Temeljni problem fluktuacije brzine (nanašanje) u brodskim dizelskim motorima je dinamička neravnoteža između opskrbe gorivom i opterećenja. Specifični uzroci mogu se istražiti iz četiri glavne dimenzije: sustav goriva, sustav kontrole brzine, sam motor i vanjsko okruženje. Kombinirajući mehaničku i elektroničku upravljačku logiku, pokriva cijeli lanac problema od osnovnih komponenti do središnjih upravljačkih jedinica:
I. Greške u sustavu goriva: Isprekidana ili nedosljedna opskrba gorivom
Sustav goriva izravno određuje volumen ubrizgavanja goriva. Svaka abnormalnost u bilo kojoj vezi dovest će do neravnomjerne proizvodnje energije i uzrokovati fluktuacije brzine, što je najosnovniji i najčešći izvor kvarova.
① Problemi s kvalitetom goriva i isporukom: Zrak pomiješan u gorivu (zrak se može stlačiti, što uzrokuje fluktuacije u dovodnom tlaku goriva), voda (remeti stabilnost izgaranja) ili nečistoće (blokiraju cijevi za gorivo); savijene cijevi za gorivo, prljavi ili začepljeni filtri (grubi ili fini), što uzrokuje nestabilan protok goriva; kvar pumpe za gorivo (nedovoljan dovodni tlak goriva), ne može zadovoljiti zahtjeve kontinuirane opskrbe gorivom pumpe za ubrizgavanje.
② Abnormalnosti u pumpi za ubrizgavanje: Prekomjerno trošenje para klipa i isporučnog ventila, što rezultira unutarnjim curenjem, nejednakim tlakom dovoda goriva i volumenom među cilindrima; zaglavljeni nosač pumpe za gorivo (kao što je blokiranje nečistoća) ili labav prsten za podešavanje količine goriva, nemogućnost precizne kontrole količine goriva; prekomjerni aksijalni zazor ili pomicanje bregastog vratila, što uzrokuje pomicanje poluge za podešavanje količine goriva naprijed-natrag, što dovodi do povremenih fluktuacija količine goriva.
③ Greške mlaznica: Loša atomizacija, kapanje ili curenje, ili spaljeni igličasti ventili mlaznica, što dovodi do značajnih razlika u učinkovitosti izgaranja među cilindrima; slomljene opruge injektora ili opruge ventila za isporuku, što narušava stabilnost tlaka ubrizgavanja; nedosljedan tlak ubrizgavanja među cilindrima, što uzrokuje neravnomjernu proizvodnju snage i izravno rezultira fluktuacijama brzine.
II. Greške u sustavu regulacije brzine: Kvar ili zakašnjeli odgovor "regulacijskog centra"
Sustav kontrole brzine jezgra je za održavanje stabilne brzine vrtnje i podijeljen je na mehaničku regulaciju brzine i elektroničku regulaciju brzine. Svaki kvar na bilo kojoj od njegovih komponenti dovest će do netočnosti regulacije, što je glavni uzrok fenomena "bježanja".
(1) Kvar mehaničkog regulatora
① Problemi s istrošenošću i prilagodbom komponenti: Istrošenost i labavost čahure utega (flyball), rupe za iglu, potisne ploče i spojne točke vilice rezultiraju "mrtvim hodom". Regulator treba eliminirati zazor prije nego što može djelovati, uzrokujući kašnjenje u prilagodbi dovoda goriva i periodične fluktuacije. Loša koaksijalnost između magnetskog omotača i armature te preveliki razmak između središnjeg vratila i završnog poklopca (kao kada dizajnirani interferentni spoj postane zazor), uzrokuju odstupanje u kretanju aktuatora.
② Problemi s oprugom i podmazivanjem: Zamor, deformacija ili nepravilna ugradnja opruge regulatora stvara efekte rezonancije, pojačavajući fluktuacije brzine. Prljava, gusta ili pretjerano visoka razina ulja u ulju za podmazivanje regulatora povećava unutarnji otpor kretanja, smanjuje osjetljivost regulacije brzine i čini reakciju sustava sporijom.
③ Problemi s prilagodbom i instalacijom: Ne-profesionalna kalibracija regulatora (kao što je nepravilna postavka stabilnog{1}}stanja regulacije brzine i parametara pojačanja) dovodi do gubitka kontrole nad rasponom prilagodbe. Nepravilan redoslijed ugradnje (kao što je pričvršćivanje vijka za podešavanje prije zatezanja vijaka kućišta) remeti okomitost središnjeg vratila, ubrzavajući trošenje aktuatora.
(II) Kvar elektroničkog regulatora brzine
① Kvar osnovne komponente: abnormalni senzor brzine (kao što je elektromagnetska indukcijska sonda) - prljava glava, prisutnost metalnog praha (povećanje magnetskog otpora, uzrokujući fluktuacije inducirane struje), labavo ožičenje ili smetnje od jake struje (220 V/380 V), strojevi za zavarivanje, odašiljanje netočnih signala brzine; elektronički aktuator (servo motor/elektromagnetski aktuator) zaglavljen, istrošenost armature, nesposobnost preciznog reagiranja na upravljačke signale, što izravno uzrokuje nestabilno kretanje zupčanika pumpe za ubrizgavanje goriva.
② Problemi s upravljačkom jedinicom i ožičenjem: Kvar hardvera ili smetnje elektroničkog upravljača (ECU/SCB središnja procesorska jedinica), ispis netočnih fluktuirajućih uputa; loš kontakt upravljačkih vodova, nestabilan prijenos signala, što uzrokuje česte i neuredne pokrete aktuatora; nepravilna postavka dvo-razinskih parametara strategije upravljanja PID-om (PID brzine, PID položaja police), loš učinak dinamičke regulacije. (Među njima, P proporcija: odgovorna za brzi odgovor, I integral: odgovoran za uklanjanje zaostalog odstupanja, D derivat: odgovoran za stabilizaciju fluktuacija.)
III. Kvar kućišta motora: oštećen "temelj za proizvodnju energije".
Abnormalnosti u vlastitim komponentama motora mogu dovesti do neravnoteže u kapacitetu proizvodnje energije svakog cilindra, neizravno uzrokujući fluktuacije u brzini vrtnje, što je često povezano s učinkovitošću izgaranja i izlaznom snagom.
① Nenormalan rad cilindra: Nedovoljan tlak kompresije u određenom cilindru (kao što je curenje ventila, istrošenost klipnog prstena ili oštećenje brtve cilindra) dovodi do toga da cilindar ne radi ili radi nedovoljno; prevelike temperaturne razlike u ispuhu iz svakog cilindra (izvan zahtjeva proizvođača) ukazuju na neuravnoteženo izgaranje, izravno utječući na stabilnost izlazne snage.
② Greške u sustavima usisa, ispuha i turbopunjača: začepljeni filtri zraka ili blokirani međuhladnjaci rezultiraju nedovoljnom količinom usisanog zraka i nepotpunim izgaranjem; smanjena učinkovitost turbopunjača ili pretjerano visok protutlak ispušnih plinova (kao što je zbog začepljenja ispušne cijevi) remeti ravnotežu između usisa i ispuha, uzrokujući fluktuacije u izlaznoj snazi; valovi turbopunjača (uzrokovani lošim izgaranjem) dodatno pogoršavaju nestabilnu brzinu motora.
IV. Vanjsko okruženje i faktori opterećenja: vanjske smetnje premašuju regulacijski kapacitet
Ne zbog samog kvara opreme, već uzrokuje da sustav regulacije brzine ne može zadovoljiti stvarnu potražnju, što se očituje kao fluktuacije brzine.
① Prevelike fluktuacije opterećenja: često pokretanje-zaustavljanje-opreme velike snage (kao što su veliki motori, strojevi za zavarivanje), promjene opterećenja premašuju sposobnost odziva sustava za regulaciju brzine; nerazumno podudaranje "brod-motor-propeler" na brodovima (kao što je loša uključenost mjenjača), što dovodi do nestabilnog prijenosa opterećenja, neizravno utječući na brzinu motora.
② Nenormalni uvjeti okoline: radno područje na previsokoj nadmorskoj visini (rijedak zrak, nedovoljno usisavanje), pretjerano visoka temperatura okoline (loše odvođenje topline, što utječe na učinkovitost izgaranja), što rezultira smanjenom i nestabilnom izlaznom snagom motora; kada je rezervni generator paralelan s glavnim generatorom, zbog fluktuacija brzine dolazi do asinkronije, pa čak i nestanka struje.