Izvor energije dizel motora je sagorijevanje goriva pri paljenju. Kao jedan od najvažnijih sistema dizel motora, sistem ubrizgavanja goriva ne samo da postiže temeljnu mešavinu gasa i kiseonika u cilindru, već takođe obezbeđuje neophodno gorivo za sagorevanje.
Kvalitet sistema za ubrizgavanje goriva direktno određuje stabilnost, ekonomičnost, izlaznu snagu i emisiju izduvnih gasova dizel motora, između ostalih važnih pokazatelja performansi.
U cijeloj fazi razvoja dizel motora, ubrizgavanje goriva i stanje sagorijevanja uvijek su bili u fokusu istraživanja. Kroz kontinuirane eksperimente i istraživanja, naučnici su postigli značajan napredak.
Posljednjih godina, tehnologije ispitivanja koje se kontinuirano razvijaju i sveobuhvatnije metode praćenja omogućile su da istraživanje dizel motora uđe u zlatno razdoblje brzog razvoja. Ljudi mogu praktičnije i intuitivnije razumjeti svaki proces sagorijevanja, te izvršiti ciljanu optimizaciju sagorijevanja, čime se ubrzava razvoj dizel motora i unapređenje proizvodnih procesa.
Proces ubrizgavanja goriva je niz složenih promjena na fizičkom nivou.
Zbog karakteristika kompresije fluida, elastičnosti cjevovoda-otpornih na pritisak, inercijalne sile protoka goriva i efekta prigušivanja sistema, fizičke promjene goriva u sistemu visokog-pritiska, odnosno proces transporta goriva od izlaznog ventila pumpe za ubrizgavanje goriva do iglenog ventila mlaznice za gorivo, utiču na ventil visokog pritiska.
Utjecaj ovih faktora može dovesti do vremenskog kašnjenja u fazi ubrizgavanja i nestabilnog pritiska goriva, što dodatno pogoršava kvalitet ubrizgavanja.
Trenutno, tradicionalni sistemi ubrizgavanja dizel motora uglavnom usvajaju sistem direktnog ubrizgavanja klipne pumpe, pri čemu je osnovna komponenta pumpa za ubrizgavanje goriva. Kompletna jedinica za ubrizgavanje obično uključuje pumpu za ubrizgavanje goriva, injektor za gorivo i crijevo visokog{1}}pritiska.
I. Izbor goriva
Sa povećanjem napetosti međunarodnih energetskih resursa, cijene goriva su značajno porasle, a udio troškova goriva u operativnim troškovima brodova je postao sve veći.
Zbog niske cijene goriva niskog{0}}kvaliteta ima široku primjenu, a značajno utiče i na racionalno korištenje nafte.
Posljednjih godina međunarodna zajednica kontinuirano promovira zaštitu morskog okoliša i klimatskog okruženja, a razni propisi o zaštiti okoliša su revidirani, a posebno zahtjevi za emisijom za svako ograničeno područje postaju sve strožiji.
U upravljanju gorivom treba uzeti u obzir ne samo primenljivost dizel motora, već i zahtjeve za standarde emisije propisane zakonima i propisima. Da bi se postigao najbolji balans između propisa o zaštiti životne sredine i ekonomskih koristi.
1. Viskoznost
Kako bi se izbjeglo nenormalno sagorijevanje i taloženje ugljika u glavnom motoru, prvo treba kontrolirati viskoznost goriva koje se dovodi u glavni motor.
Uljni separator najbolje radi u odvajanju goriva niskog viskoziteta. Pre nego što se gorivo ubrizga u komoru za sagorevanje, suspendovane čestice u gorivu će se taložiti, uzrokujući da se mehaničke komponente zaglave.
Stoga je vrlo važno izvršiti dovoljno odvajanje prije nego što gorivo uđe u glavni motor.
2. Katalitičke čestice
Nakon velike količine analiza i statističkih podataka, ustanovljeno je da je s napretkom tehnologije rafiniranja sadržaj katalitičkih čestica (tvrdih čestica, poznatih kao katafini, uglavnom sastavljenih od Si+Al) u novom ulju s niskim-sumporom veći od onog u prethodnom visoko-sumpornom ulju i pokazuje trend rasta.
Razlog za ovaj problem je taj što su ostaci goriva katalitičke čestice tokom procesa odsumporavanja, a prečnici katalitičkih čestica su svi manji od 10 μm, postajući sve minijaturniji. Ako je sadržaj previsok, to će uzrokovati prekomjerno habanje, pa čak i zaglavljivanje komponenti kao što su komora za sagorijevanje, oprema za ubrizgavanje goriva, pumpa za ubrizgavanje goriva i mlaznice za gorivo.
ISO8217/2012 i GB/T17411-2012 propisuju da sadržaj aluminijuma i silicijuma u ulju RME180 ne smije prelaziti 50 mg/kg, a većina proizvođača motora preporučuje ulazni sadržaj od<15ppm.
Zbog toga su postavljeni veći zahtjevi za efekt razdvajanja, a fini filter ispred glavnog motora je također vrlo bitan.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da se upotrebom efikasne i ispravne metode odvajanja može značajno smanjiti sadržaj katalitičkih čestica i drugih neorganskih taloga.
Prvo, potrebno je osigurati da sadržaj čestica goriva prije ulaska u glavni motor bude nizak do 15 sati (po mogućnosti jednocifren) kako bi se osigurala sigurnost glavnog motora.
Efekat odvajanja separatora ulja je posebno važan. Unutar razumnog raspona treba odabrati višu temperaturu odvajanja ulja.
Utvrđeno je da još uvijek postoje mnoga područja za poboljšanje tretmana separacije i pročišćavanja na brodu, uključujući kako rasporediti i koristiti rezervoare za ulje i kako upravljati separatorom ulja.
3. Stabilnost i kompatibilnost
Stabilnost mora prvo osigurati da ukupni sediment ispunjava zahtjeve standarda za brodsko lož ulje. Tokom stvarne upotrebe goriva, treba se pridržavati principa korištenja goriva koje je prvo dodano kako bi se izbjeglo duže skladištenje.
U svakodnevnom upravljanju, ako se sumnja na raslojavanje, prvi korak može biti korištenje prijenosne pumpe za potpunu cirkulaciju goriva u rezervoaru za ulje kako bi se postigla jednolična mješavina goriva.
Istovremeno, potrebno je obratiti pažnju i na razlike u gustoći i viskoznosti. Jednom kada postoji tendencija raslojavanja, to će dovesti do promjena u sadržaju sumpora, što će rezultirati neravnomjernom raspodjelom sumpora u gorivu, što uzrokuje prekomjerni sadržaj sumpora.
Stabilnost i kompatibilnost imaju razlike. Prvi naglašava inherentno stanje goriva, kao što je miješano ulje; potonji se fokusira na stabilnost asfaltena nakon miješanja goriva.
Asfalten nije zapaljiv i produžiće period naknadnog sagorevanja, uzrokujući crni dim i uveliko povećavajući stvaranje filma boje sistema i naslaga ugljenika, što dovodi do prekomernog habanja.
Jednom kada su stabilnost i kompatibilnost ugroženi, sistem goriva i sagorijevanje dizel motora će pretrpjeti katastrofalno stanje: a ako dođe do raslojavanja u gorivu, to će uzrokovati da sadržaj sumpora u gorivu premaši standard tokom upotrebe, dovodeći brod u opasnost od zadržavanja.
II. Struktura i radne karakteristike pumpe za ubrizgavanje
Drugo, fenomen zaglavljivanja-uljne pumpe visokog pritiska takođe se može pripisati radnom okruženju (tj. karakteristikama rute leta).
Prvo, iz analize strukture klipnog para u uljnoj pumpi visokog{0}}pritiska, razmak između klipa i čahure mora biti vrlo mali (proizvođač zahtijeva da bude 0,011-0,013 mm) kako bi se osigurao efekat brtvljenja.
Prilikom izrade, proizvođač je uzeo u obzir i problem curenja, te je dozvolio određenu količinu curenja jer se od strukture klipnog para nalaze 3 prstenasta žljeba unutar čahure od vrha do dna. Prvi žljeb je povezan s vrhom klipa i služi kao funkcija podmazivanja. Drugi i treći žljeb su respektivno povezani sa aksijalnim otvorima na tijelu čahure. Među njima, drugi žljeb je spojen na vanjsku ispusnu cijev dizel motora pumpe za ubrizgavanje kroz aksijalni otvor, a treći žljeb je prema priručniku potrebno spojiti na cjevovod ulja za podmazivanje kada se koristi laki dizel za dizel motor kako bi se spriječilo curenje lakog dizela u komoru bregastog vratila. Obično je zapečaćen cevnim čepom.
Dakle, malo iscurelo gorivo teče dolje duž razmaka između klipa i čahure sa vrha klipa, prvo se skupljajući u prvom prstenastom žlijebu, a zatim nastavlja da teče dolje do drugog prstenastog žlijeba, prolazeći kroz aksijalni otvor i tečeći prema gore do glavne cijevi za ispuštanje goriva motora, kao što je prikazano na slici 1.
Slika 1 Injektor goriva
Ako dizel motor nastavi da radi, iscurelo gorivo će postepeno teći u ispusni cevovod.
Ovaj brod je trajektna linija. Zbog kratkog vremena plovidbe i dugog vremena pristajanja, te zbog toga što tijelo-uljne pumpe visokog pritiska i potisni cjevovod nisu omotani izolacijskim materijalom, a osim toga, tokom svakodnevnih operacija, kako bi se provjerila situacija curenja cjevovoda i olakšala brza demontaža i podešavanje pumpe za ubrizgavanje goriva kada se klip ugrađuje, zaštitni poklopac pumpe za gorivo nije uvijek instaliran izvana.
To rezultira postepenim hlađenjem iscurelog goriva tokom perioda ne-plovidbe, a zatim se kondenzira u cjevovodu. Prilikom plovidbe, gorivo koje je iscurilo teško se probija kroz ispusni cevovod, i na kraju dolazi do začepljenja cevovoda za ispuštanje goriva, a iscurelo gorivo ispunjava dva gornja žleba i nastavlja da teče prema dole, akumulirajući se sve više na dnu klipa, formirajući abrazivne čestice, što dodatno pogoršava habanje klipa.
Od rasporeda pumpe za ubrizgavanje goriva na dizel motoru i putanje curenja goriva, njen put curenja je složen i vijugav. Prvo teče naniže, zatim prolazi kroz nekoliko zavoja i zaokreta prije nego što krene nagore pod uglom i na kraju teče u ispusni cjevovod. Štaviše, njegov ispusni cjevovod i naftovod visokog{2}}pritiska povezani su u ravnu cijev za ispuštanje curenja.
Ovo također ubrzava brzinu akumulacije iscurelog goriva u cjevovodu, kao što je prikazano na slici 2.
Slika 2 Izgled ispusnog cjevovoda dizel motora
III. Prijedlozi menadžmenta i tehnološka poboljšanja
Na osnovu gornje analize, predlažu se sljedeći prijedlozi menadžmenta i tehnička poboljšanja:
1. Za katalizatorski prah koji ostaje u loživom ulju tokom procesa rafinacije, generalno se koriste dvije metode. Jedna je upotreba aditiva za smanjenje zaostalog katalizatora u lož ulju; drugi je usvajanje sljedećih metoda:
(1) Redovno ispuštajte ostatke.
Katafini su hidrofilni i lako se talože u ulju niske-viskoznosti i niskog{1}}sumpora.
Međutim, ako lož ulje sadrži visok sadržaj vode, to će uzrokovati da se katalitičke čestice rasprše i suspendiraju u lož ulju, što otežava taloženje.
Koristeći prednost svoje veće specifične težine, ostatak se može ispuštati sa dna rezervoara za ulje, taložnika, rezervoara za svakodnevnu upotrebu i bunara za sakupljanje ulja kako bi se smanjio njegov sadržaj.
(2) Iskoristite u potpunosti karakteristike dva seta taložnika i rezervoara za svakodnevnu upotrebu i koristite ih naizmjenično kako biste osigurali dovoljnu sedimentaciju.
(3) Koristite dva separatora loživog ulja da odvojite lož ulje, usvajajući metod serijskog povezivanja prvo odvajanja vode, a zatim odvajanja nečistoća.
(4) Pod pretpostavkom da se osigura sigurnost, povećati temperaturu odvajanja kako bi se osigurala efikasnost separatora;
Izbjegavajte preveliki protok kako biste osigurali učinak pročišćavanja.
(5) Redovno vršite efikasno unutrašnje čišćenje rezervoara za lož ulje za svakodnevnu upotrebu i taložnika.
(6) Spremnik za skladištenje goriva može se čistiti prema planu održavanja brodskog suhog doka.
2. Izolirajte pumpu za ubrizgavanje goriva i ispusnu cijev dizel motora.
3. Odvojeno spojiti cev za ispuštanje goriva pumpe za ubrizgavanje goriva dizel motora i ugraditi vakuum uređaj. Ovo će stvoriti negativan pritisak u sistemu cevovoda, a gorivo koje curi iz klipnog para će se odmah usisati, a ne akumulirati se na klipnom paru.
4. Ugradite pumpu za homogenizaciju na ulazu goriva dizel motora.
5. Tokom zagrijavanja-, ručno pomjerite svaku pumpu za ubrizgavanje goriva kako biste je podmazali. Ovom metodom se testira fleksibilnost klipnog para i sprečava da se klipni par zaglavi. Istovremeno treba pregledati i druge pokretne dijelove.
Osim toga, obratite pažnju na provjeru i podešavanje mehanizma za podešavanje regulacionog uređaja kako biste osigurali točnost i pouzdanost zapremine ubrizgavanja goriva pumpe za ubrizgavanje goriva.
6. Za vrijeme rada opreme, ako dođe do neočekivane situacije i potrebno je isključiti jedan cilindar radi opskrbe uljem, to se mora izvršiti striktno u skladu sa uputama i preporukama proizvođača. Koristite specijalni alat za dovod ulja koji ste dobili uz mašinu da zaključate mehanizam valjka pumpe za ubrizgavanje goriva i ne zatvarajte slijepo ulazne i izlazne puteve ulja pumpe za ubrizgavanje goriva, što može uzrokovati zaglavljivanje klipnog para zbog nedostatka efikasnog podmazivanja.
7. U svakodnevnom upravljanju, pratite stanje sagorevanja svakog cilindra. Odredite radni status opreme za ubrizgavanje goriva kroz boju dima, dijagram indikatora i promjene temperature ispušnih plinova. Pravovremeno izvršite prilagođavanja u skladu sa stvarnom situacijom.
Ⅳ.Zaključak
Budite upoznati sa značenjima različitih parametara goriva i odgovarajućih mjera rukovanja.
Prije dopunjavanja goriva, razumite vrstu, karakteristike i količinu goriva.
Kada postoje značajne razlike u viskoznosti i gustini goriva, izbegavajte rizik od mešanja goriva tokom stvarnog rada.
Efikasno spriječiti pojavu zalijepljenja pumpe za gorivo zbog problema s kvalitetom goriva, što može utjecati na normalan rad dizel motora.
Istovremeno, pogledajte preporuke proizvođača i redovno održavajte i održavajte opremu. Napravite razumna podešavanja na osnovu radnih parametara opreme kako biste osigurali dobro stanje sagorevanja dizel motora.