정보화의 발전으로 선박은 전통적인 운송 서비스 지원에서 공동 이동 운영으로 전환되고 있습니다. 이는 승무원 및 장비의 기술 성능에 대한 새로운 요구, 특히 선박의 기동성이 높아져 디젤 엔진 부품의 유지 보수 및 교체 작업에 대한 높은 요구 사항을 제시합니다.
응급 수리의 원칙적으로, 실제로 전문가를 승무원과 결합하는 것은 어렵습니다. 따라서 승무원을 전문가에게 배양하고 디젤 엔진의 유지 보수 및 수리에 중요성을 부여하여 수리의 효율성과 품질을 향상시키고 선박 전력 장비의 작동 효율성을 향상시킬 필요가 있습니다.
배기 가스 터보 차지는 일반적으로 해양 디젤 엔진에서 사용됩니다. 최근에는 해양 디젤 엔진에서 터보 차저의 문제와 오작동이 크게 증가했습니다.
따라서 터보 차저의 사용을 분석하고 연구하고 터보 차저에서 발생할 수있는 주요 결함을 결정하고 결함 메커니즘을 결합하고 실패율을 줄이고 서비스 수명을 연장하고 신뢰성을 향상 시키며 용기의 내비게이션 성능을 보장하는 효과적인 방법을 탐색합니다.
I. 터보 차저의 구조 및 작업 메커니즘
디젤 엔진 배기 가스 터보 차저는 주로 터빈, 압축기 및 중간 베어링으로 구성됩니다.
첫째, 터빈의 흡기 포트는 배기관에 연결되며 배기 포트는 배기관에 부착됩니다.
터보 차저의 흡기 포트는 에어 필터 파이프에 연결되어 있으며 배기 포트는 흡기 매니 폴드에 연결되며 터빈 및 임펠러는 각각 동축 터빈 챔버 및 터보 차저에 설치됩니다.
원심 압축기는 머플러, 공기 흡기 쉘, 압축기 임펠러 및 디퓨저로 구성됩니다.
압축기 작동 중에 배기 가스는 배기 메인 파이프로 들어가 터빈 터빈으로 들어가서 배기 포트에서 배출됩니다. 그 후, 배기 팔꿈치, 벨로우즈 및 배기 머플러를 통해 배기 머플러에 연결됩니다.
신선한 공기는 머플러 및 에어 필터를 통해 압축기로 들어갑니다.
② 베어링은 베어링 하우징에 설치된 부유 베어링에 두 개의 내장 된 -을 채택합니다. 윤활유는 주 윤활 시스템에서 들어간 다음 베어링 하우징의 바닥으로 다시 흐릅니다.
coax는 압축기와 터빈의 동축 작동은 들어오는 가스의 압력과 밀도를 증가시킬 수 있습니다. 회전 속도가 일정하게 유지되면 더 큰 출력을 제공하여 연비 개선 및 배출 감소의 효과를 달성 할 수 있습니다.
ⅱ. 일반적인 결함과 원인
배기 가스 터보 차저에서 일반적인 문제 영역에는 압축기, 휠축, 베어링 및 터빈이 포함됩니다.
기계를 시작하고 중지하기 전에 터보 차저의 속도, 온도 및 작동 사운드의 변화에주의를 기울여야합니다.
터보 차저는 높은 - 온도 환경에서 고속으로 작동하며, 열 응력과 교대 응력은 매우 복잡합니다.
고속으로 작동 할 때 터보 차저 임펠러, 액슬 및 베어링의 진동은 맞춤 클리어런스를 손상시키고 터보 차저의 성능에 영향을 미칩니다.
또한, 배기 가스는 산화물과 황 및 질소의 증기를 함유한다. 조합 후 형성된 산은 터보 차저를 부식시키고 서비스 수명을 단축시킵니다.
조사 및 분석 후 터보 차저는 다음과 같은 일반적인 결함을 갖습니다.
1. 서지
디젤 엔진이 갑자기 멈추거나 하중이 제거되면 터보 차저의 로터가 관성으로 인해 멈추지 않습니다.
이 시점에서 흡기 압력은 여전히 매우 높지만 디젤 엔진은 언로드 후에 많은 공기가 필요하지 않습니다. 디젤 엔진의 과도한 역 압력으로 인해 급증이 발생합니다.
디젤 엔진이 과부하되면 배기 가스의 에너지는 폭발적인 경향을 보여줍니다. 현재 디젤 엔진의 속도는 전혀 증가하지 않으며, 신체적 현상도 발생하기 쉽습니다. 이는 압축기에 들어가는 공기가 크게 스윙하여 임펠러의 진동을 일으켜 무거운 천명 소리가 발생하기 때문입니다.
원심 압축기의 경우, 유속이 낮고 배기 압력 값이 2.5kpa보다 큰 경우이 서지 현상이 발생합니다.
호흡 곤란의 주로 세 가지 원인이 있습니다.
정상적인 작동 조건에서 터보 차저의 공기 흐름 경로 :
압축기 섭취량 → 머플러의 공기 필터 → 압축기 임펠러 → 압축기 디퓨저 → 공기 냉각기 → 소멸 박스 → 공기 흡기 → 디젤 엔진 실린더 → 배기 포트 → 배기 가스 터빈 끝의 노즐 링 → 배기 가스 터빈 임펠러 → 배기 가스 보일러 → 배출.
각 부품의 흐름 영역이 고정되어 있습니다.
위의 링크 중 하나가 오작동이 발생하면 디젤 엔진의 가스 순환에 영향을 미쳐 디젤 엔진 터보 차저의 서지, 터보 차저의 성능 효율 감소 및 부스트 소거 압력 및 주 엔진의 배기 온도 상승이 발생합니다. 주 엔진의 배기 온도가 특정 값으로 상승하면 고장 경보, 자동 감속 또는 종료가 발생할 수 있습니다.
공기 흐름이 통과하는 구성 요소 중에서 필터, 실린더 및 노즐과 같은 부품의 더러운 것은 서지를 유발하는 주요 요인입니다.
2. 터보 차저의 기계적 실패
기계적 고장에는 베어링 손상 및 임펠러 블레이드 손상이 포함됩니다.
오작동이 발생하면 먼저 필터 화면을 확인하십시오. 깨끗한 경우 터보 차저 구성 요소에 손상이 있다고 생각하십시오. 문제가 발생하면 기계를 즉시 중지하여 수리하십시오.
(1) 터보 차저 베어링이 손상되었습니다
터보 차저의 차축이 부러졌습니다.
회전 샤프트의 한쪽 끝은 터빈이고 다른 쪽 끝은 임펠러에 연결됩니다.
차축이 고온에서 파손되면 디젤 엔진이 종료됩니다.
베어링 골절의 주요 원인은 다음과 같습니다.
① 외부 힘의 작용 하에서 터빈의 표면이 변하거나 압축기가 단단히 고정되지 않으며 정상적이고 안정적으로 작동 할 수 없습니다. 변형 된 휠 샤프트는 응력과 토크의 작용 하에서 파손됩니다.
turto 터보 차저가 작동 할 때, 터보 차저의 회전 속도가 변함에 따라 차축은 진동하며, 교대 응력의 작용 하에서 피로 골절이 발생합니다.
③ 회전 샤프트에는 윤활이없고 부동 베어링에 부착됩니다. 높은 - 온도와 높은 - 압력 배기 가스는 고정 휠 샤프트에 영향을 미쳐 샤프트가 파손됩니다.
외국 물체가 파이프 흡입구에 빠지고 터빈 박스 하우징에서 주위를 움직이면 볼트와 같은 단단한 물체와 휠 액슬 사이의 단단한 충돌로 인해 차축이 파손될 수 있습니다.
터보 차저의 윤활이 좋지 않습니다.
터보 차저 베어링의 윤활유는 윤활 시스템과 오일 팬에서 나옵니다. 윤활유가 나쁘고 다른 요인은 휠 샤프트의 침식으로 이어질 수 있습니다. 주된 이유는 다음과 같습니다.
윤활유가 불충분하거나 오일 압력이 요구 사항을 충족하지 않으면 유량이 불충분하거나 오일 압력이 지정된 값보다 낮을 때 마찰과 고온으로 인해 차축이 연소됩니다.
② 오일 품질이 요구 사항을 충족시키지 않으면, 비 -의 윤활유를 사용하여 지정된 등급 또는 대량의 부정한 불순물을 사용하면 베어링의 온도가 증가합니다.
turbine 터빈 씰 링이 과도하게 마모되어 상당한 양의 열을 생성하고 베어링 클리어런스를 손상시킬 때 터빈과 회전 샤프트 사이의 틈새에서 고르지 않은 오일 필름은 우수한 윤활 효과를 달성하기가 어렵습니다.
터보 차저의 회전 속도가 최대 속도를 초과하면 런 어웨이 현상이 발생합니다.
회전 속도가 증가함에 따라, 윤활유 공급이 불충분 해지고 냉각 효과가 악화되고 열이 방출되지 않아 휠 액슬이 연소됩니다.
윤활유의 입구 및 출구 온도가 너무 높고 냉각이시기 적절하지 않으면 휠 액슬도 태워집니다.
속도를 내면 속도가 줄어들거나 차량이 검사를 위해 멈추어야합니다. 차축이 손상되면 교체해야합니다.
베어링에 대한 일반적인 손상에는 과도한 마모, 긁힘, 스폴링, 균열 및 연소가 포함됩니다.
오일 압력이 불충분하면 진동 문제, 쉘 변형 및 심지어 베어링의 심각한 마모가 발생합니다.
새로운 터보 차저가 설치되면 윤활유 및 필터가 교체되거나 기계가 오랫동안 유휴 상태 였거나 올바르게 시작되지 않았거나 윤활유의 품질이 낮으므로 저항 증가 또는 오일 흡입구 파이프 라인의 파열과 같은 결함을 유발하기 쉽습니다. 오일 팬의 오일 레벨이 낮 으면 공기가 윤활 파이프 라인으로 들어가서 공기 저항을 유발하거나 터보 차저의 윤활유 공급이 차단되면 베어링 표면의 마모 및 연소가 발생합니다.
(2) 블레이드 손상
터빈이 고속으로 작동하면 매우 작은 잔해물이 들어가더라도 에어 가이드 각도가 변경되어 블레이드 나 임펠러에 큰 영향을 미칩니다.
크고 단단한 물체는 나뭇잎에 흠집이나 균열을 남길 수 있습니다.
블레이드 골절의 주요 원인은 블레이드에 대한 반복적 인 굽힘 응력으로 인한 피로 실패입니다.
터보 차저가 급증하면 터빈 임펠러의 블레이드 팁은 케이싱과 충돌하여 블레이드 변형을 유발하고 회전 속도에 큰 영향을 미칩니다.
임펠러가 파손되면 비정상적인 노크 소리가 종종 발생합니다.
진동이 비정상적이거나 소음이 크면 검사를 위해 기계를 중지해야합니다.
임펠러를 교체하거나 수리 한 후 정적 균형 및 동적 균형 테스트를 수행해야합니다.
(3) 비정상적인 부스트 압력
공기 섭취가 충분하지 않으면 압축 공기를 공기 보충 장치에 의해 압축기로 전송하여 압축의 목적을 달성 할 수 있습니다.
회전 속도가 정격 속도에 접근하거나 도달하면 압력 게이지 판독 값이 더 분명합니다 (예 : NTA855-M350 디젤 엔진의 정격 속도는 1800 r/min).
높은 회전 속도에서는 기계적 효율이 매우 높으며 여러 가지 이유가 압력에 중대한 변화를 일으킬 수 있습니다.
압력이 상승합니다.
하중이 일정하게 유지되면 터보 차저의 과속은 종종 압력이 증가합니다.
주된 이유는 다음과 같습니다.
① 연료 시스템 고장으로 인해 연소 불량, 심한 애프터 벤 팅 및 배기 온도가 증가했습니다.
turtboater 터보 차저 자체는 터빈으로 더러워져 흐름 영역을 줄이고 가스 방출 속도를 가속화하여 터보 차저의 회전 속도가 상승하게됩니다.
diesel 디젤 엔진이 과부하되면 하중이 너무 커지고 회전 속도가 상대적으로 높아지고 배기 가스의 부피가 증가하고 배기 가스 터빈의 회전 속도가 상승하고 압축기 임펠러의 회전 속도가 증가하고 압축 공기의 부피가 증가하며 디젤이 더 완전히 연소됩니다.
이 작업 조건 하에서 연료 분사량이 증가하고 차량은 언제든지 정지 될 수 있습니다. 안전을 보장하기 위해 즉시 속도를 늦추고 언로드해야합니다.
압력이 감소했습니다.
불완전한 연소는 전력에 영향을 미칩니다.
그것은 다음과 같이 나타납니다.
① 더러운 흡기 파이프 : 흡기량 감소, 부스트 압력이 불충분하며 휘파람과 동반합니다. 디퓨저, 임펠러 및 터빈 노즐을 준수하는 탄소 침전물 또는 오일 얼룩은 터보 차저의 회전 저항을 증가시킵니다.
② 부정확 한 연료 공급 타이밍 : 연료 공급 시간은 뒤쳐져서 후회, 디젤의 불완전한 연소, 배기 에너지가 약화되고 터빈 속도가 감소합니다.
∎ 배기 파이프 누출 : 이로 인해 터빈의 가용 에너지가 감소하여 회전 속도에 영향을 미치며 터보 차저의 압력도 그에 따라 떨어집니다.
④ 배기 밸브의 늦은 개구부 및 조기 닫기 : 배기 부피가 감소하고 터빈 로터의 회전 속도가 감소하여 부스트 압력이 감소합니다. 터보 차저 결함과 가능한 원인의 해당 테이블은 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1 선박 터보 차저의 결함 표 및 가능한 원인
그림 1의 분석을 통해 터보 차저 고장의 관련 현상과 원인을 결정할 수 있으며 표적화 된 솔루션을 취할 수 있습니다.