La font d'energia d'un motor dièsel és la combustió d'encesa del combustible. Com un dels sistemes més importants d'un motor dièsel, el sistema d'injecció de combustible no només aconsegueix la barreja completa de gas i oxigen al cilindre, sinó que també proporciona el combustible essencial per a la combustió.
La qualitat del sistema d'injecció de combustible determina directament l'estabilitat, l'economia, la potència de sortida i les emissions d'escapament del motor dièsel, entre altres indicadors de rendiment importants.
Durant tota l'etapa de desenvolupament del motor dièsel, la injecció de combustible i l'estat de combustió sempre han estat el focus de la investigació. A través d'experiments i investigacions contínues, els científics han fet progressos significatius.
En els darrers anys, les tecnologies de prova en desenvolupament continu i els mètodes de control més complets han permès que la investigació sobre motors dièsel entri en un període daurat de ràpid desenvolupament. Les persones poden entendre cada procés de combustió de manera més còmoda i intuïtiva i dur a terme una optimització específica de la combustió, accelerant així el desenvolupament de motors dièsel i la millora dels processos de fabricació.
El procés d'injecció de combustible és una sèrie de canvis complexos a nivell físic.
A causa de les característiques de compressió dels fluids, l'elasticitat de les canonades -resistents a la pressió, la força inercial del flux de combustible i l'efecte d'acceleració del sistema, els canvis físics del combustible en el sistema d'alta pressió-, és a dir, el procés de transport del combustible des de la vàlvula de sortida de la bomba d'injecció de combustible a la vàlvula d'agulla de l'injector de combustible, es veuen afectats a alta pressió.
La influència d'aquests factors pot provocar un retard de temps en l'etapa d'injecció i una pressió de combustible inestable, deteriorant encara més la qualitat de la injecció.
Actualment, els sistemes d'injecció de motors dièsel tradicionals adopten majoritàriament el sistema d'injecció directa de la bomba d'èmbol, sent el component bàsic la bomba d'injecció de combustible. Una unitat d'injecció completa sol incloure la bomba d'injecció de combustible, l'injector de combustible i la mànega d'alta pressió-.
I. Selecció de combustible
Amb la creixent tensió dels recursos energètics internacionals, els preus dels combustibles han augmentat significativament i la proporció dels costos del combustible en els costos d'explotació dels vaixells s'ha tornat cada cop més pesada.
A causa del baix preu del combustible de baixa-qualitat, s'utilitza àmpliament i també té un efecte significatiu en l'ús racional del petroli.
En els darrers anys, la comunitat internacional ha promogut contínuament la protecció del medi marí i el medi ambient climàtic, i s'han revisat diverses regulacions de protecció del medi ambient, especialment els requisits d'emissió per a cada àrea restringida s'han tornat cada cop més estrictes.
En la gestió del combustible, no només s'ha de tenir en compte l'aplicabilitat dels motors dièsel, sinó que també s'han de tenir en compte els requisits dels estàndards d'emissions estipulats per les lleis i els reglaments. Aconseguir el millor equilibri entre la normativa de protecció del medi ambient i els beneficis econòmics.
1. Viscositat
Per evitar la combustió anormal i els dipòsits de carboni al motor principal, primer s'ha de controlar la viscositat del combustible subministrat al motor principal.
El separador d'oli funciona millor en la separació de combustible amb una viscositat baixa. Abans d'injectar el combustible a la cambra de combustió, les partícules en suspensió del combustible s'assentaran, fent que els components mecànics s'enganxin.
Per tant, és molt important realitzar una separació suficient abans que el combustible entri al motor principal.
2. Matèria particulada catalítica
Després d'una gran quantitat d'anàlisis i estadístiques, s'ha descobert que amb l'avenç de la tecnologia de refinació, el contingut de partícules catalíticas (partícules dures, comunament conegudes com Catafines, compostes principalment per Si+Al) en el nou oli de baix-sofre és superior al de l'oli anterior d'alt-sulfur i mostra una tendència a l'alça.
La raó d'aquest problema és que les partícules catalitzadores de residus de combustible durant el procés de desulfuració, i els diàmetres de les partícules catalitzades són totes inferiors a 10 μm, esdevenen cada cop més miniaturitzades. Si el contingut és massa alt, provocarà un desgast excessiu i, fins i tot, l'agarronament de components com la cambra de combustió, l'equip d'injecció de combustible, la bomba d'injecció de combustible i els injectors de combustible.
ISO8217/2012 i GB/T17411-2012 estipulen que el contingut d'alumini + silici a l'oli RME180 no ha de superar els 50 mg/kg, i la majoria dels fabricants de motors recomanen un contingut d'entrada de<15ppm.
Per tant, s'han proposat requisits més alts per a l'efecte de separació, i el filtre fi abans del motor principal també és molt crucial.
Els resultats experimentals mostren que l'ús d'un mètode de separació eficaç i correcte pot reduir considerablement el contingut de partícules catalítiques i altres precipitats inorgànics.
En primer lloc, cal assegurar-se que el contingut de partícules del combustible abans d'entrar al motor principal sigui baix fins a les 15 p. m. (preferiblement en un dígit) per garantir la seguretat del motor principal.
L'efecte de separació del separador d'oli és especialment important. Dins d'un rang raonable, s'ha de seleccionar una temperatura de separació d'oli més alta.
S'ha comprovat que encara hi ha moltes àrees de millora en el tractament de separació i purificació a bord, com ara com assignar i utilitzar els dipòsits d'oli i com operar el separador d'oli.
3. Estabilitat i compatibilitat
L'estabilitat primer ha d'assegurar que el sediment total compleix els requisits de l'estàndard de fueloil marí. Durant l'ús real del combustible, s'ha de seguir el principi d'utilitzar el combustible que s'ha afegit primer per evitar un emmagatzematge prolongat.
En la gestió diària, si se sospita d'estratificació, el primer pas pot ser utilitzar la bomba de transferència per fer circular completament el combustible al dipòsit d'oli per aconseguir una barreja uniforme del combustible.
Al mateix temps, també cal parar atenció a les diferències de densitat i viscositat. Una vegada que hi ha una tendència a l'estratificació, provocarà canvis en el contingut de sofre, donant lloc a una distribució desigual del sofre en el combustible, provocant així un contingut excessiu de sofre.
L'estabilitat i la compatibilitat tenen diferències. El primer emfatitza l'estat inherent del combustible, com l'oli barrejat; aquest últim se centra en l'estabilitat de l'asfaltè després de la barreja del combustible.
L'asfaltè no és inflamable i allargarà el període de postcombustió, provocant fum negre i augmentant considerablement la formació de pel·lícules de pintura del sistema i dipòsits de carboni, provocant així un desgast excessiu.
Un cop compromesa l'estabilitat i la compatibilitat, el sistema de combustible i la combustió del motor dièsel patiran un estat desastrós: i si es produeix una estratificació en el combustible, farà que el contingut de sofre del combustible superi l'estàndard durant l'ús, posant el vaixell en risc de ser detingut.
II. Estructura i característiques de funcionament de la bomba d'injecció
En segon lloc, el fenomen de la-bomba d'oli d'alta pressió que s'encalla també es pot atribuir a l'entorn de treball (és a dir, a les característiques de la ruta de vol).
En primer lloc, a partir de l'anàlisi de l'estructura del parell de pistons a la-bomba d'oli d'alta pressió, l'espai entre el pistó i la màniga ha de ser molt petit (el fabricant requereix que sigui de 0,011-0,013 mm) per garantir l'efecte de segellat.
En el moment de la construcció, el fabricant també va tenir en compte el problema de les fuites i va permetre una certa quantitat de fuites perquè, des de l'estructura del parell de pistons, hi ha 3 ranures d'anells dins de la màniga de dalt a baix. La primera ranura està connectada a la part superior del pistó i serveix com a funció de lubricació. La segona i la tercera ranura estan connectades respectivament a les obertures axials del cos de la màniga. Entre ells, la segona ranura està connectada a la canonada de descàrrega del motor dièsel extern de la bomba d'injecció a través de l'obertura axial, i el manual requereix que la tercera ranura estigui connectada a la canonada d'oli lubricant quan s'utilitza dièsel lleuger per al motor dièsel per evitar que el dièsel lleuger es filtri a la cambra de l'arbre de lleves. Normalment, es tanca amb un tap de canonada.
Per tant, el combustible lleugerament filtrat flueix cap avall per l'espai entre el pistó i la màniga des de la part superior del pistó, primer reunint-se a la primera ranura de l'anell, després continuant fluint cap a la segona ranura de l'anell, passant per l'obertura axial i fluint cap amunt fins a la canonada de descàrrega de combustible del motor principal, tal com es mostra a la figura 1.
Figura 1 Injector de combustible
Si el motor dièsel continua funcionant, el combustible que s'ha filtrat fluirà gradualment cap a la canonada de descàrrega.
Aquest vaixell és un transbordador. A causa del seu curt temps de navegació i llarg temps d'acoblament, i perquè el cos de la bomba d'oli d'alta pressió i la canonada de descàrrega no estan embolicades amb materials aïllants, i a més, durant les operacions diàries, per tal de comprovar la situació de fuites de la canonada i facilitar el ràpid desmuntatge i ajust de la bomba d'injecció de combustible quan l'èmbol s'enganxa fora de la coberta de la bomba d'injecció, la protecció de la bomba d'injecció no sempre està instal·lada.
Això provoca el refredament gradual del combustible que s'ha filtrat durant el període de no navegació, i després es condensa a la canonada. Quan es navega, el combustible que s'ha filtrat és difícil de trencar la canonada de descàrrega i, finalment, la canonada de descàrrega de combustible es bloqueja, i el combustible que s'ha filtrat omple les dues ranures superiors i continua fluint cap avall, acumulant-se cada cop més a la part inferior de l'èmbol, formant partícules abrasives, que agreugen encara més el desgast de l'èmbol.
Des de la disposició de la bomba d'injecció de combustible al motor dièsel i la ruta de fuita del combustible, la seva ruta de fuita és complexa i tortuosa. Primer flueix cap avall, després passa per diversos girs i girs abans de caminar cap amunt en un angle i, finalment, flueix a la canonada de descàrrega. A més, la seva canonada de descàrrega i la canonada d'oli d'alta pressió-es connecten en una canonada recta de descàrrega de fuites.
Això també accelera la velocitat d'acumulació del combustible amb fuites a la canonada, tal com es mostra a la figura 2.
Figura 2 Disseny de la canonada de descàrrega del motor dièsel
III. Suggeriments de gestió i millores tecnològiques
A partir de l'anàlisi anterior, es proposen els següents suggeriments de gestió i millores tècniques:
1. Per a la pols de catalitzador que queda al fuel durant el procés de refinament, s'adopten dos mètodes generalment. Un és utilitzar additius per reduir la pols de catalitzador residual en el fuel; l'altra és adoptar els mètodes següents:
(1) Descarregueu regularment els residus.
Les catafines són hidròfiles i es poden instal·lar fàcilment en oli de baixa-viscositat i baix-sofre.
Tanmateix, si el fueloil conté un alt contingut d'aigua, farà que les partícules catalíticas es dispersin i se suspenguin en el fuel, dificultant la seva sedimentació.
Aprofitant la seva major gravetat específica, el residu es pot descarregar des del fons del dipòsit d'oli, el dipòsit de sediments, el dipòsit d'ús diari i la recollida d'oli per reduir-ne el contingut.
(2) Utilitzeu plenament les característiques dels dos conjunts de dipòsits de sediments i dipòsits d'ús diari, i utilitzeu-los alternativament per garantir una sedimentació suficient.
(3) Utilitzeu dos separadors de fuel per separar el fuel, adoptant un mètode de connexió en sèrie per separar primer l'aigua i després separar les impureses.
(4) Sota la premissa de garantir la seguretat, augmenteu la temperatura de separació per garantir l'eficiència del separador;
Eviteu un cabal excessiu per garantir l'efecte de purificació.
(5) Realitzeu regularment una neteja interna eficaç del dipòsit d'ús diari de fuel i el dipòsit de sediments.
(6) El dipòsit d'emmagatzematge de combustible es pot netejar segons el pla de manteniment del dic sec del vaixell.
2. Aïllar la bomba d'injecció de combustible i el tub de descàrrega del motor dièsel.
3. Connecteu la canonada de descàrrega de combustible de la bomba d'injecció de combustible del motor dièsel per separat i instal·leu un dispositiu de buit. Això formarà pressió negativa al sistema de canonades, i el combustible que es filtra del parell de pistons serà aspirat immediatament, sense acumular-se al parell de pistons.
4. Instal·leu una bomba homogeneïtzadora a l'entrada de combustible del motor dièsel.
5. Durant l'escalfament-, moveu manualment cada bomba d'injecció de combustible per lubricar-la. Aquest mètode consisteix a provar la flexibilitat del parell de pistons i evitar que s'enganxi. Al mateix temps, també s'han d'inspeccionar altres parts mòbils.
A més, presteu atenció a comprovar i ajustar el mecanisme d'ajust del dispositiu de regulació per garantir la precisió i la fiabilitat del volum d'injecció de combustible de la bomba d'injecció de combustible.
6. Durant el funcionament de l'equip, si es produeix una situació inesperada i s'ha d'apagar un sol cilindre per al subministrament d'oli, s'ha de dur a terme estrictament d'acord amb les instruccions i recomanacions del fabricant. Utilitzeu l'eina especial de subministrament d'oli proporcionada amb la màquina per bloquejar el mecanisme de rodets de la bomba d'injecció de combustible i no tanqueu cegament les vies d'entrada i sortida d'oli de la bomba d'injecció de combustible, cosa que pot provocar que el parell de pistons s'enganxi a causa de la manca de lubricació eficaç.
7. En la gestió diària, controlar l'estat de combustió de cada cilindre. Mitjançant el color del fum, el diagrama indicador i els canvis de temperatura d'escapament, determineu l'estat de funcionament de l'equip d'injecció de combustible. Feu els ajustos oportuns segons la situació real.
Ⅳ.Conclusió
Conèixer el significat dels diferents paràmetres del combustible i les mesures de manipulació corresponents.
Abans de repostar, entengueu el tipus, les característiques i la quantitat del combustible.
Quan hi hagi diferències significatives en la viscositat i la densitat del combustible, eviteu el risc de barrejar combustibles durant el funcionament real.
Evitar eficaçment el fenomen de l'enganxament de la bomba de combustible a causa de problemes de qualitat del combustible, que poden afectar el funcionament normal del motor dièsel.
Al mateix temps, consulteu els suggeriments d'orientació del fabricant i realitzeu regularment el manteniment i manteniment de l'equip. Feu ajustos raonables en funció dels paràmetres de funcionament de l'equip per garantir un bon estat de combustió del motor dièsel.