Dizel motorun enerji kaynağı yakıtın ateşlenmesiyle yanmasıdır. Dizel motorun en önemli sistemlerinden biri olan yakıt enjeksiyon sistemi, yalnızca silindir içindeki gaz ve oksijenin tam karışımını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yanma için gerekli yakıtı da sağlar.
Yakıt enjeksiyon sisteminin kalitesi, diğer önemli performans göstergelerinin yanı sıra dizel motorun stabilitesini, ekonomisini, güç çıkışını ve egzoz emisyonlarını doğrudan belirler.
Dizel motorun tüm geliştirme aşaması boyunca yakıt enjeksiyonu ve yanma durumu her zaman araştırmanın odak noktası olmuştur. Bilim adamları sürekli deneyler ve araştırmalar sayesinde önemli ilerlemeler kaydettiler.
Son yıllarda sürekli gelişen test teknolojileri ve daha kapsamlı izleme yöntemleri, dizel motorlara ilişkin araştırmaların hızlı bir gelişme göstererek altın dönemine girmesini sağlamıştır. İnsanlar her bir yanma sürecini daha rahat ve sezgisel olarak anlayabilir ve yanmanın hedeflenen optimizasyonunu gerçekleştirebilir, böylece dizel motorların geliştirilmesi ve üretim süreçlerinin iyileştirilmesi hızlandırılabilir.
Yakıt enjeksiyon süreci fiziksel düzeyde bir dizi karmaşık değişikliktir.
Sıvıların sıkıştırma özellikleri, basınca- dayanıklı boru hatlarının esnekliği, yakıt akışının atalet kuvveti ve sistemin kısma etkisi nedeniyle, yakıtın yüksek-basınç sistemindeki fiziksel değişiklikleri, yani yakıtın yüksek basınç altında yakıt enjeksiyon pompası çıkış valfinden yakıt enjektörü iğne valfine taşınması süreci etkilenir.
Bu faktörlerin etkisi, enjeksiyon aşamasında zaman gecikmesine ve dengesiz yakıt basıncına yol açarak enjeksiyon kalitesinin daha da bozulmasına neden olabilir.
Şu anda, geleneksel dizel motor enjeksiyon sistemleri çoğunlukla dalgıç pompa doğrudan enjeksiyon sistemini benimsiyor ve ana bileşen yakıt enjeksiyon pompasıdır. Eksiksiz bir enjeksiyon ünitesi genellikle yakıt enjeksiyon pompasını, yakıt enjektörünü ve yüksek-basınç hortumunu içerir.
I. Yakıt Seçimi
Uluslararası enerji kaynaklarının artan gerilimiyle birlikte akaryakıt fiyatları önemli ölçüde artmış, gemilerin işletme maliyetleri içinde yakıt maliyetlerinin payı giderek ağırlaşmıştır.
Düşük{0}}kaliteli yakıtın fiyatının düşük olması nedeniyle yaygın olarak kullanılmakta olup, petrolün akılcı kullanımında da önemli bir etkiye sahiptir.
Son yıllarda, uluslararası topluluk deniz ortamının ve iklim ortamının korunmasını sürekli olarak teşvik etmiş ve çeşitli çevre koruma düzenlemeleri revize edilmiş, özellikle her kısıtlı alan için emisyon gereklilikleri giderek daha katı hale gelmiştir.
Yakıt yönetiminde sadece dizel motorların uygulanabilirliği dikkate alınmamalı, aynı zamanda yasa ve yönetmeliklerin öngördüğü emisyon standartlarının gereklilikleri de dikkate alınmalıdır. Çevre koruma düzenlemeleri ile ekonomik faydalar arasında en iyi dengeyi sağlamak.
1. Viskozite
Ana motorda anormal yanma ve karbon birikmesini önlemek için öncelikle ana motora beslenen yakıtın viskozitesinin kontrol edilmesi gerekir.
Yağ ayırıcı, düşük viskoziteli yakıtın ayrılmasında en iyi sonucu verir. Yakıt yanma odasına enjekte edilmeden önce yakıtın içindeki asılı parçacıklar çökerek mekanik bileşenlerin sıkışmasına neden olur.
Bu nedenle yakıtın ana motora girmeden önce yeterli ayrıştırmanın yapılması çok önemlidir.
2. Katalitik Partikül Madde
Çok sayıda analiz ve istatistiğin ardından, rafine etme teknolojisinin ilerlemesiyle birlikte, yeni düşük-sülfürlü yağdaki katalitik parçacıkların (genelde Katafinler olarak bilinen sert parçacıklar, çoğunlukla Si+Al'den oluşan) içeriğinin önceki yüksek-sülfürlü yağa göre daha yüksek olduğu ve bir artış eğilimi gösterdiği bulunmuştur.
Bu sorunun nedeni, kükürt giderme işlemi sırasında yakıtta kalan katalitik parçacıkların olması ve katalitik parçacıkların çaplarının 10μm'den daha az olması ve giderek minyatürleşmesidir. İçeriğin çok yüksek olması yanma odası, yakıt enjeksiyon ekipmanı, yakıt enjeksiyon pompası ve yakıt enjektörleri gibi bileşenlerin aşırı aşınmasına ve hatta tutukluk yapmasına neden olacaktır.
ISO8217/2012 ve GB/T17411-2012, RME180 yağındaki alüminyum+silisyum içeriğinin 50 mg/kg'ı aşmaması gerektiğini şart koşar ve çoğu motor üreticisi,<15ppm.
Bu nedenle, ayırma etkisi için daha yüksek gereksinimler ileri sürülmüştür ve ana motordan önceki ince filtre de çok önemlidir.
Deneysel sonuçlar, etkili ve doğru bir ayırma yönteminin kullanılmasının, katalitik parçacıkların ve diğer inorganik çökeltilerin içeriğini büyük ölçüde azaltabileceğini göstermektedir.
Öncelikle ana motorun güvenliğini sağlamak için, ana motora girmeden önce yakıtın partikül içeriğinin 15pm'ye kadar düşük (tercihen tek haneli) olmasını sağlamak gerekir.
Yağ ayırıcının ayırma etkisi özellikle önemlidir. Makul bir aralıkta daha yüksek bir yağ ayırma sıcaklığı seçilmelidir.
Petrol tanklarının nasıl tahsis edileceği ve kullanılacağı ve yağ ayırıcının nasıl çalıştırılacağı da dahil olmak üzere, gemideki ayırma ve saflaştırma işleminde hala iyileştirilmesi gereken birçok alan olduğu bulunmuştur.
3. Kararlılık ve Uyumluluk
Stabilite öncelikle toplam çökeltinin denizcilik akaryakıt standardının gerekliliklerini karşılamasını sağlamalıdır. Gerçek yakıt kullanımı sırasında, uzun süreli depolamayı önlemek için ilk eklenen yakıtın kullanılması prensibine uyulmalıdır.
Günlük yönetimde, eğer tabakalaşmadan şüphe ediliyorsa, ilk adım, yakıtın eşit bir karışımını elde etmek için yakıtı yağ deposunda tam olarak sirküle etmek üzere transfer pompasını kullanmak olabilir.
Aynı zamanda yoğunluk ve viskozite farklılıklarına da dikkat etmek gerekir. Tabakalaşma eğilimi oluştuğunda, kükürt içeriğinde değişikliklere yol açacak, bu da yakıtta kükürtün eşit olmayan bir şekilde dağılmasına ve dolayısıyla aşırı kükürt içeriğine neden olacaktır.
Kararlılık ve uyumluluk farklılıkları vardır. İlki, harmanlanmış yağ gibi yakıtın doğal durumunu vurgular; ikincisi, yakıt karıştırıldıktan sonra asfaltenin stabilitesine odaklanır.
Asfalten yanıcı değildir ve sonradan yanma süresini uzatarak siyah dumana neden olur ve sistem boya filmi ve karbon birikintilerinin oluşumunu büyük ölçüde artırarak aşırı aşınmaya neden olur.
Kararlılık ve uyumluluk bir kez tehlikeye girdiğinde, dizel motorun yakıt sistemi ve yanması felaket bir duruma maruz kalacaktır: ve yakıtta tabakalaşma meydana gelirse, yakıttaki kükürt içeriğinin kullanım sırasında standardı aşmasına neden olacak ve gemiyi alıkonma riskiyle karşı karşıya bırakacaktır.
II. Enjeksiyon Pompasının Yapısı ve Çalışma Özellikleri
İkinci olarak, yüksek-basınçlı yağ pompasının sıkışması olgusu, çalışma ortamına (yani uçuş rotasının özelliklerine) de atfedilebilir.
İlk olarak, yüksek-basınçlı yağ pompasındaki piston çiftinin yapısının analizine göre, sızdırmazlık etkisini sağlamak için piston ile manşon arasındaki boşluğun çok küçük olması gerekir (üretici bunun 0,011-0,013 mm olmasını gerektirir).
İmalatçı, imalat aşamasında sızıntı konusunu da dikkate almış ve piston çiftinin yapısından dolayı manşon içinde yukarıdan aşağıya doğru 3 adet halka oluğu bulunduğundan belli bir miktar sızıntıya izin vermiştir. Birinci oluk pistonun üst kısmına bağlanır ve yağlama işlevi görür. İkinci ve üçüncü oluklar sırasıyla manşon gövdesi üzerindeki eksenel açıklıklara bağlanır. Bunlar arasında, ikinci oluk, enjeksiyon pompasının harici dizel motor boşaltma borusuna eksenel açıklıktan bağlanır ve üçüncü oluk, dizel motor için hafif dizel kullanıldığında hafif dizelin eksantrik mili haznesine sızmasını önlemek için kılavuz tarafından yağlama yağı boru hattına bağlanması gerekir. Genellikle bir boru tapası ile kapatılır.
Böylece, hafifçe sızan yakıt, Şekil 1'de gösterildiği gibi, piston ile manşon arasındaki boşluk boyunca pistonun üst kısmından aşağı doğru akar, önce birinci segman oluğunda toplanır, ardından ikinci segman oluğuna doğru akmaya devam eder, eksenel açıklıktan geçerek yukarı doğru ana motor yakıt boşaltma borusuna doğru akar.
Şekil 1 Yakıt Enjektörü
Dizel motor çalışmaya devam ederse, sızan yakıt yavaş yavaş boşaltma boru hattına akacaktır.
Bu gemi bir feribot gemisidir. Kısa yolculuk süresi ve uzun yanaşma süresi nedeniyle ve yüksek-basınçlı yağ pompası gövdesi ve boşaltma boru hattı yalıtım malzemeleriyle sarılmadığından ve ayrıca günlük işlemler sırasında boru hattı sızıntı durumunu kontrol etmek ve piston sıkıştığında yakıt enjeksiyon pompasının hızlı bir şekilde sökülüp ayarlanmasını kolaylaştırmak için, yakıt enjeksiyon pompasının dışındaki koruyucu kapak her zaman takılmaz.
Bu, yelken açılmadığı dönemde-sızan yakıtın kademeli olarak soğumasına ve ardından boru hattında yoğunlaşmasına neden olur. Yelken yaparken, sızan yakıtın boşaltma boru hattından geçmesi zordur ve sonunda yakıt boşaltma boru hattı tıkanır ve sızan yakıt iki üst oluğu doldurur ve aşağı doğru akmaya devam eder, pistonun tabanında giderek daha fazla birikerek aşındırıcı parçacıklar oluşturur, bu da pistonun aşınmasını daha da kötüleştirir.
Dizel motordaki yakıt enjeksiyon pompasının yerleşiminden yakıtın sızıntı yoluna kadar, sızıntı yolu karmaşık ve dolambaçlıdır. Önce aşağı doğru akar, daha sonra belirli bir açıyla yukarı doğru yürümeden önce birkaç kıvrım ve dönüşten geçer ve sonunda boşaltma boru hattına akar. Ayrıca, tahliye boru hattı ve yüksek-basınçlı petrol borusu, düz bir sızıntı tahliye boru hattına bağlanmıştır.
Bu aynı zamanda Şekil 2'de gösterildiği gibi sızan yakıtın boru hattında birikme hızını da hızlandırır.
Şekil 2 Dizel motor tahliye boru hattının yerleşimi
III. Yönetim Önerileri ve Teknolojik İyileştirmeler
Yukarıdaki analize dayanarak aşağıdaki yönetim önerileri ve teknik iyileştirmeler önerilmektedir:
1. Rafinasyon işlemi sırasında yakıtta kalan katalizör tozu için genellikle iki yöntem benimsenir. Bunlardan biri, akaryakıtta kalan katalizör tozunu azaltmak için katkı maddelerinin kullanılması; diğeri ise aşağıdaki yöntemleri benimsemektir:
(1) Kalıntıyı düzenli olarak boşaltın.
Katafinler hidrofiliktir ve düşük-viskoziteli ve düşük-sülfürlü yağa kolayca yerleşebilir.
Ancak yakıtın su içeriğinin yüksek olması katalitik parçacıkların yakıt içinde dağılmasına ve askıda kalmasına neden olarak çökelmeyi zorlaştıracaktır.
Daha yüksek özgül ağırlığından yararlanılarak, kalıntı, yağ tankının, çökelti tankının, günlük kullanım tankının ve yağ toplama kuyusunun tabanından boşaltılarak içeriği azaltılabilir.
(2) İki set çökelti tankının ve günlük kullanım tanklarının özelliklerinden tam olarak yararlanın ve yeterli çökelmeyi sağlamak için bunları dönüşümlü olarak kullanın.
(3) Akaryakıtı ayırmak için iki akaryakıt ayırıcı kullanın, önce suyu ayırmak ve ardından yabancı maddeleri ayırmak için seri bağlantı yöntemini benimseyin.
(4) Güvenliği sağlama öncülüğünde, ayırıcının verimliliğini sağlamak için ayırma sıcaklığını artırın;
Arıtma etkisini sağlamak için aşırı akış hızından kaçının.
(5) Akaryakıt günlük kullanım tankı ve tortu tankının etkili iç temizliğini düzenli olarak yapın.
(6) Yakıt depolama tankı, geminin kuru havuz bakım planına göre temizlenebilir.
2. Dizel motorun yakıt enjeksiyon pompasını ve tahliye borusunu yalıtın.
3. Dizel motor yakıt enjeksiyon pompasının yakıt boşaltma boru hattını ayrı olarak bağlayın ve bir vakum cihazı takın. Bu durum boru hattı sisteminde negatif basınç oluşturacak ve piston çiftinden sızan yakıt, piston çiftinde birikmeden hemen emilecektir.
4. Dizel motorun yakıt girişine bir homojenleştirme pompası takın.
5. Isınma sırasında-yağlamak için her bir yakıt enjeksiyon pompasını manuel olarak hareket ettirin. Bu yöntem, piston çiftinin esnekliğini test etmek ve piston çiftinin sıkışmasını önlemek içindir. Aynı zamanda diğer hareketli parçaların da incelenmesi gerekmektedir.
Ayrıca, yakıt enjeksiyon pompasının yakıt enjeksiyon hacminin doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlamak için düzenleme cihazının ayar mekanizmasını kontrol etmeye ve ayarlamaya dikkat edin.
6. Ekipmanın çalışması sırasında beklenmedik bir durum ortaya çıkarsa ve yağ beslemesi için tek bir silindirin kapatılması gerekirse, bu işlem kesinlikle üreticinin talimatlarına ve tavsiyelerine uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Yakıt enjeksiyon pompasının silindir mekanizmasını kilitlemek için makineyle birlikte verilen özel yağ besleme aletini kullanın ve yakıt enjeksiyon pompasının giriş ve çıkış yağ yollarını körü körüne kapatmayın; bu, etkili yağlama eksikliği nedeniyle piston çiftinin sıkışmasına neden olabilir.
7. Günlük yönetimde her silindirin yanma durumunu izleyin. Duman rengi, gösterge şeması ve egzoz sıcaklığı değişimleri aracılığıyla yakıt enjeksiyon ekipmanının çalışma durumunu belirleyin. Gerçek duruma göre zamanında ayarlamalar yapın.
Ⅳ.Sonuç
Çeşitli yakıt parametrelerinin anlamlarına ve ilgili kullanım önlemlerine aşina olun.
Yakıt doldurmadan önce yakıtın türünü, özelliklerini ve miktarını öğrenin.
Yakıtın viskozitesi ve yoğunluğunda önemli farklılıklar olduğunda, gerçek çalışma sırasında yakıtların karışması riskinden kaçının.
Dizel motorun normal çalışmasını etkileyebilecek yakıt kalitesi sorunları nedeniyle yakıt pompasının sıkışması olgusunu etkili bir şekilde önleyin.
Aynı zamanda üreticinin yönlendirme önerilerine başvurun ve ekipmanın bakım ve onarımını düzenli olarak gerçekleştirin. Dizel motorun iyi yanma durumunu sağlamak için ekipmanın çalışma parametrelerine göre makul ayarlamalar yapın.