Formation of a multifactorial model for functional diagnostics of marine diesel fuel equipment

Abstract

Анализ данных по надежности работы отдельных узлов и элементов конструкции судовых дизелей позволяет заключить, что до настоящего времени топливная аппаратура остается наиболее уязвимым в эксплуатационном отношении узлом двигателя. В статье излагается метод формирования инвариантных экспериментально-теоретических моделей, позволяющих реализовать процесс функционального диагностирования технического состояния топливной аппаратуры судовых дизелей в поле возможных режимов работы. Анализ скоростных характеристик четырех- и двухтактных дизелей показывает, что в большинстве случаев эти взаимосвязи могут быть аппроксимированы полиномами второго порядка. При этом за эталон принимаемся поле рабочих режимов комплекта топливной аппаратуры; количественная оценка свойств этого поля достигается посредством представления контролируемых параметров в виде полинома, который является диагностической моделью; диагностическим параметром является константа, численное значение которой не зависит от характеристики, по которой работает двигатель, и остается неизменным во всех точках поля до тех пор, пока рабочие процессы в элементах топливной аппаратуры соответствуют эталону. Предложен алгоритм выполнения вычислительных операций, позволяющий минимизировать влияние погрешностей исходных данных (ИД) на достоверность определения параметров моделей. Контроль за качеством функционирования топливной аппаратуры, обнаружение и своевременное устранение неисправностей позволит повысить надежность двигателя в целом, поддерживать на заданном уровне его энергетические и экономические показатели. An analysis of the data on the reliability of the operation of individual units and structural elements of marine diesel engines allows us to conclude that, to date, the fuel equipment remains the most vulnerable engine unit in operational terms. The article describes a method for the formation of invariant experimental and theoretical models that allow to implement the process of functional diagnostics of the technical condition of the fuel equipment of marine diesel engines in the field of possible operating modes. An analysis of the speed characteristics of four- and two-stroke diesel engines shows that in most cases these relationships can be approximated by second-order polynomials. In this case, the field of operating modes of the fuel equipment set is taken as a standard; a quantitative assessment of the properties of this field is achieved by representing the controlled parameters in the form of a polynomial, which is a diagnostic model; the diagnostic parameter is a constant, the numerical value of which does not depend on the characteristic, according to which the engine operates, and remains unchanged at all points of the field as long as the working processes in the elements of the fuel equipment correspond to the standard. An algorithm for performing computational operations is proposed, which makes it possible to minimize the influence of initial data errors on the reliability of determining model parameters. Control over the quality of the functioning of the fuel equipment, detection and timely elimination of faults will improve the reliability of the engine as a whole, maintain its energy and economic indicators at a given level.