Sursa de energie a unui motor diesel este arderea la aprindere a combustibilului. Fiind unul dintre cele mai importante sisteme ale unui motor diesel, sistemul de injecție de combustibil nu numai că realizează amestecul complet de gaz și oxigen în cilindru, dar oferă și combustibilul esențial pentru ardere.
Calitatea sistemului de injecție de combustibil determină în mod direct stabilitatea, economia, puterea de ieșire și emisiile de evacuare ale motorului diesel, printre alți indicatori importanți de performanță.
Pe parcursul întregii etape de dezvoltare a motorului diesel, injecția de combustibil și starea de ardere au fost întotdeauna în centrul cercetării. Prin experimente și cercetări continue, oamenii de știință au făcut progrese semnificative.
În ultimii ani, tehnologiile de testare în continuă dezvoltare și metodele de monitorizare mai cuprinzătoare au permis cercetării motoarelor diesel să intre într-o perioadă de aur de dezvoltare rapidă. Oamenii pot înțelege fiecare proces de ardere mai convenabil și mai intuitiv și pot realiza optimizarea țintită a arderii, accelerând astfel dezvoltarea motoarelor diesel și îmbunătățirea proceselor de fabricație.
Procesul de injectare a combustibilului este o serie de schimbări complexe la nivel fizic.
Datorită caracteristicilor de compresie ale fluidelor, elasticității conductelor rezistente la presiune-, forței inerțiale a fluxului de combustibil și efectului de reglare a sistemului, modificările fizice ale combustibilului în sistemul de-înaltă presiune, adică procesul de transport al combustibilului de la supapa de evacuare a pompei de injecție de combustibil la supapa cu ac al injectorului de combustibil, sunt afectate la presiune înaltă.
Influența acestor factori poate duce la decalaj de timp în etapa de injecție și la presiune instabilă a combustibilului, deteriorând și mai mult calitatea injecției.
În prezent, sistemele tradiționale de injecție cu motor diesel adoptă în mare parte sistemul de injecție directă cu pompa cu piston, componenta de bază fiind pompa de injecție de combustibil. O unitate de injecție completă include de obicei pompa de injecție de combustibil, injector de combustibil și furtun de-înaltă presiune.
I. Selectarea combustibilului
Odată cu creșterea tensiunii resurselor energetice internaționale, prețurile combustibililor au crescut semnificativ, iar proporția costurilor combustibilului în costurile de exploatare a navelor a devenit din ce în ce mai grea.
Datorită prețului scăzut al combustibilului de calitate scăzută-, este utilizat pe scară largă și are, de asemenea, un efect semnificativ în utilizarea rațională a petrolului.
În ultimii ani, comunitatea internațională a promovat continuu protecția mediului marin și a mediului climatic, iar diferitele reglementări de protecție a mediului au fost revizuite, în special cerințele privind emisiile pentru fiecare zonă restricționată au devenit din ce în ce mai stricte.
În managementul combustibilului, trebuie luată în considerare nu numai aplicabilitatea motoarelor diesel, ci și cerințele pentru standardele de emisii stipulate de legi și reglementări. Pentru a obține cel mai bun echilibru între reglementările de protecție a mediului și beneficiile economice.
1. Vâscozitate
Pentru a evita arderea anormală și depunerile de carbon în motorul principal, vâscozitatea combustibilului furnizat motorului principal trebuie mai întâi controlată.
Separatorul de ulei funcționează cel mai bine la separarea combustibilului cu o vâscozitate scăzută. Înainte ca combustibilul să fie injectat în camera de ardere, particulele în suspensie din combustibil se vor depune, provocând blocarea componentelor mecanice.
Prin urmare, este foarte important să se efectueze o separare suficientă înainte ca combustibilul să intre în motorul principal.
2. Particule catalitice
După o cantitate mare de analize și statistici, s-a constatat că, odată cu progresul tehnologiei de rafinare, conținutul de particule catalitice (particule dure, cunoscute în mod obișnuit ca Catafine, compuse în principal din Si+Al) din noul ulei cu conținut scăzut de sulf este mai mare decât cel al uleiului anterior cu conținut ridicat de sulf și prezintă o tendință ascendentă.
Motivul acestei probleme este că particulele catalitice reziduurile de combustibil în timpul procesului de desulfurare, iar diametrele particulelor catalitice sunt toate mai mici de 10 μm, devenind din ce în ce mai miniaturizate. Dacă conținutul este prea mare, va cauza uzură excesivă și chiar blocarea componentelor, cum ar fi camera de ardere, echipamentul de injecție de combustibil, pompa de injecție de combustibil și injectoarele de combustibil.
ISO8217/2012 și GB/T17411-2012 prevăd că conținutul de aluminiu+siliciu în uleiul RME180 nu trebuie să depășească 50 mg/kg, iar majoritatea producătorilor de motoare recomandă un conținut de admisie de<15ppm.
Prin urmare, au fost propuse cerințe mai mari pentru efectul de separare, iar filtrul fin înainte de motorul principal este, de asemenea, foarte crucial.
Rezultatele experimentale arată că utilizarea unei metode de separare eficace și corectă poate reduce foarte mult conținutul de particule catalitice și alte precipitate anorganice.
În primul rând, este necesar să vă asigurați că conținutul de particule din combustibil înainte de a intra în motorul principal este scăzut până la 15 p.m. (de preferință într-o singură cifră) pentru a asigura siguranța motorului principal.
Efectul de separare al separatorului de ulei este deosebit de important. Într-un interval rezonabil, trebuie selectată o temperatură mai mare de separare a uleiului.
S-a constatat că există încă multe domenii de îmbunătățire a tratamentului de separare și purificare la bord, inclusiv modul de alocare și utilizare a rezervoarelor de ulei și modul de operare a separatorului de ulei.
3. Stabilitate și compatibilitate
Stabilitatea trebuie să asigure mai întâi că sedimentul total îndeplinește cerințele standardului pentru păcură marină. În timpul utilizării efective a combustibilului, trebuie urmat principiul utilizării combustibilului care a fost adăugat mai întâi pentru a evita depozitarea prelungită.
În managementul zilnic, dacă se suspectează stratificarea, primul pas poate fi utilizarea pompei de transfer pentru a circula complet combustibilul în rezervorul de ulei pentru a obține un amestec uniform al combustibilului.
În același timp, este necesar să se acorde atenție diferențelor de densitate și vâscozitate. Odată ce există o tendință de stratificare, aceasta va duce la modificări ale conținutului de sulf, rezultând o distribuție inegală a sulfului în combustibil, provocând astfel un conținut excesiv de sulf.
Stabilitatea și compatibilitatea au diferențe. Primul subliniază starea inerentă a combustibilului, cum ar fi uleiul amestecat; acesta din urmă se concentrează pe stabilitatea asfaltenei după amestecarea combustibilului.
Asfaltenul nu este inflamabil și va prelungi perioada de după ardere, provocând fum negru și crescând foarte mult formarea peliculei de vopsea din sistem și a depunerilor de carbon, ducând astfel la uzură excesivă.
Odată ce stabilitatea și compatibilitatea sunt compromise, sistemul de combustibil și arderea motorului diesel vor suferi o stare dezastruoasă: iar dacă are loc stratificarea în combustibil, aceasta va face ca conținutul de sulf din combustibil să depășească standardul în timpul utilizării, punând nava în pericol de a fi reținută.
II. Structura și caracteristicile de funcționare ale pompei de injecție
În al doilea rând, fenomenul de blocare-pompei de ulei de înaltă presiune poate fi, de asemenea, atribuit mediului de lucru (adică, caracteristicilor rutei de zbor).
În primul rând, din analiza structurii perechii de piston din pompa de ulei de-înaltă presiune, spațiul dintre piston și manșon trebuie să fie foarte mic (producătorul cere să fie de 0,011-0,013 mm) pentru a asigura efectul de etanșare.
La momentul construcției, producătorul a luat în considerare și problema scurgerii și a permis o anumită cantitate de scurgere deoarece, din structura perechii de piston, există 3 caneluri inelare în interiorul manșonului de sus în jos. Prima canelură este conectată la partea superioară a pistonului și servește ca funcție de lubrifiere. Al doilea și respectiv al treilea caneluri sunt conectate la deschiderile axiale de pe corpul manșonului. Printre acestea, a doua canelură este conectată la conducta de descărcare externă a motorului diesel a pompei de injecție prin deschiderea axială, iar cea de-a treia canelură este cerută de manual să fie conectată la conducta de ulei de lubrifiere atunci când se utilizează motorină ușoară pentru motorul diesel pentru a preveni scurgerea motorinei ușoare în camera arborelui cu came. De obicei, este sigilat cu un dop de țeavă.
Așadar, combustibilul ușor scurs curge în jos de-a lungul spațiului dintre piston și manșon din partea superioară a pistonului, adunându-se mai întâi în primul canal inel, apoi continuând să curgă în jos în cel de-al doilea canal inel, trecând prin deschiderea axială și curgând în sus către conducta principală de descărcare a combustibilului motorului, așa cum se arată în Figura 1.
Figura 1 Injector de combustibil
Dacă motorul diesel continuă să funcționeze, combustibilul scurs va curge treptat în conducta de refulare.
Această navă este un feribot. Datorită timpului său scurt de navigație și timpului lung de andocare și deoarece corpul pompei de ulei de înaltă presiune și conducta de refulare nu sunt învelite cu materiale izolatoare și, în plus, în timpul operațiunilor zilnice, pentru a verifica situația de scurgere a conductei și pentru a facilita demontarea și reglarea rapidă a pompei de injecție de combustibil atunci când pistonul se blochează în afara capacului de injecție instalat, protecția pompei de combustibil nu este întotdeauna instalată.
Acest lucru are ca rezultat răcirea treptată a combustibilului scurs în timpul perioadei de ne-navigație, iar apoi se condensează în conductă. Când navighează, combustibilul scurs este dificil de spart prin conducta de descărcare și, în cele din urmă, conducta de descărcare a combustibilului se blochează, iar combustibilul scurs umple cele două caneluri superioare și continuă să curgă în jos, acumulându-se din ce în ce mai mult în partea inferioară a pistonului, formând particule abrazive, ceea ce agravează și mai mult uzura pistonului.
Din configurația pompei de injecție a motorului diesel și calea de scurgere a combustibilului, calea de scurgere a acestuia este complexă și sinuoasă. Mai întâi curge în jos, apoi trece prin mai multe răsuciri și se întoarce înainte de a merge în sus sub un unghi și, în cele din urmă, se varsă în conducta de refulare. În plus, conducta sa de refulare și conducta de ulei de-înaltă presiune sunt conectate într-o conductă dreaptă de evacuare a scurgerilor.
Acest lucru accelerează și viteza de acumulare a combustibilului scurs în conductă, așa cum se arată în Figura 2.
Figura 2 Dispunerea conductei de refulare a motorului diesel
III. Sugestii de management și îmbunătățiri tehnologice
Pe baza analizei de mai sus, sunt propuse următoarele sugestii de management și îmbunătățiri tehnice:
1. Pentru pulberea de catalizator rămasă în păcură în timpul procesului de rafinare, se adoptă în general două metode. Una este utilizarea aditivilor pentru a reduce pulberea de catalizator rezidual din păcură; celălalt este adoptarea următoarelor metode:
(1) Deversați în mod regulat reziduurile.
Catafinele sunt hidrofile și se pot depune cu ușurință în ulei cu-vâscozitate scăzută și{1}}cu sulf scăzut.
Cu toate acestea, dacă păcura conține un conținut ridicat de apă, particulele catalitice vor fi dispersate și suspendate în păcură, făcându-l dificil de sedimentat.
Profitând de greutatea sa specifică mai mare, reziduul poate fi evacuat din fundul rezervorului de ulei, al rezervorului de sedimente, al rezervorului de utilizare zilnică și al puțului de colectare a uleiului pentru a-și reduce conținutul.
(2) Utilizați pe deplin caracteristicile celor două seturi de rezervoare de sedimente și rezervoare de utilizare zilnică și utilizați-le alternativ pentru a asigura o sedimentare suficientă.
(3) Utilizați două separatoare de păcură pentru a separa uleiul, adoptând o metodă de conectare în serie de separare a apei mai întâi și apoi de separare a impurităților.
(4) Sub premisa asigurării siguranței, crește temperatura de separare pentru a asigura eficiența separatorului;
Evitați debitul excesiv pentru a asigura efectul de purificare.
(5) Efectuați în mod regulat curățarea interioară eficientă a rezervorului de utilizare zilnică pentru păcură și a rezervorului de sedimente.
(6) Rezervorul de stocare a combustibilului poate fi curățat conform planului de întreținere a docului uscat al navei.
2. Izolați pompa de injecție și conducta de refulare a motorului diesel.
3. Conectați separat conducta de descărcare a combustibilului a pompei de injecție a motorului diesel și instalați un dispozitiv de vid. Aceasta va forma presiune negativă în sistemul de conducte, iar combustibilul care se scurge din perechea de piston va fi aspirat imediat, fără a se acumula la perechea de piston.
4. Instalați o pompă de omogenizare la admisia de combustibil a motorului diesel.
5. În timpul încălzirii-, mișcați manual fiecare pompă de injecție de combustibil pentru a o lubrifia. Această metodă este de a testa flexibilitatea perechii de piston și de a preveni blocarea perechii de piston. În același timp, trebuie inspectate și alte părți în mișcare.
În plus, acordați atenție verificării și reglarii mecanismului de reglare al dispozitivului de reglare pentru a asigura acuratețea și fiabilitatea volumului de injecție de combustibil al pompei de injecție.
6. În timpul funcționării echipamentului, dacă apare o situație neașteptată și un singur cilindru trebuie oprit pentru alimentarea cu ulei, aceasta trebuie efectuată strict în conformitate cu îndrumările și recomandările producătorului. Utilizați instrumentul special de alimentare cu ulei furnizat împreună cu mașina pentru a bloca mecanismul cu role al pompei de injecție de combustibil și nu închideți orbește căile de admisie și ieșire ale uleiului pompei de injecție, ceea ce poate cauza blocarea perechii de piston din cauza lipsei de lubrifiere eficientă.
7. În gestionarea zilnică, monitorizați starea de ardere a fiecărui cilindru. Prin culoarea fumului, diagrama indicatoare și modificările temperaturii de evacuare, determinați starea de funcționare a echipamentului de injecție de combustibil. Faceți ajustări în timp util în funcție de situația reală.
Ⅳ.Concluzie
Familiarizați-vă cu semnificațiile diferiților parametri ai combustibilului și măsurile de manipulare corespunzătoare.
Înainte de realimentare, înțelegeți tipul, caracteristicile și cantitatea combustibilului.
Când există diferențe semnificative în vâscozitatea și densitatea combustibilului, evitați riscul amestecării combustibililor în timpul funcționării efective.
Preveniți în mod eficient fenomenul de blocare a pompei de combustibil din cauza problemelor de calitate a combustibilului, care pot afecta funcționarea normală a motorului diesel.
În același timp, consultați sugestiile producătorului și efectuați în mod regulat întreținerea și întreținerea echipamentului. Faceți ajustări rezonabile pe baza parametrilor de funcționare ai echipamentului pentru a asigura o stare bună de ardere a motorului diesel.