Upload
igor-majkic
View
246
Download
15
Embed Size (px)
DESCRIPTION
dijagnostika kvarova
Citation preview
SVEUČILIŠTE U RIJECI
POMORSKI FAKULTET U RIJECI
DIJAGNOSTIKA KVAROVA PORIVNOG
STROJA SUI
SEMINARSKI RAD
Kolegij: Dijagnostika kvarova
Student: Igor Majkić
Matični broj: 14015/iB
Mentor: dr.sc. Josip Orović
Studij: Brodostrojarstvo
Rijeka, 2013.
2
SADRŽAJ
1. UVOD .............................................................................................................................3
1.1. Opći pojmovi............................................................................................................3
2. MJERENJE VELIČINA ..................................................................................................5
2.1. Mjerenje i greške mjerenja .......................................................................................5
2.2. Sredstva za mjerenje .................................................................................................6
3. PROCES DIJAGNOSTIKE KVAROVA.........................................................................7
4. BRODSKI POGONSKI SUSTAV...................................................................................8
4.1. Dijagnostičke značajke motornog sustava .................................................................9
5. PODSUSTAVI PORIVNOG STROJA .......................................................................... 11
5.1. Podsustav rashladne vode ....................................................................................... 11
5.2. Podsustav ulja za podmazivanje.............................................................................. 12
5.3. Podsustav goriva .................................................................................................... 13
5.4. Podsustav prednabijanja i ispuha ................................................................................ 15
6. EKSPERTNI SUSTAVI ZA DIZEL MOTORE ............................................................ 16
6.1. Zadaće dijagnostike ekspertnog sustava .................................................................. 17
POPIS LITERATURE .......................................................................................................... 18
3
1. UVOD
Dijagnostika kvarova je predmet proučavanja sustava uzajamno povezanih uređaja,
koji su projektirani za zajedničku funkciju sa čovjekom, u cilju traženja neispravnosti i
određivanja njihovih uzroka; prognoziranja njegove raspoloživosti i brzine njegova trošenja,
te određivanja rokova potrebnih popravaka i remonta.
Djelovanje sistema dijagnostike bazira se na prikupljanju informacija o tehničkom stanju
postrojenja (uređaja) i uspoređujuči dobivene podatke sa projektiranim donose se
odgovarajući zaključci.
Razlika između dijagnostike i automatskog upravljanja je ta da se kod automatskog
upravljanja mjeri i upravlja jedna fizička veličina, dok se dijagnostikom mjeri i upravlja čitav
niz fizičkih veličina, te je zadatak dijagnostike utoliko složeniji. Za potpuno rješenje
postavljenih zadataka sistem bi morao imati u svom sastavu računalsku opremu.
U sustav dijagnosticiranja uključeni su:
1. Objekt dijagnosticiranja
2. Tehnička sredstva dijagnosticiranja
3. Čovjek operator
Postoje dva principa ostvarenja dijagnosticiranja:
TEST DIJAGNOSTIKA - kod koje se na objekt djeluje specijalnim test-varijabilnim
veličinama i na temelju reakcije se izvodi zaključak o njegovoj ispravnosti;
FUNKCIONALNA DIJAGNOSTIKA - kod koje se za zaključke o ponašanju objekta u radu
koriste radne varijabilne veličine.
1.1. Opći pojmovi
SUSTAV - skup odnosno kompozicija komponenti, podsklopova i sklopova uređenih i
povezanih tako da se postigne željena funkcija sustava uz prihvatljive performanse i
poudanost. Tip komponenti, njihov broj, način povezivanja u sustav imaju izravan utjecaj na
pouzdanost sustava.
POUZDANOST - sposobnost (mogućnost) komponente ili sustava da radi bez otkaza u
određenom vremenskom periodu, ako su radni uvjeti blizu normalnim uvjetima.
4
RASPOLOŽIVOST - vjerojatnost sustava da radi ispravno, tj. da ostvaruje dodijeljenu mu
funkciju kad se to od njega zatraži. Raspoloživost je kriterij performanse za reparabilne
sustave i uzima u obzir kako pouzdanost tako i aspekte održavanja sustava. Dakle,
raspoloživost predstavlja vjerojatnost da sustav neće otkazati, niti će biti na opravci u
vremenu kad se zatraži njegov rad.
KVAR - nedozvoljeno odstupanje barem jednog fizikalnog ili matematičkog parametra od
prihvatljive (uobičajene) standardne vrijednosti.
OTKAZ - stalni / potpuni prekid u obavljanju specificirane funkcije sustava u okruženju
normalnih radnih uvjeta.
POGREŠKA - razlika između mjerene ili izračunate vrijednosti (izlazne varijable) i postavne
(specificirane) ili teorijski željene vrijednosti.
SMETNJA - nepoznati ili neupravljivi ulaz koji djeluje na sustav.
POREMEĆAJ - ulaz koji svojim djelovanjem na sustav izaziva privremeno odstupanje od
željenog stanja (ponašanja).
SUSTAV ZAŠTITE - elektronički sustav koji štiti lokalne podsustave od trajnih oštećenja ili
opasnih događaja iz okoline.
NADZOR - kontinuirano on-line praćenje rada fizikalnog sustava snimanjem karakteristika i
podataka, te prepoznavanje i dojava nedopuštenog (nenormalnog) ponašanja sustava.
REDOVITO ODRŽAVANJE - skup planiranih mjera i aktivnosti redovitog servisiranja,
zamjena i remonta sustava s ciljem osiguranja kvalitetnog rada i predviđenog životnog
ciklusa.
PREVENTIVNO ODRŽAVANJE - unaprijed planirane aktivnosti održavanja s ciljem
prevencije kvarova, otkaza i povećanja raspoloživosti sustava, tj. potrbno je spriječiti kvar ili
otkaz prije nego se dogodi. Preventivne akcije uključuju pravovremene provjere i testiranje
komponenti, popravke ili zamjene prije nego nastupi kvar ili otkaz.
5
2. MJERENJE VELIČINA
2.1. Mjerenje i greške mjerenja
Dijagnosticiranje stanja je osnova za optimalno vođenja pogona. Budući da
dijagnosticiranje bez mjerenja nije moguće, to je poznavanje metoda mjerenja, mjernih
osjetnika i tehnike dijagnosticiranja od vrlo velike važnosti za projektiranje i optimalno
vođenje pogona termotehničkih postrojenja.
U sustavima radnih medija brodskih dizel motora od bitne važnosti za regulaciju su slijedeće
fizikalne veličine : temperatura, tlak, protok i razina.
Postoji nekoliko metoda mjerenja:
INDIREKTNA METODA MJERENJA - Tražena mjera određuje se na osnovu rezultata
direktnih mjerenja (apsolutna ili usporedna) neke druge veličine vezane sa traženim
određivanjem funkcionalne zavisnosti (npr. mjerenje srednjeg dijametra zavojnice pomoću tri
žice).
KOMPLEKSNA METODA MJERENJA - Primjenjuje se za kontrolu predmeta složenog
geometrijskog oblika, kada smo prinuđeni da jednostavno nekoliko mjernih elemenata.
DIFERENCIJALNA METODA MJERENJA - Metoda mjerenja koja se primjenjuje kada
imamo predmet složene konfiguracije-mjerenje posebno svakog dijela nezavisno jedan od
drugog.
METODA MJERENJA DODIROM - Dodir predmeta kojeg mjerimo sa radnom (mjernom)
površinom mjernog instrumenta.
METODA MJERENJA BEZ DODIRA - Nema dodira predmeta kojeg mjerimo sa radnom
(mjernom)
površinom mjernog instrumenta.
Svako mjerenje ma koliko bilo brižljivo vršeno, praćeno je greškama, uslijed čega nikada ne
dobijemo točne, već približne mjerne veličine. Uzroci grešaka su vrlo različiti. One mogu
poticati od nesavršenosti mjernog instrumenta ili pribora, od uvjeta mjerenja, od individualnih
sposobnosti osobe koja mjeri i dr.
Rezultati mjerenja obično se izražavaju brojem. Da bi znali koliko su točni, neophodno je
znati kakvi su ih uzroci izazvali i kako ih možemo odstraniti ili uzeti u obzir kod učitavanja.
6
Greške mjerenja, kao i greške obrade mogu biti trojake: sistematske, osobne i slučajne.
Sistematske greške su takve greške koje imaju uvijek jednu te istu veličinu ili se
odigravaju po jednom određenom zakonu. Sistematske greške mogu se odstraniti uvođenjem
odgovarajućih popravki, korekcija. Kad se proces mjerenja dovoljno izuči, uzroci sistematskih
grešaka mogu biti točno utvrđeni i njihov utjecaj se može predvidjeti i uzeti u obzir.
Osobne greške mogu biti promjenljive pošto ovise od iskustva osobe koja vrši mjerenje.
One se mogu smanjiti uvježbavanjem i višestrukim ponavljanjem mjerenja.
Slučajne greške se nazivaju takve greške koje nemaju stalnu veličinu, a uzroci ne mogu
biti točno utvrđeni. Ukoliko im se uzroci i karakteristike ne mogu utvrditi, znači da ih ne
možemo odstraniti iz teorije mjerenja. Utjecaj slučajnih grešaka možemo uzeti u obzir samo
pomoću teorije vjerojatnosti. One nemaju ni stalnu vrijednost, ni stalan znak.
2.2. Sredstva za mjerenje
Prema konstrukciji mjerne instrumente i pribore djelimo na:
1. Mikrometarski mjerni instrumenti koji rade na principu kinematskog para (mikrometar)
2. Polužno-mehanički mjerni instrumenti (komparator, minimetar)
3. Polužno-optički mjerni instrumenti
4. Optičko-mehanički mjerni instrumenti (mikroskop)
5. Pneumatski mjerni instrumenti
6. Električni mjerni instrumenti
U karakteristike mjernih instrumenata spada:
- Veličina podjele na skali instrumenta, tj. udaljenost između dviju susjednih linija
- Vrijednost podjele na skali
- Veličina mjerenja cijele skale instrumenta - područje mjerenja
- Početna najmanja odnosno krajnja najveća veličina koja se na instrumentu može izmjeriti
- Stupanj osjetljivosti mjernog instrumenta tj. koja je najmanja veličina koja može izvršiti
primjetno očitavanje na mjernom instrumentu.
Greška pokazivanja mjernog instrumenta je razlika između očitane vrijednosti na skali
mjernog instrumenta i stvarne izmjerene veličine.
7
3. PROCES DIJAGNOSTIKE KVAROVA
Osnovni zadaci u dijagnostici kvarova su:
1. otkrivanje kvara - detektirati vrijeme nastanka kvara uz prisustvo poremećaja (smetnje,
šum)
2. lokalizacija kvara - klasificirati nastale kvarove, odnosno odrediti mjesta nastanka, vrstu i
vremena pojave kvarova,
3. analiza - identifikacija kvara - odrediti veličinu, tip kvara, uzroke i moguće posljedice.
Slika 1. Blok dijagram procedure dijagnostike kvarova.
Simptomi predstavljaju promjenu osmotrivog kvantificiranog parametra od normalnog stanja
sustava ili opažanje eksperta, operatera, heurističke činjenice i drugo, što ukazuje na
mogućnost pojave kvara sustava, te se mogu izraziti kao:
1. analitički: promjene u rezidualima, koje su prešle prag za detekciju kvara (konstantni ili
adaptivni),
2. heuristički: opažanje ili mjerenje eksperta, operatera (akustički šum, posebne oscilacije,
boja, dim, miris,..), heurističke činjenice temeljene na iskustvu eksperta, operatera,
3. statistički: podaci i povijest procesa (učestalost kvarova, vrijeme rada bez kvara, prosječno
vrijeme između kvarova, prosječno vrijeme trajanja komponenti, posljednji popravak,
dopušteno opterećenje, radna područja i opterećenja, povijest ponašanja u sličnim
okruženjima, trend analiza itd.).
Baza znanja za sustav dijagnostike formira se kao skup pravila i činjenica koji opisuju logičku
vezu između opaženih simptoma i kvarova. Za mnoge komponente sustava, dublja fizikalna
slika između simptoma i kvara, te dinamika prostiranja kvara nije poznata (npr. utjecaj
temperature ležaja na trenje, istjecanja medija, sadržaj metala u ulju, vode u gorivu, pukotina
u materijalu i sl.). Zato se, heuristička znanja obično predstavljaju u obliku statičkih odnosno
produkcijskih pravila tipa:
8
ako <uvjet> onda <posljedica>
Uvjeti (premise) predstavljaju činjenice u obliku opaženih simptoma ili međudogađaja, a
posljedice (zaključci ili akcije) su međudogađaji ili kvarovi kao logički uzroci činjenica.
Rano otkrivanje kvarova sustava u operativnom radu, veoma je bitno za pravovremeno
poduzimanje odgovarajućih preventivnih i zaštitnih akcija, te prilagodbu sustava u stvarnom
vremenu.
Kontinuiranim praćenjem većeg broja važnih varijabli sustava i analizom njihovog
vremenskog trenda, moguće je detektirati nastajanje kvara u ranijoj fazi, čak prije same
pojave i mogućih posljedica, što daje mogućnosti reakcije sustavu ili operateru stroja.
Relacije između dijagnostičkih signala / simptoma i kvarova učinkovit su način za detekciju i
lokalizaciju kvarova komponenti sustava, a mogu se izraziti u raznim oblicima: preglednim
tablicama, analitičkim izrazima, dijagnostičkom matricom simptomi / kvarovi, kvalitativnim
modelima u neizrazitoj logici ili neuronskim mrežama, heurističkim relacijama temeljenim na
iskustvu eksperta i operatera. Bolja lokalizacija i brže otkrivanje kvarova postižu se, ako se u
opisani dijagnostički sustav uključi i dinamika nastajanja odnosno vremenski slijed kvarova,
te više-vrijednosna umjesto binarne logike.
4. BRODSKI POGONSKI SUSTAV
Za sigurnost plovidbe broda od izuzetnog je značaja poznavanje trenutnog stanja i
buduće raspoloživosti glavnog dizel motora. Dijagnosticiranje stanja brodskog motornog
sustava zasniva se na permanentnom mjerenju - praćenju, za proces relevantnih značajki,
obradi rezultata mjerenja, te njihovoj prezentaciji i korištenju u svrhu uvida u ispravnost,
efikasnost i raspoloživost. Bitan preduvjet za ostvarenje navedenih ciljeva je pravilan izbor
značajki mjerenja i mjernih mjesta. Razvoj motora s unutrašnjim sagorijevanjem postavlja
pred istraživače i ispitivače sve kompleksnije zahtjeve u pogledu obuhvatnosti i egzaktnosti
dobivanja i korištenja rezultata mjerenja. Glede ocjene rada i efikasnosti složenog
dijagnostičkog sustava kao što je dizel motor potrebito je potpuno poznavati radni proces
motora kao i zavisnost izlaznih značajki o ulaznim značajkama procesa. Preduvjet za
projektiranje i realizaciju dijagnostičkog sustava brodskog diesel motora je identifikacija
relevantnih značajki sustava dizel motora.
9
Slika 2. Struktura brodske propulzije
4.1. Dijagnostičke značajke motornog sustava
Cilj svakog ispitivanja motora je dokazati, u određenim uvjetima, postizanje zahtjevanih
značajki, te pokazati sigurnost i trajnost u radu. Proizvođači motora i klasifikacijska društva
preporučuju koje su značajke motornog sustava relevantne i preporučuju se za kontinuirano
praćenje. U ovom radu relevantne značajke su podijeljene na nadzorne, upravljačke-
regulacijske ili zaštitne.Osnova za svrsishodnu dijagnostiku, brodskog dizel motora je dobro
određen i razrađen sustav. U radu, posebna pažnja posvećena je slijedećim općim
značajkama: temperatura, tlak, protok, broj okretaja.
TEMPERATURA - jedan od najbitnijh pogonskih parametara. Mjerenjem temperature mogu
se dobiti informacije o stanju procesa kao što su:
- termičko opterećenje vitalnih dijelova motora
- nepotpuno izgaranje u cilindrima
- trošenje tarnih površina
- neispravnost sustava za hlađenje i podmazivanje
TLAK - kao i temperatura predstavlja esencijalnu pogonsku značajku. Pomoću njega mogu se
dobiti obavijesti o:
- stanju radnih medija (ulja za podmazivanje, goriva, zraka za ispiranje, ispušni plinovi)
- termodinamičkom procesu koji se zbiva u prostoru izgaranja.
PROTOK - često se zahtjeva mjerenje volumnog ili masenog protoka. Kod dokazivanja
performansi motora mjerenje potrošnje goriva je jedna od najbitnijih značajki.
BROJ OKRETAJA - kod sustava sa rotacijskim djelovima važna pogonska značajka je broj
okretaja ili kutna brzina vrtnje.Za nas su bitne značajke broj okretaja motora i turbopuhala.
SNAGA – određuje se na osnovu poznate veličine zakretnog momenta i kutne brzine motora.
Prema gornjim značajkama odabrane su dijagnostičke značajke sustava brodskog dizel
10
motora.Snaga se u pogonu mjeri pomoću zatvorenog indikatorskog dijagrama.Otvoreni
indikatorski dijagram prikazuje tlakove kompresije i izgaranja i kutove ubrizgavanja i paljenja
te otvaranja ispušnog ventila.
Model dvotaktnog dizel motora s turbopuhalom vidljiv je na slici 3. Na slici su vidljive glavne
značajke kao i tok pojedinih medija, odnosno mehaničke veze dijelova motornog kompleksa.
Slika 3. Blok dijagram ulazno-izlaznih značajki procesa
U - tok ulja za podmazivanje
RM - tok rashladne morske vode
IZ - tok zraka za ispiranje
M - mehaničke veze
RV - tok rashladne vode
G - tok goriva
IP - tok ispušnih plinova
11
5. PODSUSTAVI PORIVNOG STROJA
Za kvalitetnu dijagnostiku i upravljanje sustava potrebno je poznavanje njegove strukture,
povezanosti i međuovisnosti podsustava i komponenti, te kontinuirano praćenje rada i
promjena tijekom vremena tj. kvalitetan i sveobuhvatan sustav nadzora u realnom vremenu na
koji se nadovezuje sustav dijagnostike i upravljanja. Svaki brodski glavni porivni strojni
kompleks sastoji se od motora kao glavnog dijela i njemu pridruženih ne manje važnih
podsustava.
Slika 4. Brodski dizelski motor s podsustavima
5.1. Podsustav rashladne vode
Kod motora s unutarnjim izgaranjem, energija koju gorivo sadrži u sebi se iskorištava za rad
motora. Sagorijevanjem goriva u cilindrima, dio te energije se uslijed ekspanzije nastalih
plinova pretvara u mehaničku energiju potiskivanjem klipova motora. Drugi dio energije se
pretvara u toplinsku energiju koju ne možemo iskoristiti za rad motora. Tu je toplinu potrebno
odvoditi da bi se sam motor zadržao u određenim temperaturnim granicama, jer visoke
temperature mogu uzrokovati štetne posljedice po sam motor.Kod previsoke temperature
rashladne vode dolazi do isparavanja i stvaranja parnih džepova koji onemogućuju dodir
12
rashladne materije sa hlađenim elementima i time dolazi do pregrijavanja materijala koje
može uzrokovati pucanje, lomove, i zamor materijala.Nagle promjene temperature
uzrokovane nepravilnim radom regulatora temperature mogu dovesti do istih havarija, a česti
su manji kvarovi kao propuštanja rashladne vode po spojevima zbog oštečenja brtvenog
elementa.
Neke od praćenih značajki:
Nadzirani parametri Alarm graničnih
vrijednosti
Zaštitno djelovanje Indikacije
Tlak morske vode Min. Automatski start stby
pumpe
Stalno
Tlak rashladne vode Min. Automatski start stby
pumpe
Stalno
Temperatura
rashladne vode
Max. Smanjenje
opterećenja
Stalno
Onečišćenje sustava
uljem
Alarm
Razina sredstva za
hlađenje
Min. Na poziv
5.2. Podsustav ulja za podmazivanje
Sustav podmazivanja vrši i djelomično hlađenje slijedećih dijelova: klip, prstenovi, križna
glava, temeljni i leteći ležajevi, osovina turbopuhala, bregasta osovina, i drugi. Ovaj sistem
opskrbljuje uljem ležajeve motora a zatim klipove. Ulje za podmazivanje se pumpa iz tanka s
dna glavnim uljnim pumpama do rashladnika ulja za podmazivanje, termostatskog ventila
kroz potpuno protočni pročistač do motora gdje se distribuira prema klipovima i ležajevima.
Ulje za hlađenje cilindara se dostavlja cilindru kroz teleskopske cijevi i spojene su sa
podupiračima križne glave. Od tud je ulje distribuirano na ležajeve križne glave, vodilice,
leteće ležajeve, glavne ležajeve i na krunu klipa. Prestanak dobave ulja za hlađenje jednom ili
više cilindara može prouzrokovati taloženje teškog uljnog ugljena u komorama za hlađenje.
Ovo će za posljedicu imati smanjenje hlađenja, te isto tako povećanje temperature materijala
iznad radnih, predviđenih, točaka. U ovakvim slučajevima, da bi izbjegli oštećenja krune
cilindara, trebali bi odmah smanjiti njihovo opterećenje te prvom prilikom izvući cilindre u
svrhu čišćenja njihovih komora za hlađenje. Kvar kod ulja za hlađenje će prouzrokovati
pojavu alarma te usporavanje motora. Na postrojenjima koji imaju osovinski generator spojen
u mrežu, pomoćni motor će startati automatski i spojiti se na mrežu prije nego se iz mreže
13
isključi osovinski generator i smanje okretaji motora.Nakon popravka kvara cirkulacijskog
ulja, mora se pomoću cirkulacijske pumpe ulja provjeriti dali imamo ikakva curenja ulja u
sistemu te dali su izlazi ulja na križnoj glavi, letećim ležajevima i u cilindru ispravni.
Ako tlak ulja za podmazivanje padne ispod nominalnog tlaka, sigurnosna oprema motora će
smanjiti broj okretaja motora na SLOW DOWN level, odnosno zaustaviti rad motora kada
tlak ulja dosegne vrijednost levela SHUT DOWN. Na postrojenjima koji imaju osovinski
generator spojen u mrežu, pomoćni motor će startati automatski i spojiti se na mrežu prije
nego se iz mreže iskljući osovinski generator i smanje okretaji motora. Treba pronaći i
odstraniti uzrok pada tlaka ulja. Provijeriti dali ima tragova istopljenosti bijelog metala na
letečim ležajevima i u karteru. Pažljivo provijeriti stanje 15-30 minuta nakon starta, ponovno
nakon jednog sata i na kraju nakon postignute pune snage motora.
Neke od praćenih značajki:
Nadzirani parametri Alarm graničnih
vrijednosti
Zaštitno djelovanje Indikacije
Tlak ulja za
podmazivanje
Min. Automatski start stby
pumpe
Stalno
Temperatura ulja na
ulazu u motor
Max. Stalno
Temperatura ulja na
izlazu iz motora
Max. Smanjenje
opterećenja
Stalno
Protok ulja Alarm Smanjenje
opterećenja
Na poziv
5.3. Podsustav goriva
Dobro projektirani sustav goriva omogućava kvalitetno skladištenje, čišćenje i napajanje
gorivom u dovoljnoj količini i propisnom tlaku. Svaka tehnička osoba koja je u dodiru sa
sustavom mora dobro poznavati sve komponente, mora razumjeti principe rada i sigurnosti.
Kod kvara na sustavu goriva neće se dogoditi havarija na samom motoru ali se motor
zaustavlja. Time se gubi sposobnost manevriranja broda i ugrožena je sigurnost broda, posade
i tereta. U slučaju kvara na pojedinoj cilindarskoj jedinici, ista se može isključiti i odvojiti od
ostatka sustava čime se povećava žilavost i sigurnost pogona.Nepravilnim radom ne mora
uvijek doći do zaustavljanja porivnog stroja.Ponekad je rad stroja moguć ali nije ekonomičan,
14
stoga je također potrebno što prije otkloniti kvar. Manje nepravilnosti je neki put nemoguće
uočiti normalnim nadzorom stroja, nego se to vrši pomoću indikatorskih dijagrama.
Osim samog sustava od esencijalne važnosti za pravilan rad porivnog stroja je kvaliteta
goriva. Uslijed zbog cijene sve lošije kvalitete goriva, sami fizički tretman goriva više nije
dostatan. Povećan sadržaj pepela, asfaltena, vanadiuma itd. značajno otežava rad motora,
smanjuje učinkovitost i ekonomsku isplativost. Pregledom izviješća goriva poslanog na
provjeru, stanja dobivenog provjerom u brodskim uvijetima, te na osnovu zapažanja u radu
brodskog motora i pregleda njegovih vitalnih dijelova, možemo vršiti dodavanje aditiva.
Sukladno proizvođačima dodataka možemo i definirati neke štetne poslijedice, te provesti
zahvate poboljšanja. Sumpor u dodiru s vlažnim zrakom ili vodom, stvara sumporastu
kiselinu koja nam stvara poteškoće poznate pod nazivom niskotemperaturna korozija. Krute
nečistoće koje nastaju izgaranjem se zadržavaju u obliku naslaga u sustavu ispuha. Kako
ugljikov monoksid CO nastaje nepotpunim izgaranjem, dodajemo katalizator koji pospješuje
izgaranje.Naslage na stijenkama ispušnog sustava umanjuju djelovanje ispušnih izmjenivača
topline i smanjuje se presjek ispušnog sustava.Zbog naslaga na lopaticama plinske strane
turbopuhala smanjuje se i pritisak ispirnog zraka a time i snaga motora.Voda u gorivu
uzrokuje koroziju vitalnih dijelova pumpi i cjevovoda goriva ali i loše izgaranje goriva i time i
smanjenje snage stroja.Osim kemijskog sastava goriva važan je i viskozitet koji se može
regulirati promjenom temperature goriva.Veći viskozitet onemogućuje pravilno protjecanje
goriva kroz sapnice ubrizgača i nepravilno raspršivanje što dovodi do nepravilnog izgaranja i
na kraju do smanjenja snage stroja.
Slika 5. Visokotemperaturna i niskotemperaturna korozija
15
Slika 6. Voda u gorivu
Neke od praćenih značajki:
Nadzirani parametri Alarm graničnih
vrijednosti
Zaštitno djelovanje Indikacije
Tlak goriva Min. Automatski start stby
pumpe
Na poziv
Viskozitet goriva Max./Min. Stalno
Razina goriva Min. Na poziv
5.4. Podsustav prednabijanja i ispuha
U cilju povećanja iskoristivosti volumena cilindra i stupnja iskorištenja motore prednabijamo
pothlađenim zrakom koristeći energiju ispušnih plinova. Turbopuhalo može raditi na
konstantni tlak (češće) ili impulsno. Ispušni plinovi se odvode iz cilindara u kolektor ispušnih
plinova gdje se neutraliziraju fluktuacije tlaka iz cilindara i odatle se plinovi konstantnog
pritiska vode u turbopuhalo. Kompenzatori tlaka su smješteni između ispušnih ventila i
kolektora ispušnih plinova i između kolektora i turbopuhala. Motor se opskrbljuje ispirnim
zrakom iz jednog ili više turbopuhala. Puhalo usisava zrak iz strojarnice, kroz filtere, a
komprimirani zrak se hladi u rashladniku ispirnog zraka. Rashladnik je opremljen “hvatačem”
kondenziranih kapljica, što spriječava da kondenzirana voda bude odnešena zrakom u
kolektor ispirnog zraka i u komoru izgaranja.Nepravilnim radom sustava prednabijanja ne
dovodi se dovoljna količina zraka za ispiranje motora. Do nepravilnosti može doći zbog
prljavog usisnog filtera turbine, slabog hađenja zraka, prljavih lopatica zračne i plinske
strane.Previsoka ili preniska temperatura ispušnih plinova je uzrokovana nepravilnim
izgaranjem goriva zbog nekih od prije navedenih razloga a time može dovesti i do pregrijanja
materijala i niskotemperaturne korozije. Također, pošto je sustav prednabijanja neposredno
16
povezan sa sustavom ispuha, poteškoće u radu ispušnog sustava utječu direktno na ispiranje i
prednabijanje motora.
Neke od praćenih značajki:
Nadzirani parametri Alarm graničnih
vrijednosti
Zaštitno djelovanje Indikacije
Tlak ispirnog zraka Stalno
Temperatura ispirnog
zraka
Max. Smanjenje
opterećenja
Stalno
Temperatura ispušnih
plinova iz cilindra
Max. Smanjenje
opterećenja
Stalno
Temperatura plinova
na ulazu u TP
Max.
6. EKSPERTNI SUSTAVI ZA DIZEL MOTORE
Ekspertni sustav sačinjavaju programi elektroničkog računala, koji se koriste za
uskladištenje znanja i iskustava stručnjaka određenog znanstvenog područja. To znanje i
iskustvo upotrebljava se za rješavanje složenih problema na isti način kako bi to učinio
stručnjak. Ovaj oblik software-a omogućuje računalu da umjesto dosadašnje ograničene uloge
postane stvarni sudionik, koji može zaključivati na istoj konceptualnoj razini, kao i njegov
korisnik i pri tom dijagnosticirati, analizirati i savjetovati. Za sve ekspertne sustave se može
reći da uspješno rješavaju sve rutinske i većinu težih problema. Ekspertni sustav oslobađa
operatera od teških problema i čak od kreativnijih aktivnosti, kao što je istraživanje i dizajn.
Karakteristika ekspertnih sustava je brzo i točno djelovanje, objašnjavanje i davanje odgovora
na temelju teorije ili prema heurističkim pravilima, odnosno, pozivajući se na već zapamćene
slučajeve iz prošlosti. Baza znanja pri izradi dijagnostičkog ekspertnog sustava je datoteka
kvarova gdje se uvode teoretska i praktična znanja stručnjaka.
Prvi ekspertni sustav poceo se razvijati 90ih godina u suradnji proizvođača motora MAN
B&W i Pielstick pod nazivom CoCoS (Computer Controlled Surveillance) a sastoji se od 4
temeljna modula: sustav za dijagnostiku rada stroja, sustav planiranja održavanja, sustav
narudžbi rezervnih dijelova, sustav identifikacije rezervnih dijelova.
17
Slika 7. Dijagram toka podataka u CoCoS sutavu
6.1. Zadaće dijagnostike ekspertnog sustava
Osnove za dijagnostiku tehničkog sustava jesu:
- određivanje ispravnih tehničkih sustava koji podliježu dijagnostici njihovih mogućih
neispravnosti;
- formiranje i izbor matematičkog modela ispravnog sustava, koji pomaže u otkrivanju
neispravnosti;
- formiranje i algoritam dijagnosticiranja;
- izbor sredstava dijagnosticiranja.
Prema karakteru promjene dijagnostičkih značajki s vremenom, razlikujemo:
- statičke (uzima se da mjerna veličina ostaje nepromjenjena),
- dinamičke (mjerna veličina mijenja se s vremenom).
Stanje tehničkog sustava u našem slučaju motora, može se opisati velikim brojem
dijagnostičkih značajki. Sve značajke radnog procesa ne utječu podjednako na stanje sustava.
Veći broj značajki koji se kontrolira omogućava veću vjerojatnost pravilne prognoze stanja
18
sustava. Rad u različitim režimima opterećenja i stalna promjena vanjskih uvjeta utječu na
vrijednosti značajki. Kod ovako složenih sustava, kao što je motorni sustav, ne mogu se
teoretski navesti sva moguća stanja. Zato je potrebno otkriti kakve su neispravnosti i
odstupanja od normalnog rada moguća, što je u radu i učinjeno.
POPIS LITERATURE
1. Gojmir Radica: Dijagnostika kvarova
2. Radovan Antonić: Nove tehnologije dijagnostike i upravljanja
3. Ante Pažanin: Brodski motori
4. HSD MAN B&W 6S60MC manual