Wykrywanie wstępnej fazy zacierania się tulei cylindrowej - pomiar temperatury powierzchni.
W celu wykrycia wstępnej fazy zacierania się tulei cylindrowej oraz do pomiaru temperatury
metalu tulei cylindrowej stosuje się podwójną termoparę (urządzenie Cyldet). Wstępną fazę
zacierania kontroluje termopara powierzchniowa, zaś temperaturę metalu tulei cylindrowej
kontroluje termopara podpowierzchniowa. Czujnik termopary powierzchniowej (chromel,
alumel) składa się z rdzenia wykonanego z chromelu oraz otaczającej go tulejki wykonanej z
alumelu. Te dwa metale oddzielone są od siebie cienką warstwa dielektryka. Przechodzący
pierścień „zgrzewa” te dwa metale tworząc gorący punkt termopary mierzący tzw. „błysk
temperatury” o wartości rzędu 100°C. Przy pogorszeniu się warunków tarcia rosną także
temperatury „błysków”. W normalnych warunkach termopara wykrywa nawet przyrosty 2-5°C
związane z przejściem pierścienia tłokowego oraz 20°C związane z przejściem korony tłoka. W
urządzeniu diagnostycznym chwilowe temperatury są wydzielane od pewnego ustalonego
poziomu temperatury a następnie wzmacniane. Ilość impulsów temperatur chwilowych
przekraczających przyjęty poziom odniesienia jest kryterium determinującym wytworzenie
sygnału mówiącego o początkach zacierania. Impulsy początków zacierania są transmitowane do
minikomputera gdzie są rejestrowane i porównywane z ilością obrotów silnika. Jeśli ilość
impulsów uzyskanych w ciągu cyklu pomiarowego wzrośnie ponad ilość wstępnie zadaną
spowoduje to włączenie alarmu.
1. System NP - kontroli pierścieni tłokowych firmy Autronika
System NP składa się z czujników pierścieni tłokowych typu DH, przetwornika sygnałów
GHA, selektora NP-2 i oscyloskopu N0-1. W każdej tulei cylindrowej zainstalowane są dwa
czujniki tuż nad oknami przepłukującymi. Czujniki są typu indukcyjnego. Za każdym razem
kiedy pierścień przesuwa się obok czujników powoduje zmianę ich pola magnetycznego, tym
samym wytwarza impuls elektryczny, którego wielkość zależy od odległości pierścienia od
czujnika. Kształt i amplituda impulsu odzwierciedla stan pierścieni tłokowych. Selektor
umożliwia wybór cylindra, czujnika (prawa-lewa strona) oraz kierunek ruchu tłoka (w dół/w
górę).
Przy interpretacji impulsów należy pamiętać, że:- powtarzający się zmniejszony impuls na obu
czujnikach może oznaczać utratę sprężystości przez pierścień lub zapieczenie pierścienia;
- powtarzający się impuls o ujemnej wartości oznacza możliwość pęknięcia pierścienia i jego
wypadnięcie z rowka;
- impuls o podwyższonej amplitudzie połączony ze wzrostem temperatury tulei może
oznaczać zacieranie się pierścienia;
- pierwszy pierścień od góry daje zwykle impuls o nieco większej amplitudzie, a to ze
względu na wysokie ciśnienie spalin dociskające pierścień do gładzi.
2. System kontroli stanu pierścieni tłokowych CYLDET-CM firmy ASEA
Podobnie jak w systemie NP. system posiada po dwa czujniki na każdy cylinder zamontowane
w okolicy okien przepłukujących. Są to także czujnik indukcyjne. Impulsy wysyłane przez
czujniki oraz ich interpretację pokazano na rys. 3.10.
Rys.3.10. Kontrola stanu pierścieni CYLDET-CM firmy ASEA
3. Zintegrowany system kontroli pierścieni tłokowych SIPWA firmy SULZER
Jest to również system kontroli pierścieni tłokowych wykorzystujący czujnik magnetyczny.
Na każdy cylinder przypadaj ą następujące elementy:
- jeden specjalny pierścień tłokowy montowany w górnym rowku;
- jedno urządzenie czujnikowe zainstalowane w otworze kontrolnym dla okien
przepłukujących.
Ponadto na każdy silnik przypadają:
- urządzenie SIPWA,
- drukarka cyfrowa,
- pisak x - y dla dwóch cylindrów.
W systemie SIPWA wykorzystuje się unikalną konstrukcję pierścienia chromowanego
umieszczanego w miejsce normalnego pierścienia nr l. Konstrukcję pierścienia oraz zasadę pracy
urządzenia SIPWA pokazano na rys.3.11.
Rys. 3.11. Zintegrowany system kontroli stanu pierścieni tłokowych SIPWA
Dzięki podziałowi pierścienia na 8 segmentów oraz spiralnemu wtopieniu
wkładki niemagnetycznej, każdemu segmentowi odpowiada inne ułożenia
wkładki względem wysokości pierścienia. To oznacza, że czujnik jest w stanie
rozróżnić, który z segmentów znajduje się naprzeciwko czujnika. W ten sposób
dysponując odpowiednim programem komputerowym można śledzić ruchy
wykonywane przez pierścień.