แม้ว่าการเคลื่อนที่ที่ผิดปกติของลูกตัวบ่งชี้บนหัวฉีดน้ำมันเครื่องของกระบอกสูบเครื่องยนต์หลักจะไม่ใช่ปัญหาที่อาจทำให้เครื่องยนต์หลักดึงเนื่องจากการหยุดชะงักของน้ำมันเครื่องในกระบอกสูบซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดร้ายแรงในเครื่องยนต์ดีเซล แต่ก็ไม่สามารถละเลยได้และปัญหานี้ มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการจัดการน้ำมันกระบอกสูบ
ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวที่ผิดปกติของลูกบอลตัวบ่งชี้หัวฉีดน้ำมันเครื่องในกระบอกสูบสำหรับเครื่องยนต์ MAN6S26MC
ภาพรวมปัญหา
เรือลำหนึ่งเป็นเรือขนส่งก๊าซเหลวที่ผลิตในญี่ปุ่นในปี 1995 โดยมีเครื่องยนต์หลักคือ MAN6S26MC และติดตั้งหัวฉีดน้ำมันแบบกลไก (75น้ำมันหล่อลื่นHJdrwg)
ในช่วงฤดูหนาวปี 2556 และ 2557 บอลบ่งชี้หัวฉีดน้ำมันมีการเคลื่อนไหวผิดปกติดังนี้
ในการเดินทางจากหนานจิงไปยังอู่ฮั่นในเดือนธันวาคม 2556 เมื่อเครื่องยนต์หลักทำงานด้วยความเร็วสูง หัวฉีดน้ำมันกระบอกสูบแสดงการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติซ้ำแล้วซ้ำเล่า โดยมีความสูงของลูกหินที่ระบุแตกต่างกันสำหรับแต่ละกระบอกสูบและหน่วยเติมน้ำมัน (ดังแสดงในรูปที่ 1) .
ในเวลานั้นเจ้าหน้าที่เครื่องยนต์ของเรือได้รื้อถอนและตรวจสอบเครื่องทำความร้อนของหัวฉีดน้ำมัน ยกเว้นการสเกลที่รุนแรงบนพื้นผิวทองแดงของแกนทำความร้อนของหัวฉีดน้ำมัน ไม่พบสภาวะผิดปกติอื่นๆ ท่อทำความร้อนไฟฟ้าได้รับการทำความสะอาดและติดตั้งใหม่
หลังจากล่องเรือในอู่ฮั่น ตัวบ่งชี้ระดับน้ำมันของหัวฉีดก็กลับมาเป็นปกติและแสดงเป็นปกติตั้งแต่นั้นมา
เชื่อกันว่าข้อผิดพลาดนี้เกิดจากความผิดปกติของฮีตเตอร์
ในช่วงฤดูหนาวปี 2014 ในการเดินทางครั้งหนึ่ง หนานจิงออกเดินทางสู่อู่ฮั่นโดยบรรทุกสัมภาระเต็มเครื่อง ประมาณสองถึงสามชั่วโมงต่อมา หัวฉีดน้ำมันเครื่องหลักแสดงการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติอีกครั้ง (ดังแสดงในรูปที่ 2) คล้ายกับสถานการณ์ในปี 2013
ใช้ประโยชน์จากสถานการณ์สมอเรือที่ท่าเรือหวู่ฮั่น โดยรื้อเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแล้วเปลี่ยนใหม่ (ทั้งตัวที่ถูกเปลี่ยนและตัวใหม่ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ดั้งเดิม)
ในเวลาเดียวกัน ท่อทั้งหมด (ส่วนหนึ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 และส่วนหนึ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20) วาล์ว และข้อต่อกลวงระหว่างถังน้ำมันรายวันของกระบอกสูบและหัวฉีดน้ำมันถูกรื้อ ตรวจสอบ และเคลียร์ และไม่มี พบความผิดปกติ
สุดท้ายพบว่าช่องต่อข้อต่อสี่เหลี่ยมของหัวฉีดน้ำมันมีค่าประมาณ 8 เท่านั้น เมื่อพิจารณาว่าช่องเปิดเล็ก ๆ ดังกล่าวอาจส่งผลต่อการจำกัดปริมาณน้ำมันกระบอกสูบที่เข้าสู่หัวฉีด ถังเก็บน้ำมันกระบอกสูบ (ซึ่งมีระดับของเหลวสูงสุดประมาณ สูงกว่าถังรายวัน 1 เมตร) ถูกเปิดใช้งานเพื่อจ่ายหัวฉีดน้ำมันกระบอกสูบ
วันรุ่งขึ้น เมืองอู่ฮั่นจอดทอดสมอและจอดเทียบท่า (ล่องเรือเป็นเวลาเกือบ 3 ชั่วโมง) และตัวบ่งชี้ปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงของหัวฉีดแสดงปรากฏการณ์ที่ผิดปกติของความผันผวนสูงและต่ำเป็นครั้งคราว แต่ความถี่ลดลงอย่างมาก
ในการเดินทางต่อๆ ไป ขณะที่เครื่องยนต์หลักทำงานด้วยความเร็วสูง พบว่าชุดฉีดน้ำมันสูบ NO.1/2/3 ไม่ค่อยแสดงอาการผิดปกติ ในบางครั้ง หนึ่งหรือสองหน่วยปรากฏขึ้นช่วงสั้นๆ (ประมาณไม่กี่วินาที) เมื่อเทียบกับแอมพลิจูดเล็กๆ ที่ชัดเจนของการกระทำบ่งชี้ลูกบอลที่ผิดปกติ กระบอกสูบ NO.4/5/6 ยังคงแสดงการกระทำที่ผิดปกติ แต่ความถี่ลดลงอย่างมาก เครื่องยนต์หลักยังคงทำเช่นนั้นต่อไปหลังจากการดำเนินการลดภาระในระดับปานกลาง
ณ จุดนี้ จะค่อยๆ รับรู้ได้ว่าปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เกิดจากความผิดปกติของฮีตเตอร์
เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของอุณหภูมิน้ำมัน จึงมีการติดตั้ง (วาง) เทอร์โมมิเตอร์บนพื้นผิวของหัวฉีดน้ำมันเป็นครั้งแรก และพบว่าเทอร์โมมิเตอร์แสดงค่าได้สูงถึง 48 องศา
การลดอุณหภูมิการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนน้ำมันกระบอกสูบอย่างมีสติ เมื่อเทอร์โมมิเตอร์บนพื้นผิวตัวถังของหัวฉีดแสดงประมาณ 38 องศา ความถี่ของการเคลื่อนที่ที่ผิดปกติของหินอ่อนจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และไม่พบปรากฏการณ์การเคลื่อนไหวที่ผิดปกติอีก (ดังแสดงในรูป 3).
แน่นอนว่าความสูงโดยรวมของลูกหินตัวบ่งชี้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งมีสาเหตุมาจากอุณหภูมิที่ลดลงและความหนืดของน้ำมันกระบอกสูบเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นเรื่องปกติ
เนื่องจากการฉีดน้ำมันในปริมาณเท่ากันเมื่อมีความหนืดสูงน้ำมันจึงสามารถขับเคลื่อนลูกตัวบ่งชี้ให้กระโดดขึ้นที่สูงได้
การวิเคราะห์สาเหตุ
จากโครงสร้างของหัวฉีดน้ำมันกระบอกสูบเชิงกลและการวิเคราะห์การถอดประกอบและการตรวจสอบหลังการทำงานที่ผิดปกติในปี 2556 และ 2557:
สาเหตุของการเคลื่อนที่ผิดปกติของลูกหินที่ระบุบนหัวฉีดน้ำมันเครื่องกระบอกสูบของเครื่องยนต์หลักของรอบนี้มีดังนี้:
แม้ว่าการควบคุมอุณหภูมิโดยรวมของกระบวนการทำความร้อนน้ำมันกระบอกสูบจะค่อนข้างต่ำ (ต่ำกว่า 50 องศา) แต่ในความเป็นจริง ในระหว่างการทำความร้อน น้ำมันจะทำให้เกิดฟองที่ด้านหนึ่ง และฟองอากาศจะละลายในน้ำมันที่อีกด้านหนึ่ง ดังนั้นบริเวณใกล้แกนเครื่องทำความร้อนจะมีฟองมากขึ้นในบางพื้นที่ ในขณะที่บริเวณอื่นๆ จะมีฟองน้อยลงหรือไม่มีเลย การผลิตและการหายตัวไปของฟองอากาศโดยสมบูรณ์จำเป็นต้องมีกระบวนการ
จากโครงสร้างของหัวฉีดน้ำมัน แกนทำความร้อนจะอยู่ใต้ช่องดูดของชุดฉีดน้ำมันแต่ละชุด แต่ระยะห่างค่อนข้างใกล้เพียงประมาณ 2 ซม. บริเวณฟองอากาศจะขยายออกไปทางช่องดูดของชุดฉีดน้ำมัน ทำให้หน่วยฉีดน้ำมันดูดฟองเป็นครั้งคราว จึงรบกวนการทำงานของมันและทำให้หินอ่อนตัวบ่งชี้เคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ แม้ว่าจะไม่พบฟองอากาศที่ตำแหน่งน้ำมันของหินอ่อนตัวบ่งชี้ นี่เป็นเพราะว่าฟองจะละลายในน้ำมันอีกครั้งหลังจากแรงดัน
เนื่องจากความผิดปกติของพื้นที่ที่มีฟองอากาศ หัวฉีดน้ำมันและชุดฉีดน้ำมันต่างๆ จะมีการเคลื่อนที่อย่างไม่สม่ำเสมอซึ่งมีความสูงของลูกหินที่ระบุแตกต่างกัน
ดังนั้นการให้ความร้อนแก่น้ำมันเพื่อสร้างฟองอากาศเป็นสาเหตุหลักของการเคลื่อนที่ที่ผิดปกติของลูกบอลตัวบ่งชี้
การเปิดใช้งานตู้เก็บน้ำมันกระบอกสูบ หัวฉีดน้ำมันถังจ่ายแก๊ส จะเพิ่มระดับการจ่ายน้ำมัน ในความเป็นจริง มันเพิ่มแรงดันให้กับหัวฉีดและยับยั้งการเกิดฟอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกระบอกสูบ NO.1/2/3 ใกล้กับช่องเติมน้ำมัน นอกจากนี้ยังส่งผลต่อกระบอกสูบ NO.4/5/6 อีกด้วย ซึ่งช่วยลดความถี่ของการทำงานที่ผิดปกติ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่สามารถแก้ปัญหาขั้นพื้นฐานได้
เมื่อเรือจอดอยู่ หัวฉีดน้ำมันทั้งหมดจะอยู่ในสถานะทำความร้อนอัตโนมัติ ดังนั้น เมื่อเรือเริ่มวิ่งครั้งแรก จริงๆ แล้วหัวฉีดน้ำมันจะเต็มไปด้วยน้ำมันที่ร้อนจัด (ประมาณ 6-8 ลิตร) และฟองอากาศก็ละลายในน้ำมันอีกครั้ง ดังนั้นในช่วงแรกของการทำงานของเครื่องยนต์หลัก (1-3 ชั่วโมง) จึงไม่พบปรากฏการณ์ที่ผิดปกติของหัวฉีดน้ำมัน
พื้นผิวทองแดงของแกนทำความร้อนมีสเกลที่รุนแรง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีอุณหภูมิพื้นผิวสูง ซึ่งอาจเกิดจากการเติมเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่มีกำลังมากเกินไปในภายหลัง
เป็นที่เข้าใจกันว่าหลังจากซื้อจากต่างประเทศได้ไม่นาน เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าของหัวฉีดน้ำมันได้รับความเสียหายและเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ทดแทนภายในประเทศ การกำหนดค่าพลังงานไม่ถูกต้อง ดังนั้นการทำความสะอาดพื้นผิวของท่อทำความร้อนหรือการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ทดแทนแบบเดียวกันก็ไม่สามารถแก้ปัญหาโดยพื้นฐานได้
เนื่องจากกำลังของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าคำนวณอย่างเคร่งครัดตามอัตราการไหลของหัวฉีดน้ำมันระหว่างการทำงานปกติซึ่งปกติจะอยู่ที่ประมาณ 100W
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำมันกระบอกสูบที่จ่ายโดยหัวฉีดน้ำมันไปยังกระบอกสูบอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำมันกระบอกสูบที่เข้าสู่กระบอกสูบมีความหนืดที่เหมาะสมทำให้เกิดฟิล์มน้ำมันที่ดีบนพื้นผิวของซับสูบและให้การหล่อลื่น .
อุณหภูมิน้ำมันกระบอกสูบที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพอไม่เอื้อต่อการก่อตัวของฟิล์มน้ำมันที่ดี ซึ่งอาจทำให้เกิดการสึกหรอผิดปกติบนพื้นผิวของปลอกสูบและแหวนลูกสูบ
การลดอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนลงจะช่วยลดเวลาในการทำความร้อนได้จริง (ตัวควบคุมอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนอยู่ในโหมดควบคุมเปิด/ปิด) ในสถานะการให้ความร้อนแบบพาความร้อน ยังช่วยลดอุณหภูมิพื้นผิวของแกนทำความร้อน ซึ่งช่วยลดปริมาณฟองที่เกิดขึ้น และทำให้พื้นที่ฟองใกล้กับแกนทำความร้อนแคบลง นั่นคือบริเวณฟองสบู่อยู่ห่างจากช่องดูดของชุดฉีดน้ำมัน ซึ่งบ่งชี้ว่าการเคลื่อนที่ที่ผิดปกติของหินอ่อนจะหายไปตามธรรมชาติ
ข้อกำหนดสำหรับน้ำมันเครื่องในคู่มือเครื่องยนต์ดีเซลคือ:
ความหนืดของน้ำมันกระบอกสูบที่เข้าสู่ปลอกสูบจะต้องได้รับการควบคุมระหว่าง 100-150cSt.
ปัจจุบันน้ำมันสูบที่ใช้ในรอบนี้คือ โมบิล 560 และควรควบคุมอุณหภูมิน้ำมันขาเข้าประมาณ 45 องศา ซึ่งจะเหมาะสมกว่า
จากการอ่านเทอร์โมมิเตอร์ที่ติดอยู่กับพื้นผิวของตัวจ่ายน้ำมัน จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิความร้อนที่ตั้งไว้เดิมสูงเกินไป
เนื่องจากอุณหภูมิที่ตั้งไว้สูงเกินไป เวลาทำความร้อนของเครื่องทำความร้อนจึงเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดฟองเพิ่มขึ้น และความน่าจะเป็นที่จะถูกดูดโดยหน่วยเติมน้ำมันเพิ่มขึ้น นำไปสู่ความน่าจะเป็นที่เพิ่มขึ้นของการเคลื่อนที่ผิดปกติของตัวบ่งชี้ หินอ่อน
ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิน้ำมันจึงสามารถแก้ปัญหาการเคลื่อนที่ผิดปกติของลูกบอลตัวบ่งชี้ได้
โดยสรุป สาเหตุของการเคลื่อนที่ผิดปกติของลูกหินที่ระบุบนหัวฉีดน้ำมันของกระบอกสูบเครื่องยนต์หลักในรอบนี้คือการกำหนดค่าพลังงานของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าของหัวฉีดน้ำมันของกระบอกสูบเครื่องยนต์หลักไม่เหมาะสมและการให้ความร้อนของน้ำมัน อุณหภูมิสูงเกินไป
มาตรการปรับปรุง
จากการวิเคราะห์เหตุผลข้างต้น จะเห็นได้ว่าการกำจัดหรือลดการเกิดฟองอากาศในน้ำมันในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนเป็นกุญแจสำคัญในการหลีกเลี่ยงการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติของลูกบอลตัวบ่งชี้หัวฉีดน้ำมัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแก้ปัญหาการกำหนดค่าพลังงานและการควบคุมอุณหภูมิความร้อนของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าหัวฉีดน้ำมันโดยเน้นการควบคุมอุณหภูมิความร้อนอย่างเคร่งครัด
ปฏิบัติตามข้อกำหนดของคู่มือเครื่องยนต์ดีเซลอย่างเคร่งครัดและควบคุมอุณหภูมิความร้อน
คู่มือการใช้งานของหัวฉีดน้ำมันต้องมีความหนืด 100-150cSt สำหรับน้ำมันเครื่องสูบที่ 45 องศา เมื่อพิจารณาว่าห้องฉีดน้ำมันของซับสูบยังคงมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น (อุณหภูมิผนังกระบอกสูบสูงขึ้น) วิธีที่ดีที่สุดคือควบคุมอุณหภูมิน้ำมันทำความร้อนที่หัวฉีดน้ำมันไว้ที่ประมาณ 40 องศา สิ่งนี้สามารถรับประกันความหนืดที่เหมาะสมของน้ำมันกระบอกสูบและลดการเกิดฟองมากเกินไปในระหว่างการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า ทำให้มั่นใจได้ว่าหัวฉีดน้ำมันจะทำงานได้ตามปกติ
เสริมสร้างการตรวจสอบและบำรุงรักษาหัวฉีดน้ำมันในแต่ละวัน และจัดการกับปัญหาที่พบโดยทันที
แม้ว่าการควบคุมอุณหภูมิจะเป็นแบบอัตโนมัติ แต่สิ่งสำคัญคือต้องวัดอุณหภูมิบ่อยครั้งระหว่างการทำงาน และปรับทันทีหากตรวจพบการเปลี่ยนแปลงใดๆ
ปรับปริมาณการฉีดน้ำมันในเวลาที่เหมาะสมตามการเปลี่ยนแปลงโหลดของโฮสต์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติของโฮสต์
หากไม่สามารถซื้อเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบหัวฉีดน้ำมันจากผู้ผลิตดั้งเดิมได้ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเหมือนกันเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์ทดแทนในประเทศ
บทสรุป
หัวฉีดน้ำมันเครื่องของกระบอกสูบเครื่องยนต์หลักเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ช่วยให้เครื่องยนต์ดีเซลทำงานได้ตามปกติ ในระหว่างการบำรุงรักษาและการตรวจสอบรายวันจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของคู่มืออย่างเคร่งครัด สังเกต สัมผัส กลิ่น และฟังบ่อยๆ เพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี