Vir energije dizelskega motorja je zgorevanje goriva na vžigu. Kot eden najpomembnejših sistemov dizelskega motorja sistem za vbrizgavanje goriva ne le doseže popolno mešanico plina in kisika v valju, temveč zagotavlja tudi bistveno gorivo za zgorevanje.
Kakovost sistema za vbrizgavanje goriva neposredno določa stabilnost, ekonomičnost, izhodno moč in emisije izpušnih plinov dizelskega motorja, med drugimi pomembnimi kazalci delovanja.
Skozi celotno razvojno fazo dizelskega motorja sta bila vbrizgavanje goriva in stanje zgorevanja vedno v središču raziskav. Z nenehnimi poskusi in raziskavami so znanstveniki dosegli pomemben napredek.
V zadnjih letih so nenehno razvijajoče se tehnologije testiranja in celovitejše metode spremljanja omogočile, da so raziskave dizelskih motorjev vstopile v zlato obdobje hitrega razvoja. Ljudje lahko bolj priročno in intuitivno razumejo vsak proces zgorevanja ter izvajajo ciljno optimizacijo zgorevanja, s čimer pospešijo razvoj dizelskih motorjev in izboljšanje proizvodnih procesov.
Postopek vbrizgavanja goriva je niz kompleksnih sprememb na fizični ravni.
Zaradi kompresijskih lastnosti tekočin, elastičnosti tlačno{0}}odpornih cevovodov, vztrajnostne sile pretoka goriva in dušilnega učinka sistema vplivajo fizične spremembe goriva v-visotlačnem sistemu, to je proces transporta goriva od izstopnega ventila črpalke za vbrizgavanje goriva do igelnega ventila injektorja goriva pod visokim tlakom.
Vpliv teh dejavnikov lahko povzroči časovni zamik v fazi vbrizgavanja in nestabilen tlak goriva, kar dodatno poslabša kakovost vbrizga.
Trenutno tradicionalni sistemi za vbrizgavanje dizelskih motorjev večinoma uporabljajo sistem neposrednega vbrizgavanja z batno črpalko, pri čemer je osrednja komponenta črpalka za vbrizgavanje goriva. Popolna enota za vbrizgavanje običajno vključuje črpalko za vbrizgavanje goriva, injektor goriva in visokotlačno-cev.
I. Izbira goriva
Z naraščajočo napetostjo mednarodnih energetskih virov so cene goriva močno narasle, delež stroškov goriva v obratovalnih stroških ladij pa postaja vse večji.
Zaradi nizke cene nizko{0}}kakovostnega goriva je široko uporabno, pomembno pa vpliva tudi na racionalno rabo nafte.
V zadnjih letih je mednarodna skupnost nenehno spodbujala zaščito morskega in podnebnega okolja, različni okoljski predpisi pa so bili revidirani, zlasti zahteve glede emisij za vsako omejeno območje so postale vse strožje.
Pri upravljanju z gorivom je treba upoštevati ne le uporabnost dizelskih motorjev, temveč tudi zahteve glede emisijskih standardov, ki jih določajo zakoni in predpisi. Doseči najboljše ravnotežje med predpisi o varstvu okolja in ekonomskimi koristmi.
1. Viskoznost
Da bi se izognili nenormalnemu zgorevanju in usedlinam ogljika v glavnem motorju, je treba najprej nadzorovati viskoznost goriva, ki se dovaja glavnemu motorju.
Separator olja najbolje deluje pri ločevanju goriva z nizko viskoznostjo. Preden se gorivo vbrizga v zgorevalno komoro, se suspendirani delci v gorivu usedejo, zaradi česar se mehanske komponente zagozdijo.
Zato je zelo pomembno izvesti zadostno ločevanje, preden gorivo vstopi v glavni motor.
2. Katalitični trdni delci
Po veliki količini analiz in statističnih podatkov je bilo ugotovljeno, da je z napredkom tehnologije rafiniranja vsebnost katalitskih delcev (trdih delcev, splošno znanih kot katafini, v glavnem sestavljenih iz Si+Al) v novem olju z nizko-žveplom višja kot v prejšnjem olju z visoko-žveplom in kaže trend naraščanja.
Razlog za to težavo je, da ostanki goriva med postopkom razžveplanja katalitske delce, premeri katalitičnih delcev pa so manjši od 10 μm in postajajo vse bolj miniaturni. Če je vsebnost previsoka, bo to povzročilo čezmerno obrabo in celo zagozdenje komponent, kot so zgorevalna komora, oprema za vbrizgavanje goriva, črpalka za vbrizgavanje goriva in injektorji goriva.
ISO8217/2012 in GB/T17411-2012 določata, da vsebnost aluminija in silicija v olju RME180 ne sme preseči 50 mg/kg, večina proizvajalcev motorjev pa priporoča vstopno vsebnost<15ppm.
Zato so bile za učinek ločevanja postavljene višje zahteve, zelo pomemben pa je tudi fini filter pred glavnim motorjem.
Eksperimentalni rezultati kažejo, da lahko z učinkovito in pravilno metodo ločevanja močno zmanjšamo vsebnost katalitskih delcev in drugih anorganskih oborin.
Najprej je treba zagotoviti, da je vsebnost delcev v gorivu pred vstopom v glavni motor nizka do 15 pm (po možnosti enomestna), da se zagotovi varnost glavnega motorja.
Ločevalni učinek separatorja olja je še posebej pomemben. V razumnem območju je treba izbrati višjo temperaturo ločevanja olja.
Ugotovljeno je bilo, da je še veliko področij za izboljšave pri obdelavi ločevanja in čiščenja na krovu, vključno s tem, kako dodeliti in uporabiti rezervoarje za olje ter kako upravljati separator olja.
3. Stabilnost in združljivost
Stabilnost mora najprej zagotoviti, da skupna usedlina izpolnjuje zahteve standarda za ladijsko kurilno olje. Pri dejanski porabi goriva je treba upoštevati načelo uporabe goriva, ki je bilo prvo dodano, da preprečimo dolgotrajno skladiščenje.
Pri vsakodnevnem upravljanju, če sumite na razslojevanje, je lahko prvi korak uporaba pretočne črpalke za popolno kroženje goriva v rezervoarju za olje, da dosežete enakomerno mešanico goriva.
Ob tem je treba paziti tudi na razlike v gostoti in viskoznosti. Ko se pojavi nagnjenost k razslojevanju, bo to povzročilo spremembe v vsebnosti žvepla, kar ima za posledico neenakomerno porazdelitev žvepla v gorivu, kar povzroči prekomerno vsebnost žvepla.
Stabilnost in združljivost imata razlike. Prvo poudarja inherentno stanje goriva, kot je mešanica olja; slednji se osredotoča na stabilnost asfaltena po mešanju goriva.
Asfalten ni vnetljiv in bo podaljšal obdobje naknadnega zgorevanja, kar bo povzročilo črn dim in močno povečalo nastajanje sloja sistemske barve in ogljikovih usedlin, kar bo povzročilo čezmerno obrabo.
Ko sta stabilnost in združljivost ogroženi, bosta sistem goriva in zgorevanje dizelskega motorja v katastrofalnem stanju: in če v gorivu pride do razslojevanja, bo to povzročilo, da bo vsebnost žvepla v gorivu med uporabo presegla standard, zaradi česar bo ladja v nevarnosti, da jo zadržijo.
II. Zgradba in delovne lastnosti črpalke za vbrizgavanje
Drugič, pojav zagozditve visoko{0}}tlačne oljne črpalke lahko pripišemo tudi delovnemu okolju (tj. značilnostim poti leta).
Prvič, iz analize strukture batnega para v visoko{0}}tlačni oljni črpalki mora biti reža med batom in tulko zelo majhna (proizvajalec zahteva, da znaša 0,011–0,013 mm), da se zagotovi učinek tesnjenja.
V času izdelave je proizvajalec upošteval tudi vprašanje puščanja in dovolil določeno količino puščanja, ker so glede na strukturo batnega para znotraj tulca od zgoraj navzdol 3 obročasti utori. Prvi utor je povezan z vrhom bata in služi kot mazanje. Drugi in tretji utor sta povezana z aksialnimi odprtinami na telesu tulca. Med njimi je drugi utor povezan z zunanjo izpustno cevjo dizelskega motorja črpalke za vbrizgavanje skozi aksialno odprtino, tretji utor pa zahteva priročnik za povezavo s cevovodom za mazalno olje pri uporabi lahkega dizelskega goriva za dizelski motor, da se prepreči puščanje lahkega dizelskega goriva v komoro odmične gredi. Običajno je zatesnjen s cevnim čepom.
Rahlo izteklo gorivo torej teče navzdol vzdolž reže med batom in tulko z vrha bata, najprej se zbere v prvem obročnem utoru, nato pa nadaljuje s tokom navzdol v drugi obročni utor, gre skozi aksialno odprtino in teče navzgor do glavne cevi za izpust goriva motorja, kot je prikazano na sliki 1.
Slika 1 Injektor goriva
Če dizelski motor deluje še naprej, bo izteklo gorivo postopoma steklo v izpustni cevovod.
Ta ladja je trajekt. Zaradi kratkega časa plovbe in dolgega časa pristajanja ter ker ohišje visoko{1}}tlačne oljne črpalke in izpustni cevovod nista ovita z izolacijskimi materiali, poleg tega pa med vsakodnevnimi operacijami, da bi preverili stanje puščanja v cevovodu in olajšali hitro razstavljanje in nastavitev črpalke za vbrizgavanje goriva, ko se bat zatakne, zaščitni pokrov zunaj črpalke za vbrizgavanje goriva ni vedno nameščen.
Posledica tega je postopno ohlajanje iztečenega goriva v obdobju ne-plovbe, nato pa kondenzira v cevovodu. Pri plovbi se izteklo gorivo težko prebije skozi izpustni cev, sčasoma se izpustni cevovod zamaši, izteklo gorivo pa zapolni oba zgornja utora in teče naprej navzdol ter se vedno bolj nabira na dnu bata in tvori abrazivne delce, kar še dodatno poslabša obrabo bata.
Iz postavitve črpalke za vbrizgavanje goriva na dizelskem motorju in poti puščanja goriva je pot puščanja zapletena in vijugasta. Najprej teče navzdol, nato gre skozi več zavojev, preden se pod kotom dvigne navzgor, in končno teče v izpustni cevovod. Poleg tega sta njegov izpustni cevovod in visokotlačna{2}}cev za olje povezana v ravno cevovod za izpust puščanja.
To tudi pospeši hitrost kopičenja iztečenega goriva v cevovodu, kot je prikazano na sliki 2.
Slika 2 Postavitev izpustnega cevovoda dizelskega motorja
III. Predlogi za upravljanje in tehnološke izboljšave
Na podlagi zgornje analize so predlagani naslednji predlogi upravljanja in tehnične izboljšave:
1. Za prah katalizatorja, ki ostane v kurilnem olju med postopkom rafiniranja, se običajno uporabljata dve metodi. Ena je uporaba aditivov za zmanjšanje ostanka prahu katalizatorja v kurilnem olju; druga je uporaba naslednjih metod:
(1) Redno odvajajte ostanke.
Katafini so hidrofilni in se zlahka usedejo v olje z nizko-viskoznostjo in nizko{1}}žveplom.
Če kurilno olje vsebuje visoko vsebnost vode, bo to povzročilo, da se katalitični delci razpršijo in suspendirajo v kurilnem olju, kar oteži usedanje.
Z izkoriščanjem njegove višje specifične teže se lahko ostanek izprazni z dna rezervoarja za olje, rezervoarja za usedline, rezervoarja za dnevno uporabo in vodnjaka za zbiranje olja, da se zmanjša njegova vsebnost.
(2) V celoti izkoristite značilnosti dveh kompletov usedlin in rezervoarjev za vsakodnevno uporabo ter ju uporabljajte izmenično, da zagotovite zadostno usedanje.
(3) Za ločevanje kurilnega olja uporabite dva separatorja kurilnega olja, pri čemer uporabite metodo serijske povezave, pri kateri najprej ločujete vodo in nato ločujete nečistoče.
(4) Pod predpostavko zagotavljanja varnosti povečajte temperaturo ločevanja, da zagotovite učinkovitost separatorja;
Izogibajte se prevelikemu pretoku, da zagotovite učinek čiščenja.
(5) Redno izvajajte učinkovito notranje čiščenje rezervoarja za dnevno uporabo kurilnega olja in rezervoarja za usedline.
(6) Rezervoar za shranjevanje goriva je mogoče očistiti v skladu z načrtom vzdrževanja ladijskega suhega doka.
2. Izolirajte črpalko za vbrizgavanje goriva in izpustno cev dizelskega motorja.
3. Posebej priključite izpustni cevovod črpalke za vbrizgavanje goriva dizelskega motorja in namestite vakuumsko napravo. To bo ustvarilo podtlak v cevovodnem sistemu in gorivo, ki bo izteklo iz batnega para, bo takoj posesano stran in se ne bo kopičilo na batnem paru.
4. Na dovod goriva dizelskega motorja namestite črpalko za homogenizacijo.
5. Med ogrevanjem-ročno premaknite vsako črpalko za vbrizgavanje goriva, da jo podmažete. Ta metoda je namenjena testiranju prožnosti batnega para in preprečevanju zagozditve batnega para. Hkrati je treba pregledati tudi druge gibljive dele.
Poleg tega bodite pozorni na preverjanje in nastavitev nastavitvenega mehanizma regulacijske naprave, da zagotovite natančnost in zanesljivost količine vbrizga goriva črpalke za vbrizgavanje goriva.
6. Če med delovanjem opreme pride do nepričakovane situacije in je treba zapreti en valj za dovod olja, je treba to izvesti strogo v skladu z navodili in priporočili proizvajalca. Uporabite posebno orodje za dovajanje olja, ki je priloženo stroju, da zaklenete valjčni mehanizem črpalke za vbrizgavanje goriva in ne zapirajte slepo vstopnih in izstopnih poti olja črpalke za vbrizgavanje goriva, kar lahko povzroči zagozditev bata zaradi pomanjkanja učinkovitega mazanja.
7. Pri vsakodnevnem upravljanju spremljajte stanje zgorevanja vsakega valja. Z barvo dima, indikatorskim diagramom in spremembami temperature izpušnih plinov določite stanje delovanja opreme za vbrizgavanje goriva. Pravočasno prilagodite glede na dejansko stanje.
Ⅳ.Sklep
Seznanite se s pomeni različnih parametrov goriva in ustreznimi ukrepi za ravnanje.
Pred dolivanjem goriva se seznanite z vrsto, značilnostmi in količino goriva.
Kadar obstajajo velike razlike v viskoznosti in gostoti goriva, se izogibajte tveganju mešanja goriv med dejanskim delovanjem.
Učinkovito preprečite pojav zatikanja črpalke za gorivo zaradi težav s kakovostjo goriva, kar lahko vpliva na normalno delovanje dizelskega motorja.
Hkrati upoštevajte navodila proizvajalca in redno vzdržujte opremo. Naredite razumne prilagoditve na podlagi delovnih parametrov opreme, da zagotovite dobro stanje zgorevanja dizelskega motorja.