【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于船舶設備評估及維護，特別涉及一種考慮不同工作溫度條件下的船舶主機噴油器工作性能評估方法。
技術介紹
1、船舶主機是船舶推進的動力來源，也是船舶安全操縱的前提和保障。噴油器作為主機燃油供給系統(tǒng)的重要組成部分，主要功能是將燃油以適當?shù)膲毫蛧娚浣嵌褥F化并噴入燃燒室，從而實現(xiàn)高效燃燒，其工作性能直接影響到主機的運行穩(wěn)定性、燃油效率和排放特性。
2、在船用主機噴油器工作性能的測試與評估過程中，主機廠商提供的壓縮空氣驅動測試臺不能控制泵油量，廠家為了降低噴油器內(nèi)針閥與閥座發(fā)生卡死的風險一般不提供霧化實驗功能，而且傳統(tǒng)方法大多在室溫條件下進行，未充分考慮工作溫度的變化對性能的影響。這種局限性導致評估結果與實際工作狀態(tài)之間存在偏差，進而影響對噴油器健康狀態(tài)的準確判斷。
3、噴油器一端插入燃燒室，承受高溫氣體的直接作用。盡管主機的缸蓋設計中配備了冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)以輔助噴油器的冷卻，但在主機從冷態(tài)啟動到全負荷運行的過程中，噴油器仍需經(jīng)歷較大的溫差變化。噴油器內(nèi)的柱塞套筒屬于精密偶件，對溫度的變化較為敏感，這種溫度波動對噴油器的工作性能產(chǎn)生重要影響。
4、因此，開發(fā)一種能夠考慮不同工作溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估方法顯得尤為重要。這不僅有助于準確評估噴油器在實際工作條件下的性能，還能為噴油器的維護和優(yōu)化提供科學依據(jù)，進一步提升船舶主機的整體性能和運行安全。通過引入包含溫度變化因素的系統(tǒng)評估方法，可以顯著降低因性能退化導致的故障風險，從而增強船舶的可靠性與經(jīng)濟性。
1、為了解決現(xiàn)有評估技術手段的局限和不足，以便能夠更準確地評估船舶主機噴油器工作性能退化程度，本專利技術提出一種考慮不同溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估實驗臺及方法，具體實現(xiàn)的技術方案如下：
2、一種考慮不同溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估實驗臺，該實驗臺包括：攝像機、試驗箱、濾紙、待評估噴油器、防爆型加溫器、防爆型溫度傳感器、高壓油管、通風管、風門馬達、風門擋板、防爆型通風機、可調(diào)節(jié)式定量噴油泵、濾器、油箱、溫度變送器、帶標尺可調(diào)支架、防爆型無影燈、溫度控制器、控制站；
3、所述試驗箱具有透明的底板和可以開啟的前蓋板，內(nèi)部裝設帶標尺可調(diào)支架，支架上固定著待評估噴油器和防爆型溫度傳感器，可通過支架上的標尺調(diào)節(jié)噴嘴與透明底板的距離，噴嘴正下方的透明底板上鋪放濾紙，當噴油器噴油時，噴嘴上每個噴油孔噴射霧化后的油滴微粒將在濾紙上形成單個噴油孔對應的噴射油跡；
4、所述控制站通過信號電纜與風門馬達、防爆型通風機、攝像機、溫度控制器和可調(diào)節(jié)式定量噴油泵連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制指令的交互；
5、所述攝像機經(jīng)過攝像參數(shù)標定并通過信號電纜與防爆型無影燈連接，可對濾紙上每個噴孔對應的噴射油跡進行面積測量并控制所述防爆型無影燈實現(xiàn)拍照過程中的按需照明和亮度調(diào)節(jié)；
6、所述溫度控制器通過信號電纜與溫度變送器和防爆型加溫器連接，進而實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的反饋控制；
7、所述溫度變送器通過信號電纜與防爆型溫度傳感器連接，實現(xiàn)溫度信號的采集；
8、所述可調(diào)節(jié)式定量噴油泵分別通過高壓油管和軟管與待評估噴油器和濾器相連，所述濾器完全浸沒于油箱的油液中，實現(xiàn)手動或控制站控制的定量高壓油吸入和供給；
9、所述風門擋板、防爆型通風機安裝于通風管內(nèi)部，風門馬達通過傳動機構控制風門擋板所處位置，當所述擋板處于水平(實線)位置時，實現(xiàn)溫度均衡功能，能夠讓試驗箱內(nèi)的溫度快速達到設定值，當所述擋板處于豎直(虛線)位置時，實現(xiàn)換氣冷卻功能，新鮮空氣從可開啟的前蓋板周圍縫隙進入，試驗箱內(nèi)殘余油霧也將排出；
10、利用上述試驗臺進行噴油器工作性能評估包括以下步驟：
11、步驟1、模擬船舶主機噴油器工作過程，具體步驟為：將待評估噴油器固定在帶標尺可調(diào)支架上，通過標尺調(diào)整噴嘴距離試驗箱透明底板的高度h，裝好高壓油管后通過控制站設置噴油量q并進行自動驅氣和蓄壓，然后在噴嘴正下方鋪放濾紙，控制站發(fā)出噴射指令并啟動攝像機和防爆型無影燈，噴油器上每個噴孔都在濾紙上形成噴射后的油跡，噴射完畢后，控制站采集可調(diào)節(jié)式定量噴油泵反饋的啟閥壓力，控制防爆型無影燈給出峰值亮度，控制攝像機拍照并同通過標定攝影參數(shù)計算每個噴油孔對應的油跡面積；
12、步驟2、測試不同溫度條件下主機噴油器工作參數(shù)，具體步驟為：控制站與溫度控制器進行通信，在防爆型加溫器和防爆型通風機的配合下對試驗箱進行升溫和降溫，使控制驗箱內(nèi)的溫度處于30℃-150℃范圍之間，且以10℃為間隔進行噴射測試及數(shù)據(jù)采樣，得到不同溫度工作溫度t條件下所對應的啟閥壓力p和全部k個噴油孔對應的油跡面積s1、s2、…、sk，不斷重復步驟1和步驟2，得到多組不同噴射高度、不同噴射量、不同工作溫度條件下所對應的啟閥壓力和噴孔油跡面積；
13、步驟3、通過下列各式計算不同工作溫度情況下船舶主機噴油器工作性能劣化系數(shù)ξ：
14、(1)計算中間結果
15、smax＝max{s1，s2，...，sk}????(1)
16、smin＝min{s1，s2，...，sk}????(2)
17、sall＝s1+s2+…+sk????(3)
18、
19、其中，smax為單個噴孔油跡面積的最大值，smin為單個噴孔油跡面積的最小值，sall為全部噴孔油跡面積之和，為噴孔油跡面積的平均值，σs為噴孔油跡面積的標準差；
20、(2)計算劣化系數(shù)
21、
22、其中，h為噴射高度，q為噴油量，t為工作溫度，p為啟閥壓力；
23、步驟4、對船舶主機噴油器工作性能進行評估：
24、當船舶主機噴油器工作性能劣化系數(shù)ξ∈(0，1]時，說明噴油器工作正常；當噴油器工作性能劣化系數(shù)ξ∈(1，3]時，說明噴油器工作性能劣化到了需要維修的程度，應盡快更換墊圈、彈簧或噴嘴；當噴油器工作性能劣化系數(shù)ξ∈(3，+∞]時，說明噴油器工作性能劣化嚴重，應馬上更換偶件或整套換新。
25、本專利技術的有益效果在于：
26、(1)將工作溫度考慮在內(nèi)，使得評估過程更加貼近主機噴油機器的實際工況，從而獲得更加準確的評估結果；
27、(2)能夠通過劣化系數(shù)快速判斷船舶主機噴油器工作性能退化程度，并根據(jù)劣化系數(shù)取值范圍分類給出應對措施；
28、(3)實驗平臺具有多種調(diào)節(jié)手段，能夠適應不同型號噴油器的測試需求。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術保護點】
1.一種考慮不同溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估方法，其特征在于，首先搭建一種考慮不同溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估實驗臺，該實驗臺包括：攝像機(1)、試驗箱(2)、濾紙(3)、待評估噴油器(5)、防爆型加溫器(6)、防爆型溫度傳感器(7)、高壓油管(8)、通風管(9)、風門馬達(10)、風門擋板(11)、防爆型通風機(12)、可調(diào)節(jié)式定量噴油泵(13)、濾器(14)、油箱(15)、溫度變送器(16)、帶標尺可調(diào)支架(17)、防爆型無影燈(18)、溫度控制器(19)、控制站(20)；
【技術特征摘要】
1.一種考慮不同溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估方法，其特征在于，首先搭建一種考慮不同溫度條件的船舶主機噴油器工作性能評估實驗臺，該實驗臺包括：攝像機(1)、試驗箱(2)、濾紙(3)、待評估噴油器(5)、防爆型加溫器(6)、防爆型溫度傳感器(7)...
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