Źródłem energii silnika wysokoprężnego jest zapłonowe spalanie paliwa. Jako jeden z najważniejszych układów silnika wysokoprężnego, układ wtrysku paliwa nie tylko zapewnia dokładne wymieszanie gazu i tlenu w cylindrze, ale także dostarcza paliwo niezbędne do spalania.
Jakość układu wtrysku paliwa bezpośrednio determinuje stabilność, ekonomiczność, moc wyjściową i emisję spalin silnika wysokoprężnego, a także inne ważne wskaźniki wydajności.
Na całym etapie rozwoju silnika wysokoprężnego przedmiotem badań zawsze był wtrysk paliwa i stan spalania. Dzięki ciągłym eksperymentom i badaniom naukowcy poczynili znaczne postępy.
W ostatnich latach stale rozwijające się technologie badawcze i coraz bardziej wszechstronne metody monitorowania umożliwiły wkroczenie badań nad silnikami Diesla w złoty okres szybkiego rozwoju. Ludzie mogą wygodniej i intuicyjnie zrozumieć każdy proces spalania oraz przeprowadzić ukierunkowaną optymalizację spalania, przyspieszając w ten sposób rozwój silników Diesla i doskonalenie procesów produkcyjnych.
Proces wtrysku paliwa to szereg złożonych zmian na poziomie fizycznym.
Ze względu na charakterystykę sprężania płynów, elastyczność-ciśnieniowych rurociągów odpornych na ciśnienie, siłę bezwładności przepływu paliwa i efekt dławienia układu, ma to wpływ na fizyczne zmiany paliwa w układzie-wysokiego ciśnienia, czyli na proces transportu paliwa pod wysokim ciśnieniem od zaworu wylotowego pompy wtryskowej paliwa do zaworu iglicowego wtryskiwacza paliwa.
Wpływ tych czynników może prowadzić do opóźnień w fazie wtrysku i niestabilnego ciśnienia paliwa, co dodatkowo pogarsza jakość wtrysku.
Obecnie w tradycyjnych układach wtryskowych silników wysokoprężnych wykorzystuje się głównie układ bezpośredniego wtrysku z pompą tłokową, którego głównym elementem jest pompa wtryskowa paliwa. Kompletny zespół wtryskowy zwykle obejmuje pompę wtryskową paliwa, wtryskiwacz paliwa i wąż wysokociśnieniowy-.
I. Wybór paliwa
Wraz ze wzrostem napięcia w zakresie międzynarodowych zasobów energii ceny paliw znacznie wzrosły, a udział kosztów paliwa w kosztach eksploatacji statków staje się coraz większy.
Ze względu na niską cenę paliwa niskiej-jakości jest ono powszechnie stosowane, a także ma istotny wpływ na racjonalne wykorzystanie ropy naftowej.
W ostatnich latach społeczność międzynarodowa nieustannie promowała ochronę środowiska morskiego i środowiska klimatycznego, w związku z czym zrewidowano różne przepisy dotyczące ochrony środowiska, w szczególności wymagania dotyczące emisji dla każdego obszaru objętego ograniczeniami stały się coraz bardziej rygorystyczne.
W zarządzaniu paliwem należy wziąć pod uwagę nie tylko możliwość zastosowania silników Diesla, ale także wymagania dotyczące norm emisji określone przez przepisy ustawowe i wykonawcze. Osiągnięcie najlepszej równowagi pomiędzy przepisami dotyczącymi ochrony środowiska a korzyściami ekonomicznymi.
1. Lepkość
Aby uniknąć nieprawidłowego spalania i osadzania się węgla w silniku głównym, należy najpierw sprawdzić lepkość paliwa dostarczanego do silnika głównego.
Separator oleju najlepiej sprawdza się przy oddzielaniu paliw o niskiej lepkości. Zanim paliwo zostanie wtryśnięte do komory spalania, cząsteczki zawieszone w paliwie opadną, powodując zablokowanie elementów mechanicznych.
Dlatego bardzo ważne jest przeprowadzenie wystarczającej separacji zanim paliwo dostanie się do silnika głównego.
2. Katalityczne cząstki stałe
Po wielu analizach i statystykach stwierdzono, że wraz z postępem technologii rafinacji zawartość cząstek katalitycznych (cząstek twardych, powszechnie znanych jako katafiny, składających się głównie z Si+Al) w nowym oleju o niskiej-siarce jest wyższa niż w poprzednim oleju o wysokiej-siarce i wykazuje tendencję wzrostową.
Przyczyną tego problemu jest to, że w paliwie pozostają cząstki katalityczne podczas procesu odsiarczania, a średnica cząstek katalitycznych jest mniejsza niż 10 μm i staje się coraz bardziej miniaturyzowana. Jeśli zawartość jest zbyt wysoka, spowoduje to nadmierne zużycie, a nawet zatarcie takich elementów, jak komora spalania, układ wtrysku paliwa, pompa wtryskowa paliwa i wtryskiwacze paliwa.
ISO8217/2012 i GB/T17411-2012 stanowią, że zawartość glinu i krzemu w oleju RME180 nie powinna przekraczać 50 mg/kg, a większość producentów silników zaleca zawartość na wlocie<15ppm.
Dlatego też postawiono wyższe wymagania w zakresie efektu separacji, a filtr dokładny przed silnikiem głównym jest również bardzo istotny.
Wyniki eksperymentów pokazują, że zastosowanie skutecznej i prawidłowej metody separacji może znacznie zmniejszyć zawartość cząstek katalitycznych i innych nieorganicznych osadów.
Po pierwsze, należy upewnić się, że zawartość cząstek w paliwie przed wejściem do silnika głównego jest niska do godziny 15:00 (najlepiej jednocyfrowa), aby zapewnić bezpieczeństwo silnika głównego.
Szczególnie ważny jest efekt separacyjny separatora oleju. W rozsądnym zakresie należy wybrać wyższą temperaturę separacji oleju.
Stwierdzono, że nadal istnieje wiele obszarów wymagających udoskonalenia w procesie separacji i oczyszczania na statku, w tym w zakresie rozmieszczenia i wykorzystania zbiorników na olej oraz sposobu obsługi separatora oleju.
3. Stabilność i kompatybilność
Stabilność musi przede wszystkim zapewniać, że całkowity osad spełnia wymagania normy dotyczącej oleju opałowego do żeglugi. Podczas rzeczywistego zużycia paliwa należy przestrzegać zasady stosowania paliwa, które zostało dodane jako pierwsze, aby uniknąć długotrwałego przechowywania.
W codziennym zarządzaniu, jeśli podejrzewa się rozwarstwienie, pierwszym krokiem może być użycie pompy przelewowej w celu pełnego rozprowadzenia paliwa w zbiorniku oleju w celu uzyskania jednolitej mieszanki paliwa.
Jednocześnie należy zwrócić uwagę na różnice w gęstości i lepkości. Gdy pojawi się tendencja do rozwarstwiania, będzie to prowadzić do zmian w zawartości siarki, co spowoduje nierównomierny rozkład siarki w paliwie, powodując w ten sposób nadmierną zawartość siarki.
Stabilność i kompatybilność różnią się. To pierwsze podkreśla naturalny stan paliwa, takiego jak olej mieszany; ta ostatnia skupia się na stabilności asfaltenu po zmieszaniu paliwa.
Asfalten nie jest palny i wydłuża okres dopalania, powodując czarny dym i znacznie zwiększając tworzenie się warstwy farby systemowej oraz osadów węgla, prowadząc w ten sposób do nadmiernego zużycia.
Gdy stabilność i kompatybilność zostaną naruszone, układ paliwowy i spalanie silnika wysokoprężnego znajdą się w katastrofalnym stanie: a jeśli w paliwie nastąpi rozwarstwienie, spowoduje to, że zawartość siarki w paliwie przekroczy normę podczas użytkowania, narażając statek na ryzyko zatrzymania.
II. Budowa i charakterystyka pracy pompy wtryskowej
Po drugie, zjawisko blokowania się-pompy oleju pod wysokim ciśnieniem można również przypisać środowisku pracy (tj. charakterystyce trasy lotu).
Po pierwsze, z analizy budowy pary tłoków w wysokociśnieniowej-pompie olejowej wynika, że szczelina pomiędzy tłokiem a tuleją musi być bardzo mała (producent wymaga, aby wynosiła 0,011-0,013 mm), aby zapewnić działanie uszczelniające.
Producent na etapie budowy wziął pod uwagę również kwestię szczelności i dopuścił pewną ilość wycieku, ponieważ z konstrukcji pary tłoków wynika, że wewnątrz tulei znajdują się 3 rowki pierścieniowe od góry do dołu. Pierwszy rowek jest połączony z górną częścią tłoka i pełni funkcję smarowania. Drugi i trzeci rowek są odpowiednio połączone z osiowymi otworami w korpusie tulei. Wśród nich drugi rowek jest podłączony do zewnętrznej rury wylotowej silnika wysokoprężnego pompy wtryskowej poprzez otwór osiowy, a trzeci rowek jest wymagany w instrukcji, aby połączyć się z rurociągiem oleju smarowego podczas stosowania lekkiego oleju napędowego w silniku wysokoprężnym, aby zapobiec wyciekaniu lekkiego oleju napędowego do komory wałka rozrządu. Zwykle zamyka się go korkiem rurowym.
Tak więc lekko wyciekające paliwo spływa szczeliną pomiędzy tłokiem a tuleją od góry tłoka, gromadząc się najpierw w pierwszym rowku pierścieniowym, następnie spływając do drugiego rowka pierścieniowego, przechodząc przez otwór osiowy i spływając w górę do przewodu odprowadzającego paliwo z silnika głównego, jak pokazano na rysunku 1.
Rysunek 1 Wtryskiwacz paliwa
Jeśli silnik wysokoprężny będzie nadal pracował, wyciekające paliwo będzie stopniowo spływać do rurociągu tłocznego.
Ten statek to prom. Ze względu na krótki czas żeglugi i długi czas dokowania, a także fakt, że korpus-wysokociśnieniowej pompy oleju i rurociąg tłoczny nie są owinięte materiałami izolacyjnymi, a ponadto podczas codziennej eksploatacji, w celu sprawdzenia sytuacji nieszczelności rurociągu oraz ułatwienia szybkiego demontażu i regulacji pompy wtryskowej w przypadku zablokowania tłoka, osłona ochronna na zewnątrz pompy wtryskowej zawsze nie jest instalowana.
Powoduje to stopniowe schładzanie wyciekającego paliwa w okresie-przestoju, a następnie skraplanie się w rurociągu. Podczas żeglugi wyciekające paliwo ma trudności z przedostaniem się przez rurociąg tłoczny, w efekcie rurociąg odprowadzający paliwo zostaje zablokowany, a wyciekające paliwo wypełnia dwa górne rowki i nadal spływa w dół, gromadząc się coraz bardziej na dnie tłoka, tworząc cząstki ścierne, co dodatkowo pogarsza zużycie tłoka.
Z układu pompy wtryskowej w silniku wysokoprężnym i drogi wycieku paliwa wynika, że droga wycieku jest złożona i kręta. Najpierw płynie w dół, następnie przechodzi przez kilka zakrętów, po czym płynie pod kątem w górę i ostatecznie wpływa do rurociągu odprowadzającego. Co więcej, rurociąg tłoczny i wysokociśnieniowy-rur olejowy są połączone prostym rurociągiem odprowadzającym wycieki.
Przyspiesza to również prędkość gromadzenia się wyciekającego paliwa w rurociągu, jak pokazano na rysunku 2.
Rysunek 2 Układ rurociągu tłocznego silnika wysokoprężnego
III. Sugestie kierownictwa i ulepszenia technologiczne
Na podstawie powyższej analizy zaproponowano następujące sugestie dotyczące zarządzania i udoskonaleń technicznych:
1. W przypadku proszku katalizatora pozostającego w oleju opałowym w procesie rafinacji powszechnie stosuje się dwie metody. Jednym z nich jest zastosowanie dodatków redukujących pozostałości proszku katalizatora w oleju opałowym; drugim jest przyjęcie następujących metod:
(1) Regularnie usuwaj pozostałości.
Katafiny są hydrofilowe i łatwo osadzają się w oleju o niskiej-lepkości i niskiej- zawartości siarki.
Jeśli jednak olej opałowy zawiera dużą zawartość wody, spowoduje to rozproszenie i zawieszenie cząstek katalitycznych w oleju opałowym, co utrudni ich osadzanie.
Wykorzystując wyższy ciężar właściwy, pozostałości można usunąć z dna zbiornika oleju, osadnika, zbiornika codziennego użytku i studni zbiorczej oleju, aby zmniejszyć jego zawartość.
(2) W pełni wykorzystywać właściwości dwóch zestawów osadników i zbiorników do codziennego użytku i używać ich naprzemiennie, aby zapewnić wystarczającą sedymentację.
(3) Do oddzielenia oleju opałowego należy zastosować dwa separatory oleju opałowego, stosując metodę połączenia szeregowego, w której najpierw oddziela się wodę, a następnie oddziela się zanieczyszczenia.
(4) Zakładając zapewnienie bezpieczeństwa, należy zwiększyć temperaturę separacji, aby zapewnić wydajność separatora;
Unikaj nadmiernego natężenia przepływu, aby zapewnić efekt oczyszczania.
(5) Regularnie przeprowadzaj skuteczne czyszczenie wewnętrzne zbiornika oleju opałowego do codziennego użytku i osadnika.
(6) Zbiornik paliwa można czyścić zgodnie z planem konserwacji suchego doku statku.
2. Zaizoluj pompę wtryskową i przewód tłoczny silnika wysokoprężnego.
3. Podłączyć oddzielnie przewód odprowadzający paliwo pompy wtryskowej silnika wysokoprężnego i zamontować urządzenie podciśnieniowe. Spowoduje to wytworzenie podciśnienia w układzie rurociągów, a paliwo wyciekające z pary tłoków zostanie natychmiast zassane i nie będzie gromadzić się na parze tłoków.
4. Zamontować pompę homogenizującą na wlocie paliwa do silnika wysokoprężnego.
5. Podczas rozgrzewania-przesuń ręcznie każdą pompę wtryskową, aby ją nasmarować. Metoda ta polega na sprawdzeniu elastyczności pary tłoków i zapobieganiu ich utknięciu. Jednocześnie należy sprawdzić także inne części ruchome.
Ponadto należy zwrócić uwagę na sprawdzenie i wyregulowanie mechanizmu regulacyjnego urządzenia regulacyjnego, aby zapewnić dokładność i niezawodność objętości wtrysku paliwa przez pompę wtryskową.
6. Jeżeli podczas pracy urządzenia wystąpi nieoczekiwana sytuacja i konieczne będzie odcięcie pojedynczego cylindra w celu doprowadzenia oleju, należy to wykonać ściśle według wskazówek i zaleceń producenta. Użyj specjalnego narzędzia do dostarczania oleju dostarczonego z maszyną, aby zablokować mechanizm rolkowy pompy wtryskowej paliwa i nie zamykaj ślepo dróg wlotowych i wylotowych oleju pompy wtryskowej, ponieważ może to spowodować zablokowanie pary tłoków z powodu braku skutecznego smarowania.
7. W codziennym zarządzaniu monitoruj stan spalania każdego cylindra. Na podstawie koloru dymu, wykresu wskaźników i zmian temperatury spalin określ stan pracy układu wtrysku paliwa. Dokonuj w odpowiednim czasie dostosowań w zależności od rzeczywistej sytuacji.
Ⅳ.Zakończenie
Zapoznaj się ze znaczeniami różnych parametrów paliwa i odpowiednimi środkami postępowania.
Przed zatankowaniem należy zapoznać się z rodzajem, właściwościami i ilością paliwa.
W przypadku znacznych różnic w lepkości i gęstości paliwa należy unikać ryzyka zmieszania paliw w trakcie rzeczywistej pracy.
Skutecznie zapobiegają zjawisku zatykania się pompy paliwa na skutek problemów z jakością paliwa, które może mieć wpływ na normalną pracę silnika Diesla.
Jednocześnie należy zapoznać się z zaleceniami producenta i regularnie przeprowadzać konserwację i konserwację sprzętu. Dokonaj rozsądnych regulacji w oparciu o parametry robocze sprzętu, aby zapewnić dobry stan spalania silnika wysokoprężnego.