Arderea Deficitara Intr-un Diesel Generator
Turbosuflanta
comprima aerul si il elibereaza in motor. Cand aerul este comprimat temperatura
lui creste si densitatea scade. Cantitatea de aer este
proportionala cu densitatea.
Din acest motiv aerul este racit in racitor si astfel se creste densitatea si cantitatea. Daca racitorul nu raceste aerul indeajuns, cantitatea scazuta de aer duce la o ardere incompleta.
Pentru a evita umiditatea mare a incarcaturii proaspete de aer trebuie sa reglam racirea in racitor conform cu diagrama « temperatura-presiune-umiditate ».
Daca umiditatea este ridicata, la fel ca in cazul apei in combustibil, va folosi caldura camerei de ardere pentru a vaporiza si astfel arderea va fi incompleta. In acelasi timp vaporii de apa reduc spatiul necesar aerului in camera de ardere. Alta cauza a cantitatii insuficiente de aer pote fi functionarea defectuoasa a turbosuflantei (palete rupte, filtre de aer infundate).
c. Amestecul aer - combustibil - amestecul optim este realizat in camera de ardere datorita urmatoarelor elemente: arhitectura camerei de ardere, injectoarele, vascozitatea si cantitatea de combustibil, pulverizarea, cantitatea de aer.
Daca cantitatea de combustibil este mai mare decat cea indicata, raportul aer-combustibil va avea o valoare mai mica decat cea normala si asta va cauza ardere incompleta deoarece combustibilul injectat nu va arde in intregime.
In cazul in care cantitatea de aer va fi mai mare decat cea indicata atunci amestecul aer-combustibil va fi distribuit inegal in camera si vor fi zone in care va exista doar aer. Aceasta va duce la o ardere defectuoasa.
d. Camera de ardere - este spatiul dintre partea superioara a pistonului, segmentii pistonului, peretii cilindrului, chiulasa, supapele de evacuare si admisie.
Daca una din componentele camerei de ardere este defecta sau are o uzura excesiva, atunci camera de ardere va fi neetansa. Acest fapt duce la temperaturi si presiuni diferite fata de cele indicate in procesul de comprimare. Din acest motiv aprinderea va fi incompleta si arderea afectata.
Raportul de comprimare (ε), care este raportul dintre volumul total al camerei de ardere si volumul de comprimare, poate afecta deasemenea arderea. Daca motorul are un raport mai scazut decat este normal la sfarsitul comprimarii, presiunea si temperatura vor avea valori scazute si arderea va fi incompleta.
Aceasta situatie poate fi rectificata prin verificarea pistonului, segmentilor, peretilor cilindrului, supapelor de evacuare si scaunelor acestora, sa nu fie uzate excesiv sau fisurate.
De asemenea trebuie verificate si injectoarele sa nu aiba scurgeri. Toate aceste cauze trebuie inlaturate prin inlocuirea partilor defecte, garniturilor, segmentilor, etc.
e. Injectoarele - functionarea defectuoasa a injectoarelor are o influenta mare asupra arderii si asupra randamentului motorului. Injectoarele trebuie sa realizeze o buna pulverizare si o distributie uniforma a combustibilului in camera de ardere.
Daca injectoarele au scapari, pulverizarea va fi nesatisfacatoare, cantitatea de combustibil pentru ardere va fi mai mica, deci arderea va fi incompleta. Pe langa acestea, scurgerile de combustibil pot duce la depuneri de calamina pe capul pistonului, pe segmenti si pe peretii cilindrului ceea ce duce la o ungere deficitara si la imbacsirea uleiului.
Injectoarele sunt reglate sa injecteze combustibilul la o presiune specifica. Tinand cont ca timpul de injectie este de ordinul milisecundelor, orice intarziere duce la un proces de ardere de calitate slaba. Deci, daca duza supapei de injectie se deschide la o presiune mai mica decat cea indicata, adica mai devreme decat este indicat, combustibilul va fi introdus in camera de ardere mai devreme in timpul procesului de comprimare, cand presiunea si temperatura nu sunt adecvate pentru aprindere.
Arderea va avea loc dar la o intensitate mai mica si se vor auzi lovituri in interiorul motorului.
De cealalta parte, daca supapele de injectie se deschid mai tarziu decat ar trebui, arderea are loc mai tarziu si continua si in timpul procesului de destindere. Aceasta poate cauza pierderi de putere si temperaturi mari de evacuare.
Pentru a remedia aceste probleme, presiunea de deschidere a supapelor de injectie trebuie reglata cu ajutorul dispozitivului de testare a injectoarelor. De asemenea, duzele injectoarelor trebuie verificate pentru a nu fi infundate sau uzate.
f. Avansul la injectie necorespunzator - unghiul de avans la injectie (β) influenteaza toate fazele arderii. Daca avansul are o valoare mica, arderea este intarziata si poate continua si in timpul destinderii, ca rezultat sunt valori mari ale gazelor de evacuare si presiuni mici.
Dupa cum stim presiunea din cilindru este direct proportionala cu puterea motorului, deci puterea va fi diminuata.
Daca avansul la injectie are o valoare ridicata rezulta ca arderea va avea loc mai devreme decat este normal si faza finala (arderea la presiune constanta) va fi diminuata. Presiunea maxima va creste mai mult decat cea nominala dar eficienta arderii va fi scazuta.
Din aceste motive pentru fiecare motor diesel exista un unghi de avans la injectie optim. Pentru a remedia aceste probleme avansul la injectie va trebui reglat la valoarea optima pentru motorul respectiv.
g. Unghiurile de avans si de intarziere la evacuare - reglarea evacuarii este foarte importanta pentru schimbul de gaze. Daca supapele de evacuare se deschid devreme, destinderea va dura mai putin iar randamentul va scade.
Daca deschiderea supapelor de evacuare este intarziata atunci admisia va dura mai putin si cantitatea de aer pentru un nou ciclu va fi insuficienta. Reglarea unghiurilor de avans si intarziere a evacuarii trebuie sa fie foarte precisa asa cum producatorul motorului recomanda ca aceste inconveniente sa nu aiba loc.
tdc= pmi = unghiul de avans la injectie
bdc= pme ae= unghiul de avans la evacuare
evo= deschiderea supapelor de evacuare αia= unghiul de intarziere la admisie
evc= inchiderea supapei de evacuare aa= unghiul de avans la admisie
ivo= deschderea supapei de admisie ie= unghiul de intarziere la evacuare
ivc= inchiderea supapei de admisie
Vc= volumul minim al camerei de ardere
Vi= volumul maxim al camerei de ardere
Vs= volumul cursei utile
i= momentul injectiei
h. Racirea insuficienta - este responsabila pentru reducerea temperaturii medii a camasii de cilindru. Prin urmare, in procesul de comprimare caldura va fi cedata lichidului de racire in loc sa fie folosita pentru ridicarea temperaturii si presiunii la valori corespunzatoare pentru a avea loc arderea.
Supraracirea poate fi evitata prin reglarea sistemului de racire cu valvule cu 3 cai.
i. Sarcina - are o influenta complexa asupra caracteristicilor arderii. Cand sarcina scade, cantitatea de combustibil injectata este mai mica dar incarcatura de aer aproape aceeasi. In aceste conditii in camera de ardere va fi mai mult aer decat combustibil si arderea va fi deficitara.
3. Descrieti efectele care vor avea loc asupra exploatarii si intretinerii motorului daca problema arderii deficitare nu este rezolvata
Daca intr-un generator diesel arderea este deficitara, puterea lui se va micsora. Una dintre cele mai importante consecinte a arderii deficitare este explozia carterului datorita scurgerilor de combustibil in carter.
De asemenea, consumul de combustibil poate fi marit din cauza acestui fenomen. Arderea deficitara poate fi raspunzatoare pentru temperaturi mari ale gazelor de evacuare care cauzeaza solicitare termica asupra partilor motorului, in special asupra supapelor si scaunelor supapelor de evacuare si turbosuflantei.
Daca cauza arderii deficitare este constiuita de scurgerile provenite din supapele de combustibil atunci depozitele de calamina rezultate din arderea incompleta vor duce la uzura camasii de cilindru si a segmentilor. De asemenea aceasta poate cauza defectarea partilor interne ale motorului in special a turbosuflantei.
In cazut unghiului de avans la injectie neales corespunzator, defectiunile vor fi directionate in special spre lagare deoarece arderea incepe inainte ca pistonul sa ajunga in pmi.
In concluzie, daca arderea deficitara persista atunci performanta generatorului diesel va fi scazuta si timpul intre doua reparatii capitale va fi mai scurt.
|
