船舶柴油机供油系统故障诊断

发布时间：2022-10-05 10:02 热度：

　　摘要：柴油机故障诊断技术是利用柴油机的状态信息和历史状况，对船舶柴油机的故障诊断、预测故障的一门建立在多学科基础上的综合技术。基于LabVIEW 的船舶柴油机远程故障诊断中的研究,提出了基于虚拟仪器和Internet 的远程故障诊断系统，使远程故障诊断和多专家协同会诊成为可能。

　　关键词：船舶柴油机, 供油系统，故障诊断，BP神经网络

　　1 引言

　　根据英国柴油机工程师和用户协会提供的资料表明:造成柴油机停机后果的各种原因中，燃油供给系统故障占27%，所占比例最大。因此，及时了解燃油供给系统的工作状态，及时发现故障显得极为重要。并且柴油机供油系统的状态信息主要体现在高压油管的压力波形中，因此通过对压力波形的分析，提取足够的特征信息，判断系统的工作状态，以达到诊断系统故障的目的[1,2]。本文中通过虚拟仪器采集高压油管燃油压力波，从压力波形中提取特征参数，且对特征参数归一化处理之后。作为BP 神经网络的输入层参数，最后得出引起故障的原因。

　　2 船舶燃油系统的作用和组成

　　燃油系统的作用是，有控制地向柴油机供应具有一定的压力、流量和雾化良好的燃油以保证柴油机的燃烧能高效地进行;能可靠地连续运转，正确发挥柴油机的功能。船舶柴油机的燃油系统包括供应和喷射两个系统。供应系统一般由日用燃油柜、燃油滤清器、输油泵和燃油管路等组成(大型船舶还设有燃油舱)，用来保证喷射支系统连续供给充分、优质和洁净的燃油。喷射系统一般由高压喷油泵、喷油器和高压燃油管路组成，用来在最适当的时间内，将一定的数量的燃油,以良好的雾化喷入汽缸，使其与空气均匀混合而完成燃烧，并有效地转化为机械功。柴油机的燃油系统设备和布置，根据其机型和所使用燃油不同，而有差异。柱塞式喷油泵柴油机供给系统如下，柴油从柴油箱输入到输油泵，并经输油泵吸入，又经柴油机过滤器压入喷油泵，经喷油泵工作建立起高压再经喷油器喷入汽缸燃烧室。从喷油器泄漏出来的柴油沿回油管流回柴油箱;喷油泵多余的柴油则流回到输油泵的吸入口处。

　　3 供给系统的常见故障及产生的原因

　　开展柴油机故障诊断技术研究，不仅能够帮助维修人员及时发现故障、定位故障，同时能够带来潜在的巨大的军事、经济和社会效益，具体表现在:1)、可以保障船舶运行安全性，减少或避免因事故而造成的重大经济损失和人身伤害。船舶大型机组一般多是在高速、重载下运转，机组运行时的能量很大，一旦发生故障就可能造成严重破坏，甚至使整个机组报废。2)、能够帮助维修人员早期发现设备的异常症状，以便尽快查明故障原因，预测故障的影响，从而实现有计划、有针对性的按工作状态进行维修，即视情维修。这样可以在全局上延长检修周期，缩短检修时一间，从而有效提高设备的运行率。3)、减少维修时间，提高维修质量，节约维修费用。在有计划、有针对性和视情维修的基础上，有时间做好维修前的准备工作，如:资料、工具、器材及检测仪器等，可有效提高维修效率及维修质量，减少平时器材储备，将过去制定的不尽合理的年度、季度维修次数减至最小，避免过剩维修，降低维修费用。4)、节省人力，便于及时掌握柴油机工作状况，为确保装备完好率打下良好的基础。维修人员可以在周保养、季维护、年维修期间中充分利于故障诊断系统，对所属装备柴油机进行全面检测，了解柴油机的工作状况，发现故障及时排除。

　　柴油机工作过程中，燃油供给系统的故障多发生在高压油路，而柱塞偶件和喷油器又是整个供油系统的关键部件，它们的性能好坏直接影响系统乃至整个柴油机的工作性能。柴油机供油系统常见故障的主要有喷孔堵塞，启喷压力降低,喷油器弹簧折断,针阀卡住以及针阀偶件磨损。下面对主要故障模式产生主要原因和压力波影响分