Diiselmootori energiaallikaks on kütuse süütepõlemine. Diiselmootori ühe olulisema süsteemina ei saavuta kütuse sissepritsesüsteem mitte ainult gaasi ja hapniku põhjalikku segunemist silindris, vaid annab ka põlemiseks hädavajaliku kütuse.
Kütuse sissepritsesüsteemi kvaliteet määrab muude oluliste jõudlusnäitajate hulgas ka diiselmootori stabiilsuse, ökonoomsuse, väljundvõimsuse ja heitgaaside emissiooni.
Kogu diiselmootori arendusetapi vältel on kütuse sissepritse ja põlemisolek alati olnud uurimistöö keskmes. Pidevate katsete ja uuringute kaudu on teadlased teinud märkimisväärseid edusamme.
Viimastel aastatel on pidevalt arenevad testimistehnoloogiad ja terviklikumad seiremeetodid võimaldanud diiselmootorite uurimisel jõuda kiire arengu kuldperioodi. Inimesed saavad mugavamalt ja intuitiivsemalt aru igast põlemisprotsessist ning sihipäraselt optimeerida põlemist, kiirendades seeläbi diiselmootorite arengut ja tootmisprotsesside täiustamist.
Kütuse sissepritseprotsess on füüsilisel tasandil tehtavate keerukate muudatuste jada.
Vedelike kokkusurumisomaduste, survekindlate torustike elastsuse, kütusevoolu inertsiaaljõu ja süsteemi drosselefekti tõttu mõjutavad kütuse füüsikalised muutused kõrgsurvesüsteemis, st kütuse sissepritsepumba väljalaskeventiililt kõrge rõhu all kütuse transportimise protsessis kütusepihusti nõelklappi.
Nende tegurite mõju võib kaasa tuua ajavahe sissepritse etapis ja ebastabiilse kütuse rõhu, mis halvendab veelgi sissepritse kvaliteeti.
Praegu kasutavad traditsioonilised diiselmootorite sissepritsesüsteemid enamasti kolbpumba otsesissepritsesüsteemi, mille põhikomponent on kütuse sissepritsepump. Täielik sissepritseseade sisaldab tavaliselt kütuse sissepritsepumpa, kütusepihustit ja kõrgsurvevoolikut.
I. Kütuse valik
Rahvusvaheliste energiaressursside pingestumisega on kütusehinnad oluliselt tõusnud ning kütusekulude osakaal laevade tegevuskuludes on muutunud järjest raskemaks.
Madala kvaliteediga kütuse{0}}madala hinna tõttu kasutatakse seda laialdaselt ning sellel on oluline mõju ka nafta ratsionaalsele kasutamisele.
Rahvusvaheline üldsus on viimastel aastatel pidevalt edendanud merekeskkonna ja kliimakeskkonna kaitset ning läbi on vaadatud erinevaid keskkonnakaitsealaseid regulatsioone, eelkõige on igale piirangualale kehtestatud heitkoguste nõuded muutunud järjest karmimaks.
Kütusehalduses ei pea silmas pidama ainult diiselmootorite rakendatavust, vaid ka seadustes ja määrustes sätestatud nõudeid heitgaasinormidele. Saavutada parim tasakaal keskkonnakaitse eeskirjade ja majandusliku kasu vahel.
1. Viskoossus
Ebatavalise põlemise ja süsiniku ladestumise vältimiseks peamasinas tuleb esmalt kontrollida peamasinasse antava kütuse viskoossust.
Õliseparaator töötab kõige paremini madala viskoossusega kütuse eraldamisel. Enne kütuse sissepritsimist põlemiskambrisse settivad kütuses hõljuvad osakesed, mis põhjustavad mehaaniliste komponentide kinnijäämist.
Seetõttu on väga oluline teostada piisav eraldamine enne kütuse sisenemist peamasinasse.
2. Katalüütilised tahked osakesed
Pärast ulatuslikku analüüsi ja statistikat on leitud, et rafineerimistehnoloogia edenedes on katalüütiliste osakeste (kõvad osakesed, üldtuntud kui katafiinid, mis koosnevad peamiselt Si+Al-st) sisaldus uues madala{1}väävlisisaldusega õlis kõrgem kui eelmises kõrge väävlisisaldusega õlis ja see näitab tõusutrendi.
Selle probleemi põhjuseks on see, et väävlitustamise käigus jäävad kütusejäägid katalüütiliste osakeste alla ja kõigi katalüütiliste osakeste läbimõõt on alla 10 μm, muutudes üha miniatuursemaks. Kui sisaldus on liiga kõrge, põhjustab see komponentide, nagu põlemiskamber, kütuse sissepritseseadmed, kütuse sissepritsepump ja kütusepihustid, liigset kulumist ja isegi kinnikiilumist.
ISO8217/2012 ja GB/T17411-2012 näevad ette, et alumiiniumi+räni sisaldus õlis RME180 ei tohi ületada 50 mg/kg ning enamik mootoritootjaid soovitab<15ppm.
Seetõttu on eraldusefektile seatud kõrgemad nõuded ning väga oluline on ka peamootori ees olev peenfilter.
Katsetulemused näitavad, et tõhusa ja õige eraldusmeetodi kasutamine võib oluliselt vähendada katalüütiliste osakeste ja muude anorgaaniliste sademete sisaldust.
Esiteks on vaja tagada, et kütuse osakeste sisaldus enne peamasinasse sisenemist oleks madal kuni 15:00 (eelistatavalt ühekohalise numbriga), et tagada peamootori ohutus.
Eriti oluline on õliseparaatori eraldusefekt. Mõistlikus vahemikus tuleks valida kõrgem õlieraldustemperatuur.
On leitud, et pardal on veel palju täiustamist vajavaid valdkondi eraldus- ja puhastustöötluses, sealhulgas õlipaakide paigutamine ja kasutamine ning õliseparaatori kasutamine.
3. Stabiilsus ja ühilduvus
Stabiilsus peab esmalt tagama, et kogu sete vastab laeva kütteõli standardi nõuetele. Tegeliku kütusekasutuse juures tuleks pikemaajalise ladustamise vältimiseks järgida põhimõtet, et kasutate kütust, mis on esimesena lisatud.
Igapäevasel juhtimisel võib kihistumise kahtluse korral esimese sammuna kasutada ülekandepumpa kütuse täielikuks ringlemiseks õlipaagis, et saavutada ühtlane kütusesegu.
Samal ajal on vaja pöörata tähelepanu ka tiheduse ja viskoossuse erinevustele. Kui ilmneb kihistumise tendents, põhjustab see väävlisisalduse muutusi, mille tulemuseks on väävli ebaühtlane jaotumine kütuses, mis põhjustab liigset väävlisisaldust.
Stabiilsusel ja ühilduvusel on erinevusi. Esimene rõhutab kütusele omast olekut, näiteks segatud õli; viimane keskendub asfalteeni stabiilsusele pärast kütuse segamist.
Asfalteen ei ole tuleohtlik ja pikendab järelpõlemisperioodi, põhjustades musta suitsu ja suurendades oluliselt süsteemi värvikile ja süsiniku ladestumist, mis põhjustab liigset kulumist.
Kui stabiilsus ja ühilduvus on ohus, muutub kütusesüsteem ja diiselmootori põlemine katastroofiliseks: ja kui kütuses toimub kihistumine, ületab see kasutamise ajal kütuse väävlisisalduse normi, mis seab laeva kinnipidamise ohtu.
II. Sissepritsepumba struktuur ja tööomadused
Teiseks võib kõrgrõhu{0}}õlipumba kinnikiilumise põhjuseks olla ka töökeskkond (st lennumarsruudi omadused).
Esiteks, kõrgsurveõlipumba -kolbipaari struktuuri analüüsist nähtub, et tihendusefekti tagamiseks peab kolvi ja hülsi vahe olema väga väike (tootja nõuab, et see oleks 0,011–0,013 mm).
Tootja arvestas ehitamise ajal ka lekkega ning lubas teatud lekkeid, kuna kolbipaari struktuurist lähtuvalt on hülsi sees ülalt alla 3 rõngassoont. Esimene soon on ühendatud kolvi ülaosaga ja toimib määrimisfunktsioonina. Teine ja kolmas soon on vastavalt ühendatud hülsi korpuse aksiaalsete avadega. Nende hulgas on teine soon ühendatud sissepritsepumba välise diiselmootori väljalasketoruga läbi aksiaalse ava ja kolmas soon on käsiraamatus nõutud, et see oleks diiselmootori jaoks kerge diislikütuse kasutamisel ühendatud määrdeõli torustikuga, et vältida kerge diisli lekkimist nukkvõlli kambrisse. Tavaliselt suletakse see torukorgiga.
Seega voolab kergelt lekkinud kütus mööda kolvi ja hülsi vahelist pilu kolvi ülaosast alla, kogudes esmalt esimesse rõngasoonde, seejärel jätkates voolamist alla teise rõngassoonde, läbides aksiaalse avause ja voolates ülespoole peamootori kütuse väljalasketorusse, nagu on näidatud joonisel 1.
Joonis 1 Kütusepihusti
Kui diiselmootor jätkab töötamist, voolab lekkinud kütus järk-järgult väljalasketorustikku.
See laev on parvlaev. Lühikese sõiduaja ja pika dokkimisaja tõttu ning seetõttu, et kõrgsurveõlipumba korpus ja tühjendustorustik ei ole isolatsioonimaterjalidega mähitud, ning lisaks on igapäevaste toimingute käigus torustiku lekkeolukorra kontrollimiseks ning kütuse sissepritsepumba kiire lahtivõtmise ja reguleerimise hõlbustamiseks paigaldatud kolvi kinnijäämisel kaitsekate alati mitte kütuse sissepritsepumbast väljas.
Selle tulemuseks on lekkinud kütuse järkjärguline jahtumine mittepurjetamise ajal-ja seejärel kondenseerub torustikus. Purjetamisel on lekkinud kütust raske tühjendustorustikust läbi murda ja lõpuks kütuse väljalasketorustik ummistub ning lekkinud kütus täidab kaks ülemist soont ja voolab edasi allapoole, kogudes järjest rohkem kolvi põhja, moodustades abrasiivseid osakesi, mis süvendab veelgi kolvi kulumist.
Diiselmootori kütuse sissepritsepumba paigutuse ja kütuse lekketee põhjal on selle lekketee keeruline ja käänuline. Esmalt voolab see alla, seejärel läbib mitu keerdkäiku, enne kui kõnnib nurga all ülespoole, ja lõpuks suubub tühjendustorusse. Lisaks on selle tühjendustorustik ja kõrgrõhu{2}}õlitoru ühendatud sirge lekketorustikuga.
See kiirendab ka lekkinud kütuse kogunemiskiirust torustikus, nagu on näidatud joonisel 2.
Joonis 2 Diiselmootori tühjendustorustiku paigutus
III. Juhtimissoovitused ja tehnoloogilised täiustused
Ülaltoodud analüüsi põhjal pakutakse järgmisi juhtimissoovitusi ja tehnilisi täiustusi:
1. Rafineerimisprotsessi ajal kütteõlisse jääva katalüsaatoripulbri puhul kasutatakse üldiselt kahte meetodit. Üks on lisandite kasutamine, et vähendada kütteõlis olevat katalüsaatori pulbrit; teine on kasutada järgmisi meetodeid:
(1) Tühjendage jääk regulaarselt.
Katafiinid on hüdrofiilsed ja võivad kergesti settida madala-viskoossusega ja madala väävlisisaldusega{1}}õlis.
Kui aga kütteõli sisaldab palju vett, põhjustab see katalüütiliste osakeste dispergeerumist ja hõljumist kütteõlis, mis muudab selle settimise keeruliseks.
Kasutades ära selle suuremat erikaalu, saab jääki tühjendada õlimahuti, settepaagi, igapäevase kasutuse paagi ja õlikogumiskaevu põhjast, et selle sisaldust vähendada.
(2) Kasutage täielikult ära kahe settepaakide komplekti ja igapäevase kasutusega mahutite komplekti omadused ning kasutage neid vaheldumisi, et tagada piisav settimine.
(3) Kasutage kütteõli eraldamiseks kahte kütteõli separaatorit, kasutades seeriaühenduse meetodit, mille käigus eraldatakse esmalt vesi ja seejärel lisandid.
(4) Ohutuse tagamise eeldusel tõsta eraldustemperatuuri, et tagada separaatori tõhusus;
Puhastusefekti tagamiseks vältige liigset voolukiirust.
(5) Teosta regulaarselt kütteõli igapäevase kasutuse mahuti ja settepaagi tõhusat sisepuhastust.
(6) Kütusepaaki saab puhastada vastavalt laeva kuivdoki hooldusplaanile.
2. Isoleerige diiselmootori kütuse sissepritsepump ja väljalasketoru.
3. Ühendage eraldi diiselmootori kütuse sissepritsepumba kütuse väljalasketorustik ja paigaldage vaakumseade. See tekitab torusüsteemis alarõhu ja kolbipaarist lekkiv kütus imetakse kohe ära, mitte ei kogune kolbipaari juurde.
4. Paigaldage homogeniseerimispump diiselmootori kütuse sisselaskeavasse.
5. Soojenemise ajal-nihutage käsitsi iga kütuse sissepritsepumpa, et seda määrida. Selle meetodi eesmärk on testida kolbipaari painduvust ja vältida kolbipaari kinnijäämist. Samal ajal tuleks kontrollida ka teisi liikuvaid osi.
Lisaks pöörake tähelepanu reguleerimisseadme reguleerimismehhanismi kontrollimisele ja reguleerimisele, et tagada kütuse sissepritsepumba kütuse sissepritse mahu täpsus ja töökindlus.
6. Seadme töötamise ajal, kui tekib ootamatu olukord ja üks silinder tuleb õlivarustuseks välja lülitada, tuleb seda teha rangelt vastavalt tootja juhistele ja soovitustele. Kasutage kütuse sissepritsepumba rullmehhanismi lukustamiseks masinaga kaasas olevat spetsiaalset õli etteandetööriista ning ärge sulgege pimesi kütuse sissepritsepumba õli sisse- ja väljalaskeavasid, kuna see võib tõhusa määrimise puudumise tõttu kolbipaari kinni kiiluda.
7. Igapäevase juhtimise käigus jälgige iga silindri põlemisolekut. Suitsu värvi, indikaatori diagrammi ja heitgaasi temperatuuri muutuste kaudu määrake kütuse sissepritseseadmete tööolek. Tehke õigeaegsed kohandused vastavalt tegelikule olukorrale.
Ⅳ.Järeldus
Olge kursis erinevate kütuseparameetrite tähendustega ja vastavate käsitsemismeetmetega.
Enne tankimist tehke endale selgeks kütuse tüüp, omadused ja kogus.
Kui kütuse viskoossuses ja tiheduses on olulisi erinevusi, vältige kütuse segunemise ohtu tegeliku töötamise ajal.
Vältige tõhusalt kütusekvaliteedi probleemidest tingitud kütusepumba kinnijäämist, mis võib mõjutada diiselmootori normaalset tööd.
Samal ajal järgige tootja soovitusi ning tehke regulaarselt seadme hooldust ja korrashoidu. Diiselmootori hea põlemisseisundi tagamiseks tehke mõistlikud kohandused, mis põhinevad seadmete tööparameetritel.