نموذج تشخيصي قائم على العلاقات التشغيلية لتقييم أداء منظومة حاقن الوقود في محرك ديزل بحري ضمن إطار الصيانة التنبؤية
الكلمات المفتاحية:
: الصيانة التنبؤية، منظومة حاقن الوقود، محركات الديزل البحرية، المراقبة المعتمدة على الحالة، انحراف كمية الوقود، منصة Arduino UNO.الملخص
تصنف منظومة حاقن الوقود من أهم الأنظمة الحيوية في محركات الديزل البحرية، حيث تتحكم بشكل مباشر في كمية الوقود المحقونة داخل غرفة الاحتراق، مما يؤثر على استقرار عملية الاحتراق وكفاءة أداء المحرك، تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نموذج تشخيصي ومحاكاة تشغيلية يعتمد على منهجية الصيانة التنبؤية المعتمدة على الحالة لتحليل أداء منظومة الحاقن والكشف المبكر عن الأعطال التشغيلية قبل حدوث الفشل الكامل للمعدة.تم إجراء الدراسة اعتمادًا على نموذج تشخيصي مبني على منظومة حاقن الوقود لمحرك ديزل بحري من نوع
MTU 20V538 TB91، مع إمكانية تعميم المنهجية المقترحة على محركات الديزل البحرية ذات أنظمة الحقن المماثلة، وقد ركز التحليل على دراسة تأثير مجموعة من المتغيرات التشغيلية الأساسية، والتي تشمل ضغط دخول الوقود (OP)Inlet Pressure ،و معامل ضغط الوقود (FP)Fuel Pressure Factor و التسريب الداخلي للحاقن) ,Internal Leakage (LEAK على الكمية الفعالة للوقود المحقونة (DQ_eff) Effective Fuel Quantity. تم تطوير نموذج محاكاة باستخدام منصة Arduino UNO لقياس المتغيرات التشغيلية واستخراج البيانات من خلال شاشة الرسائل Serial Monitor، ثم تحليل هذه البيانات لاشتقاق العلاقات الفيزيائية التي تحكم سلوك منظومة الحقن, وقد أظهرت نتائج المحاكاة وجود علاقة طردية واضحة بين ضغط الدخول والكمية الفعالة للوقود، في حين يؤدي ازدياد التسريب الداخلي للحاقن إلى انخفاض كمية الوقود المحقونة نتيجة فقدان جزء من الوقود داخل مسارات التسريب. وبالاعتماد على القيمة المرجعية للكمية الفعالة للوقود تم تعريف مؤشر تشخيصي يتمثل في انحراف الكمية الفعالة للوقود Fuel Quantity Deviation (ΔDQ)، والذي يمثل الفرق بين الكمية الفعلية المحقونة والقيمة المرجعية المستخدمة في التشخيص، وقد تم استخدام هذا المؤشر لتصنيف الحالة التشغيلية لمنظومة الحاقن ضمن أربع مناطق تشغيلية رئيسية هي التشغيل الطبيعي (Normal) و الإنذار المبكر (Warning) و الحالة الحرجة (Critical) و الإيقاف الوقائي (Shutdown). تشير نتائج الدراسة إلى أن تدهور أداء الحاقن يحدث بصورة تدريجية وليس بشكل مفاجئ، مما يتيح إمكانية اكتشاف الانحرافات التشغيلية في مرحلة مبكرة قبل الوصول إلى مرحلة الفشل الكامل. كما توضح الدراسة أن دمج تحليل العلاقات الفيزيائية لمنظومة الحقن مع تقنيات القياس باستخدام الأنظمة المدمجة منخفضة التكلفة مثل Arduino يمكن أن يوفر أداة فعالة لتطبيق أنظمة الصيانة التنبؤية في المحركات البحرية، مما يساهم في تحسين موثوقية التشغيل وتقليل الأعطال المفاجئة وخفض تكاليف الصيانة.
التنزيلات
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 Abdul Salam Al-Rashidi, Ayoub Ibrahim , Nuri Eshoul , Reyad Qaddoura (Author)
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
