Este artigo analisa dois tipos representativos de falhas de desligamento automático em sistemas de controle eletrônico relacionados aos controladores eletrônicos de velocidade R082, a saber, "falhas de desligamento imprevisíveis" e "falhas de excesso de velocidade", e estuda soluções para resolver efetivamente tais problemas.
1, Mau funcionamento imprevisível
1. Fenômeno de falha. A definição de "falha imprevisível" é que a velocidade é anormalmente inferior a 1.500 r/min e é eficaz sob o estado de autocontrole do microcomputador do dispositivo de controle centralizado. Esta falha pode se manifestar como um alarme de “falha imprevisível” que aparece na tela do CRT na sala de controle, fazendo com que o motor diesel desligue.
2. Análise de falhas. Os sinais de alarme de desligamento do sistema de controle eletrônico do motor diesel incluem alarme de falha abrangente, alarme de baixa pressão de óleo, alta temperatura da água doce, alarme de velocidade excessiva e outros sinais de alarme. O motivo do desligamento por mau funcionamento pode ser analisado com base na situação de alarme. A árvore de falhas do alarme de controle eletrônico é mostrada na Figura 1.
Figura 1 Árvore de falhas do sistema de controle eletrônico do motor diesel
From the fault phenomenon, the diesel engine executed the normal shutdown command. According to the fault tree diagram, this fault is in the "electronic control system alarm" ->alarme abrangente "categoria. Este tipo de mau funcionamento é causado pelo módulo de controle de velocidade ECS (sistema de controle do motor diesel), que pode ser devido a falha do sensor de deslocamento, falha do sensor de velocidade, falha do circuito, etc. O diagrama do princípio de funcionamento do R082 eletrônico governador para o módulo de controle de velocidade é mostrado na Figura 2.
Figura 2R082 Diagrama do princípio de funcionamento do governador eletrônico
Após a velocidade do motor diesel ser obtida pelo sensor de velocidade (24), a diferença entre o valor de velocidade medido (26) e o valor de velocidade definido (1) é transmitida ao regulador de velocidade (3), que então controla o regulador de abastecimento de combustível (6) ajustar o fornecimento de combustível ao motor diesel para obter regulação de velocidade. Portanto, o diagnóstico e a solução de problemas de falhas devem ser realizados um por um ao longo do circuito do módulo de acordo com o princípio do primário para o secundário e, além disso, as condições no local, como desmontagem, substituição e teste, devem ser consideradas de forma abrangente.
A principal unidade de controle neste módulo é o governador eletrônico, que é o governador eletrônico R082 neste motor diesel. Com base nisso, é formulada a seguinte rota de solução de problemas: ① Mau isolamento do governador eletrônico R082; ② O regulador eletrônico de velocidade R082 tem sua própria falha; ③ Enviar erroneamente um sinal de desligamento; ④ Falha de sinal do equipamento de controle centralizado; ⑤ Mau funcionamento do sensor de velocidade.
3. Solução de problemas
(1) Verifique as caixas interna e externa do R082. O sistema de controle eletrônico dos motores diesel possui circuitos complexos, que muitas vezes interferem na transmissão e recepção de sinais devido a problemas de isolamento. Verifique as caixas interna e externa do R082, que apresentam bom estado de isolamento estático e resistência de isolamento entre 1-2M Ω, indicando que não há interferência de sinal.
(2) Verifique o controlador eletrônico de velocidade. 1) Depois de trocar o regulador do motor diesel defeituoso pelo regulador do motor diesel em operação normal, o fenômeno da falha mudou. 2) Analise minuciosamente o regulador de velocidade, ajuste o capacitor eletrolítico do regulador de velocidade e transfira o fenômeno de falha novamente. Com base nos fenômenos de transferência de falta acima, pode-se concluir que a falta é causada pela falha do capacitor eletrolítico dentro do governador. 3) Depois de substituir as peças sobressalentes do capacitor eletrolítico, o trem de alta velocidade ainda apresentou um mau funcionamento imprevisível e parou após cerca de meia hora. Durante a operação, foi observado que a luz de sinalização de estacionamento da placa eletrônica RZ dentro da caixa do governador piscou pelo menos 4 vezes, seguida de piscar contínuo até a parada do motor diesel. Isso indica que existem outros componentes defeituosos no circuito.
(3) Verifique a placa R082 e LOP. 1) Após inspeção do R082 e LOP, constatou-se que os 13 terminais do plugue D e F (definidos como desaceleração do motor diesel) do R082 não estão conduzindo em ambas as direções (o efeito normal do diodo é condução unidirecional), indicando uma falha no plugue. . 2) Após a solução de problemas, descobriu-se que uma extremidade do capacitor na placa do capacitor passante R082 estava desconectada e apresentava um fenômeno de aterramento. Após a substituição, a máquina foi ligada e testada por quase 6 horas, mas ocorreu novamente um desligamento de emergência.
(4) Verifique o plugue 13 # que conecta a linha de sinal de desligamento ao dispositivo de controle central. 1) Desconecte o plugue da aviação fora da 13ª árvore, o motor diesel funciona por mais de meia hora e funciona normalmente sem nenhuma luz de sinalização piscando. Este fenômeno agrava a suspeita de que o dispositivo de controle centralizado envie sinais falsos que levam ao desligamento. 2) Inspeção preliminar dos cabos externos do dispositivo de controle centralizado, apertando e restaurando os 13 plugues de aviação, o trem de alta velocidade funcionou normalmente por uma hora e meia e nenhuma luz de sinalização piscou; Posteriormente, os cabos externos foram minuciosamente inspecionados e o plugue da aviação foi limpo, não sendo encontradas anormalidades. 3) A placa de relés do dispositivo de controle centralizado e a placa eletrônica relacionada ao microcomputador de estibordo foram substituídas e inspecionadas, e nenhuma anormalidade foi encontrada. 4) Troque o microcomputador do lado esquerdo e direito (pertencente ao dispositivo de controle centralizado) e conecte o sinal de desligamento e o sinal de desaceleração das Unidades 2 e 4 (pertencentes ao lado de estibordo) na caixa de junção do compartimento do motor abaixo do navio. Ao mesmo tempo, ligue 4 motores diesel para carga total e funcione por 4 horas. A Unidade 4 para com urgência e a falha é transferida, eliminando a possibilidade de problemas com a máquina local e microcomputador da Unidade 2; Substitua a placa do relé B do painel de controle e continue avaliando o funcionamento da Unidade 4. Após funcionar por mais de 6 horas sem parar, foi confirmado que o problema estava na placa do relé B.
(5) Verifique o sensor de velocidade. 1) Verifique se o sensor de velocidade está com defeito trocando os sensores de velocidade do motor diesel em funcionamento normal e do motor com defeito. 2) Compare e meça os valores de resistência de dois controladores de velocidade para determinar se é um mau funcionamento do sensor.
Este exemplo mostra que a ocorrência de falhas é frequentemente acompanhada por erros de múltiplos componentes. O processo de diagnóstico e solução de problemas deve se concentrar no bloqueio de todas as fontes de falha, do primário ao secundário, para eliminar completamente as falhas.
2, Falha de excesso de velocidade
1. Fenômeno de falha. A posição da cremalheira no teste do regulador do motor diesel só pode atingir 5 mm. Apesar de vários testes, o fenômeno persiste e faz com que o fusível da fonte de alimentação de 24 V a bordo derreta. Depois de substituir o fusível e girar várias vezes, o teste do governador volta ao normal. Ao dar partida no motor diesel, ocorreu um desligamento por excesso de velocidade após funcionar por cerca de 5 minutos e, em seguida, o motor diesel não pôde ser ligado normalmente, resultando sempre em desligamento por excesso de velocidade.
2. Análise de falhas. Quando o sinal de velocidade recebido pelo regulador eletrônico do motor diesel exceder o valor limite de velocidade, o sistema de controle eletrônico emitirá um alarme de velocidade excessiva e a válvula borboleta de corte de ar do motor diesel fechará e desligará. A falha do alarme de velocidade excessiva pertence ao alarme do sistema de controle eletrônico (ver Figura 1). O diagrama do sistema de controle do governador eletrônico é mostrado na Figura 3.
Figura 3 Diagrama esquemático do sistema de controle do governador eletrônico
As razões para o desligamento do alarme de excesso de velocidade são resumidas a seguir: ① Alto nível de óleo lubrificante (de acordo com a experiência anterior na solução de tais falhas, alto nível de óleo lubrificante imergindo a camisa do cilindro pode fazer com que o motor diesel dê partida e pare em excesso de velocidade). ② Falha no regulador de velocidade 2; ③ Falha no sensor de velocidade 5; ④ Falha do atuador eletromagnético 3; ⑤ Falha na bomba injetora de combustível 4.
3. Solução de problemas
(1) Verifique o nível do óleo. 1) Verifique o entorno externo do motor diesel quanto a vazamento de óleo; Todos os plugues de fiação estão conectados de forma segura e confiável. 2) Verifique se o nível do óleo está dentro da faixa normal.
(2) Verifique o regulador de velocidade. 1) Verifique se a caixa EMC (caixa do painel do governador) possui bom isolamento de aterramento. Troque as quatro placas plug-in do controlador de velocidade dentro das caixas do controlador de velocidade da Unidade 1 (operação normal) e da Unidade 2 (motor com defeito). A Unidade 1 está funcionando normalmente, enquanto a Unidade 2 ainda está funcionando junta, resultando em desligamento por excesso de velocidade. A velocidade do motor diesel não parou em 1.800 r/min e a falha não foi transferida. Julga-se preliminarmente que não está relacionado à placa controladora de velocidade do motor diesel. 2) Trocando os controladores de velocidade 1 e 2 como um todo, o alarme de excesso de velocidade ainda ocorre em 2#. A culpa não foi transferida para o governador, portanto a culpa não está relacionada ao governador.
(3) Verifique o sensor de velocidade. Meça os valores de resistência dos sensores de velocidade de duas máquinas e os valores de resistência estão muito próximos. Portanto, não há problema com o sensor de velocidade.
(4) Verifique o atuador. 1) Meça os valores de resistência dos sensores de posição do atuador em duas máquinas e os valores de resistência estão muito próximos. O sensor de posição está normal. 2) Ao inspecionar o atuador localizado na ranhura em V do motor diesel, constatou-se que o plugue do atuador do governador dos dois motores estava solto e o sensor de velocidade também estava solto. Aperte o bujão e ligue os dois motores novamente. Use o dispositivo de diálogo homem-máquina para registrar a curva inicial. Verificou-se que quando a rotação do motor diesel era de 1500r/min, a posição da cremalheira já havia atingido 0mm, mas o alarme de excesso de velocidade ainda soava. 3) Desmontando e inspecionando os atuadores de dois motores, removendo a poeira dos atuadores e removendo a tampa da extremidade superior do corpo intermediário do atuador, constatou-se que a tampa esférica (55) e a mola da arruela de travamento (56) conectando o impulso do atuador faltavam a haste (veja a vista explodida do corpo intermediário do atuador na Figura 4), o que fez com que o atuador empurrasse a cremalheira de combustível para 13 e não conseguisse puxá-la para trás durante o processo de partida do motor diesel. Depois de atingir a quantidade máxima de injeção de combustível, não foi possível ajustá-la novamente e a rotação do motor diesel excedeu o valor limite. 4) Reinstale a tampa esférica e a mola de pressão e verifique se a mola de pressão está instalada corretamente. Ligue o motor diesel e garanta a operação normal. Use um dispositivo de diálogo homem-máquina para registrar a curva inicial e confirmar se o processo inicial está normal. Após vários testes, o motor diesel funcionou normalmente. 5) Durante o teste de amarração, outro motor passou por uma situação em que o teste do governador estava normal, mas o motor diesel não conseguiu dar partida - durante o processo de partida, o deslocamento da cremalheira de combustível foi de 0mm. Após investigação cuidadosa, a causa é a mesma. Com a orientação da experiência anterior em solução de problemas, a falha foi eliminada de forma rápida e eficaz. A análise sugere que há duas razões para o desprendimento da tampa esférica e da mola da braçadeira de travamento. Uma é que a mola de fixação não foi instalada corretamente durante a substituição e instalação do atuador; Em segundo lugar, a usinagem da ranhura da mola da carta excedeu a tolerância e o motor diesel sofreu afrouxamento da vibração após funcionar por um longo período (ambos os motores funcionaram por cerca de 120 horas).
3, Conclusão
Este artigo discorre sobre os fenômenos, causas e soluções de duas falhas e desligamentos típicos do sistema de controle eletrônico do motor diesel 396 e resume a abordagem geral para resolver tais problemas: determinar o tipo de falha com base no fenômeno da falha, analisar a causa da falha e determinar a sequência de solução de problemas do primário para o secundário. Para falhas no sistema de controle eletrônico, de acordo com o princípio de funcionamento do sistema, geralmente é necessário primeiro verificar se o isolamento dos componentes de sinal relevantes está bom, determinar se é uma falha na linha de sinal ou uma falha dos próprios componentes e, em seguida, determine a peça defeituosa substituindo os componentes. Levando em conta a situação real no local de trabalho e aproveitando a experiência anterior de solução de problemas, isso melhorará muito a eficiência da solução de problemas.