The article presents results of a laboratory study on exhaust gas emission level from a marine diesel engine. The object of the laboratory study was a four-stroke marine diesel engine type Al 25/30 Sulzer, operated at a constant speed. The examination on the engine was carried out according to regulations of the Annex VI to MARPOL 73/78 Convention. The laboratory study consisted of 3 observations: the engine assumed to be operating without malfunctions, delay of the fuel injection by 5° of crankshaft angle in the second engine cylinder, and the leakage of the fuel pump on the second engine cylinder. Additionally, parameters of fuel consumption and thermodynamic parameters of the marine engine were measured during the research. Simulated malfunctions caused changes in total weighed NOx, CO, and CO2 emissions for all considered engine loads. All simulated malfunctions caused a small change in measured thermodynamic parameters of the engine. The engine operation with the delayed fuel injection and the fuel leakage in the fuel pump in one cylinder caused a decrease of NOx and CO emission level. Fuel leakage in the fuel pump causes the CO2 emission to decrease only at low engine load. Calculations of the weighed specific fuel consumption present a 1-2% change in the engine efficiency.
This article draws attention to the problems of maintaining fuel injection pumps of marine diesel engines in the conditions of use of residual fuels whose quality is steadily deteriorating, and also burned under engine’s reduced load and in situations where the international rules require a temporary change over into distillate fuels. The analysis of tribological processes occurring in hydraulic precision pairs of fuel injection pump such as barrel-plunger was presented and the types of occurring wears were discussed based on author’s own operational experience. There was pointed out the need for additional methods of verification / evaluation of technical condition using of technical diagnostic methods.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Probabilistics as a mathematical discipline exploring the regularities occurring among random events can be used to estimate a probability of diesel engine failure. Fuel injection systems of selected marine diesel engines were analyzed in this respect. Two groups of engines were considered, divided by the type of fuel injection system: traditional and with Common-Rail type. The analysis covered a period of five years (2005-2010) and a few types of engines in each group. It has been indicated that the injector is the most unreliable component of the marine diesel injection system, regardless of the system type. It has been determined that for the two groups of engines under consideration, those with the traditional injection system are more likely to have an injection system failure.
PL
Probabilistyka, jako dział matematyki zajmujący się badaniem prawidłowości występujących w zdarzeniach losowych, pozwala ocenić prawdopodobieństwo wystąpienia awarii w silnikach okrętowych. Analizie poddano układy wtryskowe wybranych silników okrętowych o zapłonie samoczynnym. Rozpatrzono dwie grupy silników: z klasycznym układem wtryskowym oraz z układem typu common-rail. Badania prowadzono przez pięć lat (2005-2010), a analizie poddano kilka typów silników z obu grup. Stwierdzono, że najbardziej zawodnym elementem układu wtryskowego silników okrętowych jest wtryskiwacz. Dotyczy to zarówno silników z układem klasycznym, jak i z układem wtryskowym typu common-rail. Wykazano, że większe jest prawdopodobieństwo awarii klasycznego układu wtryskowego.
The injection system of a marine diesel engine is one of the most important functional systems, but it also belongs to the most failure prone. This article presents chosen damage of main elements of the injection equipment. The causes of their failures and characteristic effects connected with their wear have been discussed. Problems encountered by ship crews in reference to injection system failures have been considered.
The experimental results of acoustic emission signals application to the investigation of the fuel injection system of a medium-speed marine diesel engine are presented. The introduced studies were confined to the phenomenon of the injection process. The features extracted from the raw acoustic emission signal were used to condition the monitoring of the main process of the injection system. The advantage of AE application in comparison to traditional methods is that the non-intrusive nature of the sensors can result in reduced set up times and cost.
PL
W artykule zaprezentowano fragment prowadzonych przez autora badań układów wtryskowych silników okrętowych średnich mocy. Badano zjawiska zachodzące w układzie wtryskowym z wykorzystaniem sygnałów emisji akustycznej EA (znanej w lit. ang. jako acoustic emission lub stress wave emission). Za pomocą "czystego sygnału źródłowego" EA można w dokładny sposób określić procesy związane z pracą układu wtryskowego oraz układu wymiany czynnika roboczego (np. otwieranie/zamykanie zaworów dolotowego i wydechowego). Analizując sygnał pochodzący z układu wtryskowego (pulsacje I zmiany sygnału EA) wnioskować można o stanie układu iglica-prowadnica wtryskiwacza, początkach zacierania się iglicy, zmianie ciśnienia podiglicowego we wtryskiwaczu, a także o niewłaściwej pracy pompy wtryskowej. Istotną zaletą stosowanej przez autora metody jest to, że podłączenie czujnika do układu odbywa się bez jakiejkolwiek ingerencji w proces.
Dokonano próby zastosowania sygnałów emisji akustycznej do diagnozowania stanów niesprawności oraz wykrycia źródeł sygnału zachodzących w układzie wtryskowym silników okrętowych. Sygnały emisji akustycznej są zależne od stanu technicznego elementów układu wtryskowego.
EN
The paper presents the results of acoustic emission signals application for diagnosing defects detecting signal sources in the fuel injection system of marine diesel engines. Changes of acoustic emission signals are sensitive to the working of the injection pump and the condition of injectors. The emitted signals are dependent on their technical condition.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.