A tengeri dízelmotorok fordulatszám-ingadozásának (surging) fő problémája az üzemanyag-ellátás és a terhelés közötti dinamikus egyensúlyhiány. A konkrét okok négy fő dimenzióból tárhatók fel: az üzemanyagrendszer, a fordulatszám-szabályozó rendszer, maga a motor és a külső környezet. A mechanikus és elektronikus vezérlési logikát ötvözve lefedi a probléma teljes láncolatát az alapvető alkatrészektől a központi vezérlőegységekig:
I. Üzemanyagrendszer hibái: Szakaszos vagy inkonzisztens üzemanyag-ellátás
Az üzemanyag-ellátó rendszer közvetlenül határozza meg az üzemanyag-befecskendezési mennyiséget. Bármely láncszem bármilyen rendellenessége egyenetlen áramtermeléshez vezet, és sebesség ingadozásokat okoz, ami a hibák legalapvetőbb és leggyakoribb forrása.
① Tüzelőanyag minőségi és szállítási problémák: Levegő keveredik az üzemanyagban (levegő összenyomható, ami ingadozást okoz az üzemanyag-ellátási nyomásban), víz (megzavarja az égés stabilitását) vagy szennyeződések (elzárják az üzemanyag-vezetékeket); elgörbült üzemanyag-vezetékek, piszkos vagy eltömődött szűrők (durva vagy finom), instabil üzemanyag-ellátást okozva; üzemanyag-szivattyú meghibásodása (nem megfelelő üzemanyag-ellátási nyomás), nem tudja kielégíteni a befecskendező szivattyú folyamatos üzemanyag-ellátási követelményeit.
② Rendellenességek a befecskendező szivattyúban: A dugattyúpár és a szállítószelep túlzott kopása, ami belső szivárgást, egyenetlen üzemanyag-ellátási nyomást és térfogatot eredményez a hengerek között; beragadt üzemanyag-szivattyú állvány (például szennyeződések eltömődése) vagy meglazult az üzemanyagmennyiség-beállító gyűrű, amely nem tudja pontosan szabályozni az üzemanyag-ellátás mennyiségét; túlzott axiális hézag vagy a vezérműtengely elmozdulása, ami az üzemanyagmennyiség-beállító kar előre-hátra mozgását okozza, ami az üzemanyag-ellátás mennyiségének időszakos ingadozását eredményezi.
③ Befecskendező szelepek hibái: Gyenge porlasztás, csepegés vagy szivárgás, vagy a befecskendezők tűszelepei megégtek, ami jelentős eltéréseket okoz a hengerek égési hatékonyságában; törött befecskendező rugók vagy szállítószelep rugók, ami megzavarja a befecskendezési nyomás stabilitását; inkonzisztens befecskendezési nyomás a hengerek között, ami egyenetlen energiatermelést és közvetlenül fordulatszám-ingadozásokat okoz.
II. Hibák a sebességszabályozó rendszerben: A "szabályzóközpont" meghibásodása vagy késleltetett reagálása
A fordulatszám-szabályozó rendszer a stabil forgási sebesség fenntartásának magja, és mechanikus fordulatszám-szabályozásra és elektronikus fordulatszám-szabályozásra oszlik. Bármely alkatrészének bármilyen meghibásodása szabályozási pontatlansághoz vezet, ami a „kifutó” jelenség fő oka.
(1) Mechanikus szabályozó meghibásodása
① Az alkatrészek kopásával és illeszkedésével kapcsolatos problémák: A röpsúly (flyball) persely, a csapfurat, a nyomólemez és a villa csatlakozási pontjának kopása és lazasága „halott mozgást” eredményez. A kormányzónak meg kell szüntetnie a hézagot, mielőtt cselekedhet, ami késést okoz az üzemanyag-ellátás beállításában és időszakos ingadozásokat. A mágneses héj és az armatúra közötti rossz koaxialitás, valamint a középső tengely és a végburkolat közötti túlzott hézag (például amikor a tervezett interferenciaillesztés hézaggá válik) eltérést okoz az aktuátor mozgásában.
② Rugó- és kenési problémák: A szabályozórugó kifáradása, deformációja vagy helytelen felszerelése rezonanciahatást vált ki, ami felerősíti a sebesség ingadozásait. A szabályozó kenőolajban lévő piszkos, vastag vagy túl magas olajszint növeli a belső mozgási ellenállást, csökkenti a sebességszabályozás érzékenységét, és lassúvá teszi a rendszer reakcióját.
③ Beállítási és telepítési problémák: A szabályozó nem-professzionális kalibrálása (például az állandósult-sebességszabályozási sebesség és az erősítési paraméterek helytelen beállítása) a beállítási tartomány feletti ellenőrzés elvesztéséhez vezet. A helytelen telepítési sorrend (például a beállítócsavar rögzítése a ház csavarjainak meghúzása előtt) megzavarja a középső tengely függőleges helyzetét, felgyorsítva az aktuátor kopását.
(II) Elektronikus sebességszabályozó meghibásodása
① Alapelem meghibásodása: Rendellenes fordulatszám-érzékelő (például elektromágneses indukciós szonda) - piszkos fej, fémpor jelenléte (növekvő mágneses ellenállás, indukált áramingadozást okoz), meglazult vezetékek vagy erős elektromosság (220V/380V) okozta interferencia, hegesztőgépek, nem megfelelő sebességű jelátvitel; elektronikus működtető (szervomotor/elektromágneses működtető) elakadása, armatúra kopása, nem tud pontosan reagálni a vezérlőjelekre, közvetlenül az üzemanyag-befecskendező szivattyú állványának instabil mozgását okozza.
② Vezérlőegységgel és vezetékekkel kapcsolatos problémák: Hardverhiba vagy interferencia az elektronikus szabályozó vezérlőben (ECU/SCB központi feldolgozó egység), hibás ingadozó utasítások kiadása; a vezérlővezetékek rossz érintkezése, instabil jelátvitel, ami gyakori és rendezetlen mozgatómozgásokat okoz; két -szintű PID-szabályozási stratégia paraméterének helytelen beállítása (sebesség PID, rack pozíció PID), gyenge dinamikus szabályozási hatás. (Köztük P arány: a gyors reagálásért felelős, I integrál: a reziduális eltérés kiküszöböléséért felelős, D derivált: a fluktuációk stabilizálásáért felelős.)
III. Motorkarosszéria meghibásodása: "Energiatermelési alap" sérült
A motor saját alkatrészeinek rendellenességei az egyes hengerek energiatermelő kapacitásának kiegyensúlyozatlanságához vezethetnek, ami közvetetten ingadozást okoz a forgási sebességben, ami gyakran összefügg az égési hatásfokkal és a leadott teljesítménnyel.
① A henger rendellenes működése: Egy bizonyos hengerben az elégtelen kompressziós nyomás (például a szelep szivárgása, a dugattyúgyűrű kopása vagy a hengertömítés sérülése) a henger nem vagy nem megfelelő működéséhez vezet; az egyes hengerekből származó kipufogógáz túlzott hőmérséklet-különbsége (a gyártó követelményein túl) kiegyensúlyozatlan égést jelez, ami közvetlenül befolyásolja a kimenő teljesítmény stabilitását.
② Hibák a szívó-, kipufogó- és turbófeltöltő rendszerekben: az eltömődött légszűrők vagy eltömődött köztes hűtők elégtelen beszívott levegőt és tökéletlen égést eredményeznek; a turbófeltöltő csökkent hatékonysága vagy a túlzottan magas kipufogó-ellennyomás (például a kipufogócső eltömődése miatt) megzavarja a szívó- és kipufogórendszer egyensúlyát, ami ingadozásokat okoz a teljesítményben; a turbófeltöltő túlfeszültsége (amit az égés romlása okoz) tovább fokozza a motor instabil fordulatszámát.
IV. Külső környezet és terhelési tényezők: A külső interferencia meghaladja a szabályozási kapacitást
Nem maga a berendezés meghibásodása, hanem azt okozza, hogy a sebességszabályzó rendszer nem tud megfelelni a tényleges igényeknek, ami fordulatszám-ingadozásban nyilvánul meg.
① Túlzott terhelésingadozások: nagy teljesítményű berendezések (például nagy motorok, hegesztőgépek) gyakori indítása-leállása{1}}, a terhelésváltozások meghaladják a fordulatszám-szabályozó rendszer reakcióképességét; a "hajó-motor-propeller" ésszerűtlen egyezése a hajókon (például a sebességváltó rossz bekapcsolása), ami instabil terhelésátvitelhez vezet, közvetetten befolyásolva a motor fordulatszámát.
② Rendellenes környezeti feltételek: Túl nagy magasságban lévő munkaterület (vékony levegő, elégtelen beszívás), túl magas környezeti hőmérséklet (rossz hőleadás, ami befolyásolja az égés hatékonyságát), ami csökkent és instabil motorteljesítményt eredményez; ha a készenléti generátor készletet párhuzamba állítjuk a fő generátorral, a sebesség ingadozások miatt aszinkronhoz, sőt áramkimaradáshoz vezet.