Параметрическая диагностика дизелей SBV6M540 и Pegaso 9156      Дизель BV6M-540 (6ЧН 37/40) производства фирмы Deutz – среднеоборотный шести-цилиндровый рядный четырехтактный с газотурбинным наддувом установлен в качестве главного двигателя на сухогрузе дедвейтом 4449т. В качестве вспомогательных дизелей на судне установлены три высокооборотных шестицилиндровых дизеля Pegaso 9156. Основные технические характеристики дизелей приведены в таблицах 1,2.

Таблица 1. Технические характеристики и максимальные значения параметров BV6M-540 [1,2] Диаметр цилиндра 370 мм Ход поршня 400 мм Частота вращения коленчатого вала 600 мин-1 Цилиндровая мощность (максимальная) 294 кВт Средняя скорость поршня 8 м/с Число цилиндров 6 Удельный эффективный расход топлива 210 г/кВт*ч Удельный расход масла 1.4 г/кВт*ч Эффективный к.п.д. 41.5 % Механический к.п.д. 89 % Температура выпускных газов за ГТН 410 °С Температура охлаждающей воды вход/выход 70 / 80 °С Фазы газораспредления: впускной клапан открытие/закрытие 15° до в.м.т. / 50° за н.м.т. выпускной клапан открытие/закрытие 72° до н.м.т. / 16° за в.м.т. Давление надувочного воздуха 0.65 кг/см2 Угол опережения впрыска топлива (по индикаторным диагр.) 16.3° до ВМТ Таблица 2. Технические характеристики ВОД Pegaso 9156 Диаметр цилиндра 130 мм Ход поршня 150 мм Частота вращения коленчатого вала 1500 мин-1 Цилиндровая мощность (максимальная) 130 кВт Средняя скорость поршня 20 м/с Число цилиндров 6 Удельный эффективный расход топлива 224.4 г/кВт*ч Удельный расход масла 1.5 г/кВт*ч Эффективный к.п.д. 41.5 % Механический к.п.д. 89 % Температура выпускных газов за ГТН 410 °С Температура охлаждающей воды вход/выход 75 / 83 °С   14.5 : 1 Фазы газораспредления: впускной клапан открытие/закрытие 15° до в.м.т. / 50° за н.м.т. выпускной клапан открытие/закрытие 72° до н.м.т. / 16° за в.м.т. Давление надувочного воздуха 0.65 кг/см2 Угол опережения впрыска топлива (по индикаторным диагр.) 29° до ВМТ

Диаграммы фаз газораспределения и топливоподачи двух дизелей показаны на рисунке 1. Большие величины углов опережения впрыска топлива характеризуют «жесткую работу» обоих двигателей. Рис.1. Диаграммы газораспределения и топливоподачи дизелей Deutz BV6M-540 и Pegaso 9156

Двигатели работали на топливе MGO со следующими характеристиками: r=0.8386 (15°С), кинематическая вязкость n=3 (50°С), температура вспышки 70°С min, температура застывания -14°С max, содержание серы 0.2% max. Дизель BV6M-540 был продиагностирован при частоте при частоте вращения коленчатого вала 583-585 мин-1. В первую очередь были определены и устранены неравномерности в регулировке цикловых подач и углов опережения отдельных цилиндров. В результате удалось добиться более ровного распределения нагрузки между цилиндрами (см. Рис.2). На цилиндре №5 был уменьшен угол опережения подачи топлива до значения и уменьшена цикловая подача. На цилиндре №4 увеличение угла опережения до значения a=17,7 °ПКВ и увеличение цикловой подачи на 2/28 деления рейки позволило привести значения и основных параметров в диапазон допуска. Дальнейшее увеличение угла опережения впрыска топлива на цил.№4 привело бы к значительному повышению «жесткости» рабочего процесса и увеличению ударных нагрузок на подшипники КШМ. Дальнейшее увеличение цикловой подачи на цил.№4 было неэффективным – повышалась температура выпускных газов, при незначительном увеличении среднего индикаторного давления и мощности. Форма вибродиаграммы форсунки цил.№4 позволяет сделать вывод о ее хорошем техническом состоянии [3], таким образом, ревизии подлежал топливный насос высокого давления (нагнетательный клапан и плунжерная пара ТНВД). После регулировки топливной аппаратуры были устранены дефекты в регулировке механизма газораспределения (МГР) – отбалансированы приводы двухклапанной системы и отрегулированы тепловые зазоры. На дизеле установлены по два впускных и два выпускных клапана на каждом цилиндре. При нормальном техническом состоянии каждая группа клапанов должна открываться и закрываться одновременно и фазы газораспределения должны соответствовать паспортным значениям.

Рис.2. Сводный отчет по цилиндрам дизеля Deutz BV6M-540

Вибродиаграммы механизма газораспределения отражают качество закрытия клапанов: в случае одновременного закрытия обоих клапанов вибродиаграммы имеет форму импульса с одним пиком, острым передним фронтом и затухающим по экспоненциальному закону, задним фронтом. На рис3. приведен отчет системы D4.0H [3,4] по цил.№2 двигателя BV6M-540.

Рис.3. Развернутая индикаторная диаграмма и вибродиаграмма топливоподачи и газораспределения цил.№2 Deutz BV6M-540

Рис.4. Сводные вибродиаграммы форсунок и МГР дизеля Pegaso 9156 Форсунка цил. 1 - льёт

Импульс от закрытия впускных клапанов практически не выделяется на первых трех циклах и немного появляется только на 4-м (маркер 5). Ревизия МГР показала необходимость регулировки теплового зазора впускных клапанов. Маркер 4 указывает на двойной импульс, соответствующий закрытию пары выпускных клапанов. Повторяющийся от цикла к циклу двойной импульс характеризует неодновременное закрытие клапанов и необходимость регулировки приводного синхронизирующего механизма. Во время открытия клапанов отсутствует четко выраженный ударный импульс, как при их закрытии, поэтому виброимпульс открытия слабый или вообще отсутствует (маркер 3). Маркер 1 указывает на самый мощный импульс, возникающий при работе форсунки, причем начало впрыска – подъем иглы - показано маркером 2.      Анализ вибродиаграмм дизеля, не оборудованного индикаторными кранами, не позволяет провести полную параметрическую диагностику цилиндра. Тем не менее, сделать экспресс-оценку технического состояния топливной аппаратуры высокого давления и механизма газораспределения таким методом можно. Необходимо отметить, что анализ фаз топливоподачи и газораспределения провести таким методом невозможно, поскольку нет необходимой информации для точной синхронизации вибродиаграммы (нет импульса от фазового датчика и нет индикаторной диаграммы, по которой можно было бы провести синхронизацию). На рис.5 фазовые диаграммы наложены с учетом известного угла опережения топливоподачи, указанного в таблице 2.