تحلل هذه المقالة نوعين تمثيليين من أخطاء إيقاف التشغيل التلقائي في أنظمة التحكم الإلكترونية المتعلقة بوحدات التحكم في السرعة الإلكترونية R082، وهما "أخطاء إيقاف التشغيل غير المتوقعة" و"أخطاء السرعة الزائدة"، وتدرس الحلول لحل هذه المشكلات بشكل فعال.
1، عطل غير متوقع
1. ظاهرة الخطأ. تعريف "الخطأ غير المتوقع" هو أن السرعة أقل بشكل غير طبيعي من 1500r/min وتكون فعالة في حالة التحكم الذاتي بالكمبيوتر الصغير لجهاز التحكم المركزي. يمكن أن يتجلى هذا الخلل في ظهور إنذار "خطأ غير متوقع" على شاشة عرض CRT في غرفة التحكم، مما يتسبب في إيقاف تشغيل محرك الديزل.
2. تحليل الخطأ. إشارات إنذار إيقاف التشغيل لنظام التحكم الإلكتروني لمحرك الديزل تشمل إنذار الخطأ الشامل، إنذار ضغط الزيت المنخفض، ارتفاع درجة حرارة الماء العذب، إنذار السرعة الزائدة، وإشارات إنذار أخرى. يمكن تحليل سبب إيقاف التشغيل بسبب الخلل بناءً على حالة الإنذار. تظهر شجرة الأخطاء في إنذار التحكم الإلكتروني في الشكل 1.
الشكل 1: شجرة الأعطال في نظام التحكم الإلكتروني في محرك الديزل
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" ->فئة "الإنذار الشامل". يحدث هذا النوع من الأعطال بسبب وحدة التحكم في السرعة ECS (نظام التحكم في محرك الديزل)، والتي قد تكون بسبب فشل مستشعر الإزاحة، وفشل مستشعر السرعة، وفشل الدائرة، وما إلى ذلك. الرسم التخطيطي لمبدأ العمل لـ R082 الإلكتروني يظهر حاكم وحدة التحكم في السرعة في الشكل 2.
الشكل 2R082 مخطط مبدأ العمل للمحافظ الإلكتروني
بعد الحصول على سرعة محرك الديزل بواسطة مستشعر السرعة (24)، يتم نقل الفرق بين قيمة السرعة المقاسة (26) وقيمة السرعة المضبوطة (1) إلى منظم السرعة (3)، الذي يتحكم بعد ذلك في منظم إمداد الوقود (6) ضبط إمداد الوقود لمحرك الديزل لتحقيق تنظيم السرعة. لذلك، يجب إجراء تشخيص الأعطال واستكشاف الأخطاء وإصلاحها واحدًا تلو الآخر على طول دائرة الوحدة وفقًا لمبدأ من الابتدائي إلى الثانوي، وبالإضافة إلى ذلك، يجب مراعاة الظروف في الموقع مثل التفكيك والاستبدال والاختبار بشكل شامل.
وحدة التحكم الرئيسية في هذه الوحدة هي المنظم الإلكتروني، وهو المنظم الإلكتروني R082 الموجود في محرك الديزل هذا. بناءً على ذلك، تمت صياغة مسار استكشاف الأخطاء وإصلاحها التالي: ① ضعف عزل المنظم الإلكتروني R082؛ ② منظم السرعة الإلكتروني R082 له خطأه الخاص؛ ③ إرسال إشارة إيقاف التشغيل عن طريق الخطأ؛ ④ فشل الإشارة في معدات التحكم المركزية؛ ⑤ عطل في مستشعر السرعة.
3. استكشاف الأخطاء وإصلاحها
(1) تحقق من الصناديق الداخلية والخارجية لـ R082. يحتوي نظام التحكم الإلكتروني في محركات الديزل على دوائر معقدة، والتي غالبًا ما تتداخل مع إرسال واستقبال الإشارات بسبب مشكلات العزل. تحقق من الصناديق الداخلية والخارجية لـ R082، والتي تتمتع بحالة عزل ثابتة جيدة ومقاومة عزل تتراوح بين 1-2M Ω، مما يشير إلى عدم وجود تداخل في الإشارة.
(2) تحقق من وحدة التحكم في السرعة الإلكترونية. 1) بعد استبدال منظم محرك الديزل المعيب بحاكم محرك الديزل الذي يعمل بشكل طبيعي، تغيرت ظاهرة الخلل. 2) قم بتحليل منظم السرعة بدقة، وضبط المكثف الإلكتروليتي لمنظم السرعة، ونقل ظاهرة الخطأ مرة أخرى. استناداً إلى ظاهرة نقل الخطأ المذكورة أعلاه، يمكن استنتاج أن العطل ناتج عن فشل المكثف الإلكتروليتي الموجود داخل المنظم. 3) بعد استبدال قطع غيار المكثف الإلكتروليتي، لا يزال القطار فائق السرعة يعاني من عطل غير متوقع وتوقف بعد حوالي نصف ساعة. أثناء التشغيل، لوحظ أن ضوء إشارة ركن السيارة الإلكتروني RZ الموجود داخل صندوق التحكم يومض 4 مرات على الأقل، يليه وميض مستمر حتى توقف محرك الديزل. يشير هذا إلى وجود مكونات معيبة أخرى في الدائرة.
(3) تحقق من R082 ولوحة LOP. 1) عند فحص R082 وLOP، وجد أن أطراف التوصيل D وF الـ 13 (المحددة على أنها تباطؤ محرك الديزل) لـ R082 لا تجري في كلا الاتجاهين (تأثير الصمام الثنائي العادي هو التوصيل أحادي الاتجاه)، مما يشير إلى وجود خطأ في القابس . 2) بعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها، تم اكتشاف أن أحد طرفي المكثف الموجود على لوحة المكثف R082 عبر الفتحة مفصول وله ظاهرة التأريض. بعد الاستبدال، تم تشغيل الجهاز واختباره لمدة 6 ساعات تقريبًا، ولكن حدث إيقاف تشغيل طارئ مرة أخرى.
(4) تحقق من القابس 13 # الذي يربط خط إشارة إيقاف التشغيل بجهاز التحكم المركزي. 1) افصل قابس الطيران خارج الشجرة الثالثة عشر، يعمل محرك الديزل لأكثر من نصف ساعة ويعمل بشكل طبيعي دون أي إشارة ضوئية وامضة. هذه الظاهرة تزيد من تفاقم الشكوك حول قيام جهاز التحكم المركزي بإرسال إشارات كاذبة تؤدي إلى إيقاف التشغيل. 2) الفحص الأولي للكابلات الخارجية لجهاز التحكم المركزي، وتشديد واستعادة 13 قابس طيران، وعمل القطار فائق السرعة بشكل طبيعي لمدة ساعة ونصف، ولم تومض أضواء الإشارة؛ وبعد ذلك، تم فحص الكابلات الخارجية بدقة وتنظيف قابس الطيران، ولم يتم العثور على أي خلل. 3) تم استبدال وفحص لوحة التتابع لجهاز التحكم المركزي واللوحة الإلكترونية المتعلقة بالكمبيوتر الصغير الموجود على الجانب الأيمن، ولم يتم العثور على أي شيء غير طبيعي. 4) قم بتبديل الكمبيوتر الصغير الموجود على الجانب الأيسر والأيمن (المنتمي إلى جهاز التحكم المركزي)، وقم بتوصيل إشارة إيقاف التشغيل وإشارة التباطؤ للوحدتين 2 و4 (المنتمين إلى الجانب الأيمن) في صندوق التوصيل الخاص بحجرة المحرك أسفل السفينة. في نفس الوقت، قم بتشغيل 4 محركات ديزل للشحن الكامل وتشغيلها لمدة 4 ساعات. تتوقف الوحدة 4 بشكل عاجل، ويتم نقل الخطأ، مما يلغي احتمال حدوث مشاكل في الآلة المحلية والكمبيوتر الصغير في الوحدة 2؛ استبدل لوحة المرحل B بلوحة التحكم واستمر في تقييم تشغيل الوحدة 4. وبعد التشغيل لأكثر من 6 ساعات دون توقف، تم التأكد من أن المشكلة كانت في لوحة المرحل B.
(5) فحص مستشعر السرعة. 1) تحقق مما إذا كان مستشعر السرعة معيبًا عن طريق تبديل مستشعرات السرعة لمحرك الديزل العادي والمحرك المعيب. 2) قم بمقارنة وقياس قيم المقاومة لوحدتي التحكم في السرعة لتحديد ما إذا كان هناك عطل في المستشعر.
يوضح هذا المثال أن حدوث الأخطاء غالبًا ما يكون مصحوبًا بأخطاء متعددة في المكونات. يجب أن تركز عملية التشخيص واستكشاف الأخطاء وإصلاحها على تأمين جميع مصادر الأخطاء من الأساسي إلى الثانوي، وذلك من أجل إزالة الأخطاء تمامًا.
2، خطأ السرعة الزائدة
1. ظاهرة الخطأ. يمكن أن يصل موضع رف التروس في اختبار حاكم محرك الديزل إلى 5 مم فقط. وعلى الرغم من الاختبارات المتعددة، إلا أن هذه الظاهرة لا تزال قائمة وتؤدي إلى ذوبان مصهر مصدر الطاقة 24 فولت الموجود على متن الطائرة. بعد استبدال المصهر وتشغيله عدة مرات، يعود اختبار الحاكم إلى وضعه الطبيعي. عند بدء تشغيل محرك الديزل، حدث إيقاف للسرعة الزائدة بعد تشغيله لمدة 5 دقائق تقريبًا، ثم تعذر تشغيل محرك الديزل بشكل طبيعي، مما أدى إلى إيقاف السرعة الزائدة في كل مرة.
2. تحليل الخطأ. عندما تتجاوز إشارة السرعة التي يتلقاها المنظم الإلكتروني لمحرك الديزل قيمة الحد الأقصى للسرعة، سيصدر نظام التحكم الإلكتروني إنذارًا للسرعة الزائدة، وسيغلق صمام فراشة قطع هواء محرك الديزل ويغلق. ينتمي خطأ إنذار السرعة الزائدة إلى إنذار نظام التحكم الإلكتروني (انظر الشكل 1). يظهر الشكل 3 مخطط نظام التحكم للمحافظ الإلكتروني.
الشكل 3: رسم تخطيطي لنظام التحكم الإلكتروني في الحاكم
يتم تلخيص أسباب إيقاف تشغيل إنذار السرعة الزائدة على النحو التالي: ① ارتفاع مستوى زيت التشحيم (وفقًا للخبرة السابقة في استكشاف مثل هذه الأخطاء وإصلاحها، يمكن أن يؤدي ارتفاع مستوى زيت التشحيم الذي يغمر بطانة الأسطوانة إلى بدء تشغيل محرك الديزل وتوقفه عند السرعة الزائدة). ② حاكم السرعة 2 خطأ؛ ③ خطأ مستشعر السرعة 5؛ ④ المحرك الكهرومغناطيسي 3 خطأ؛ ⑤ خطأ في مضخة حقن الوقود 4.
3. استكشاف الأخطاء وإصلاحها
(1) التحقق من مستوى الزيت. 1) التحقق من البيئة الخارجية لمحرك الديزل للتأكد من عدم وجود أي تسرب للزيت؛ جميع مقابس الأسلاك متصلة بشكل آمن وموثوق. 2) التأكد من أن مستوى الزيت ضمن المعدل الطبيعي.
(2) تحقق من منظم السرعة. 1) تأكد من أن صندوق EMC (صندوق مجلس الإدارة) يتمتع بعزل جيد للأرض. قم بتبديل اللوحات الإضافية لوحدة التحكم في السرعة الأربعة داخل صناديق التحكم في السرعة الخاصة بالوحدة 1 (التشغيل العادي) والوحدة 2 (المحرك المعيب). تعمل الوحدة 1 بشكل طبيعي، بينما لا تزال الوحدة 2 تعمل معًا، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل السرعة الزائدة. ولم تتوقف سرعة محرك الديزل عند 1800 دورة/دقيقة ولم ينتقل العطل. تم الحكم مبدئيًا على أنه لا علاقة له بلوحة التحكم في سرعة محرك الديزل. 2) بتبديل وحدات التحكم في السرعة 1 و 2 ككل، لا يزال إنذار السرعة الزائدة يحدث في 2 #. فالخطأ لم ينتقل مع الوالي، فالخطأ لا يتعلق بالوالي.
(3) فحص مستشعر السرعة. قم بقياس قيم المقاومة لمستشعرات السرعة لجهازين، وكانت قيم المقاومة متقاربة جداً. لذلك لا توجد مشكلة في مستشعر السرعة.
(4) فحص المشغل. 1) قم بقياس قيم المقاومة لمستشعرات موضع المشغل على جهازين، وكانت قيم المقاومة قريبة جدًا. مستشعر الموضع طبيعي. 2) عند فحص المشغل الموجود في الأخدود على شكل حرف V لمحرك الديزل، وجد أن قابس المحرك الخاص بمنظم المحركين كان مفكوكًا، كما أن مستشعر السرعة كان مفكوكًا أيضًا. أحكم ربط القابس وابدأ تشغيل المحركين مرة أخرى. استخدم جهاز الحوار بين الإنسان والآلة لتسجيل منحنى البداية. لقد وجد أنه عندما كانت سرعة محرك الديزل 1500r/min، كان موضع الحامل قد وصل بالفعل إلى 0 مم، ولكن لا يزال إنذار السرعة الزائدة ينطلق. 3) تفكيك وفحص مشغلي المحركين وإزالة الغبار من المشغلات وإزالة الغطاء الطرفي العلوي لجسم المشغل الوسيط، تبين أن الغطاء الكروي (55) وزنبرك الغسالة المقفل (56) يربطان دفع المشغل كان القضيب مفقودًا (انظر المنظر المنفجر لجسم المحرك الوسيط في الشكل 4)، مما تسبب في قيام المشغل بدفع رف الوقود إلى 13 وعدم قدرته على سحبه مرة أخرى أثناء عملية بدء تشغيل محرك الديزل. بعد الوصول إلى الحد الأقصى لكمية حقن الوقود، لا يمكن تعديله مرة أخرى، وتجاوزت سرعة محرك الديزل القيمة الحدية. 4) أعد تركيب الغطاء الكروي والزنبرك الكباس، وتحقق للتأكد من تركيب الزنبرك الكباس بشكل صحيح. قم بتشغيل محرك الديزل وتأكد من التشغيل العادي. استخدم جهاز الحوار بين الإنسان والآلة لتسجيل منحنى البداية والتأكد من أن عملية البداية طبيعية. وبعد عدة اختبارات، أصبح محرك الديزل يعمل بشكل طبيعي. 5) أثناء اختبار الإرساء، واجه محرك آخر حالة حيث كان اختبار المنظم طبيعيًا ولكن محرك الديزل لم يتمكن من التشغيل - أثناء عملية التشغيل، كانت إزاحة حامل الوقود 0 مم. وبعد التحقيق الدقيق، السبب هو نفسه. وبتوجيه من الخبرة السابقة في استكشاف الأخطاء وإصلاحها، تم التخلص من الخطأ بسرعة وفعالية. يشير التحليل إلى أن هناك سببين لفصل الغطاء الكروي ونابض القفل. أحدهما هو أن زنبرك المشبك لم يتم تركيبه بشكل صحيح عند استبدال المشغل وتركيبه؛ ثانيًا، تجاوزت معالجة أخدود زنبرك البطاقة التسامح، وشهد محرك الديزل تخفيف الاهتزاز بعد التشغيل لفترة طويلة (عمل كلا المحركين لمدة 120 ساعة تقريبًا).
3، الاستنتاج
تتناول هذه المقالة بالتفصيل الظواهر والأسباب والحلول الخاصة باثنين من حالات فشل نظام التحكم الإلكتروني النموذجي وإيقاف تشغيل محرك الديزل 396، وتلخص النهج العام لحل مثل هذه المشكلات: تحديد نوع العطل بناءً على ظاهرة العطل، وتحليل السبب الخطأ، وتحديد تسلسل استكشاف الأخطاء وإصلاحها من الابتدائي إلى الثانوي. بالنسبة للأخطاء في نظام التحكم الإلكتروني، وفقًا لمبدأ عمل النظام، من الضروري عمومًا التحقق أولاً مما إذا كان عزل مكونات الإشارة ذات الصلة جيدًا، وتحديد ما إذا كان خطأ في خط الإشارة أو خطأ في المكونات نفسها ، ومن ثم تحديد الجزء المعيب عن طريق استبدال المكونات. مع الأخذ في الاعتبار الوضع الفعلي في موقع العمل والاستفادة من الخبرة السابقة في استكشاف الأخطاء وإصلاحها، سيؤدي ذلك إلى تحسين كفاءة استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل كبير.