמשיך ולנתח את מקור שמן הסיכה הנכנס למי הים ולחסל את "הגורם השורשי", נערך ניתוח נוסף של מערכת קירור מי הים של מנוע ראשי זה. התרשים הסכמטי של מערכת קירור מי הים מוצג באיור 9.

איור 9 תרשים סכמטי של מערכת קירור מי ים

לאחר שאיבה על ידי משאבת מי הים, מי הים מועברים בהתאמה דרך מצנן האוויר הראשי של המנוע, מצנן שמן הסיכה הראשי של המנוע ומקרר המים המתוקים הראשי של המנוע כדי לקרר אותם. אם יש חדירת מים לשמן הסיכה, מי הים עלולים לחלחל לתוך שמן הסיכה דרך מצנן שמן הסיכה, לגרום להידרדרות של שמן הסיכה ובעקבות כך להוביל לחלודה ולפגיעה במעטפות המיסבים הראשיים, המיסבים וגילי הזיזים וכו'.

לסיכום, לאחר ניתוח עץ תקלה מפורט של נזקי סיב המיסבים הראשיים, נמצא כי הגורם הבסיסי לפגיעה בסיב המיסבים הראשי היה חדירת מי ים לשמן הסיכה במקרר שמן הסיכה, אשר הובילה להידרדרות שמן הסיכה ובעקבות כך לקורוזיה של הרכיבים הפנימיים של המנוע הראשי של האוטובוס הראשי, שבסופו של דבר נשאבה.

לכן, מוצעות תוכניות התיקון הבאות והצעות תחזוקה יומיומיות לצוות:

1) החלף את קונכיות המיסבים השחוקות והחלודות מאוד ואת מנקי הדחף, תקן את פגזי המיסבים החלודים מעט ותקן את גל הזיזים החלוד.

2) תקן את הלוח הראשי של גל הארכובה ובדוק את הפרמטרים המכניים שלו לאחר התיקון.

3) יש לשטוף את מערכת שמן הסיכה, להחליף את שמן הסיכה החדש ולדגום ולבדוק את איכות שמן הסיכה לאחר ההחלפה.

4) מומלץ לצוות לשלוח באופן קבוע את שמן הסיכה לבדיקה, ואת הדגימות לבדיקה יש לקחת ממערכות סיכה שונות.

IV. מַסְקָנָה

בלאי חריג של מיסב המנוע הראשי הוא תקלה נפוצה במנועי דיזל. מאמר זה משתמש בשיטת ניתוח עץ התקלה כדי לנתח את הגורמים האפשריים לבלאי חריג של תות מיסב המנוע הראשי בזה אחר זה, תוך קביעה מהירה של הגורם לבעיה. לאחר תיקון ואימות לאחר מכן, לא נמצא בלאי חריג, המעיד על כך שהניתוח והתיקון היו יעילים.