สาเหตุของการกระชากไฟ
โดยปกติ เมื่อเลือกเทอร์โบชาร์จเจอร์ จะเลือกคอมเพรสเซอร์ในตำแหน่งที่เหมาะสมทางด้านขวาของเส้นแรงดัน B ตามลักษณะการทำงานของระบบเพิ่มแรงดันต่างๆ เมื่อถึงจุดนี้ ระบบจะมั่นใจได้ว่าเครื่องยนต์ดีเซลจะบรรลุเป้าหมายแรงดันที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และเทอร์โบชาร์จเจอร์จะทำงานในโซนประสิทธิภาพสูง ขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าเทอร์โบชาร์จเจอร์จะไม่เกิดแรงดันเกินในช่วงการทำงานทั้งหมดของเครื่องยนต์ดีเซล
ดังนั้นภายใต้สถานการณ์ปกติโดยทั่วไปไฟกระชากจะไม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตามเมื่อสภาพการทำงานเปลี่ยนไป เช่น การอุดตันของช่องทางระบบเพิ่มแรงดัน โหลดสูงหรือต่ำ โหลดเครื่องยนต์ดีเซลไม่สม่ำเสมอ และการเปลี่ยนแปลงโหลดกะทันหัน สายการทำงานจะเข้าสู่โซนไฟกระชากบางส่วนหรือทั้งหมด ทำให้เกิดไฟกระชาก ด้านล่างนี้คือสาเหตุที่เป็นไปได้บางประการของไฟกระชากของเทอร์โบชาร์จเจอร์ ผลที่ตามมาโดยตรงประการหนึ่งของการอุดตันในช่องไหลของเทอร์โบชาร์จเจอร์คือความต้านทานของการไหลของอากาศในระบบที่เพิ่มขึ้น เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงาน เส้นทางการไหลของก๊าซของระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์คือ: ตัวกรองทางเข้าคอมเพรสเซอร์และหม้อพักไอเสีย → ใบพัดคอมเพรสเซอร์ → ตัวกระจายคอมเพรสเซอร์ → ตัวระบายความร้อนอากาศ → กล่องกำจัด → ทางเข้าเครื่องยนต์ดีเซล (วาล์ว) → พอร์ตไอเสีย (วาล์ว) → ท่อไอเสีย → แหวนหัวฉีดกังหันก๊าซไอเสีย → ใบพัดกังหันก๊าซไอเสีย → ปล่องไฟ พื้นที่การไหลเวียนของแต่ละส่วนประกอบจะคงที่ หากเส้นทางการไหลข้างต้นใด ๆ ถูกปิดกั้น เช่น สิ่งสกปรก การสะสมของคาร์บอน การเสียรูป ฯลฯ การเพิ่มขึ้นของความต้านทานการไหลจะทำให้แรงดันย้อนกลับของคอมเพรสเซอร์เพิ่มขึ้น อัตราการไหลลดลง และเกิดไฟกระชาก ส่วนประกอบที่มักเกิดสิ่งสกปรก ได้แก่ ตัวกรองทางเข้าคอมเพรสเซอร์ ใบพัดและตัวกระจายลมของคอมเพรสเซอร์ ตัวระบายความร้อนอากาศ ช่องทางเข้าเครื่องยนต์ดีเซล (ช่องดักอากาศ) และช่องไอเสีย (วาล์ว) วงแหวนหัวฉีดของกังหันไอเสีย และใบพัดของกังหันไอเสีย โดยปกติแล้ว การอุดตันของช่องลมของเทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นสาเหตุหลักของไฟกระชาก ควรตรวจสอบและทำความสะอาดส่วนประกอบที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นประจำเพื่อป้องกันหรือขจัดไฟกระชากที่เกิดจากส่วนประกอบเหล่านี้
ปัจจัยการปิดกั้น
เมื่อสภาพการทำงาน (โหลด ความเร็ว) ของเครื่องยนต์ดีเซลเปลี่ยนแปลง เครื่องยนต์ดีเซลจะทำงานที่ความเร็วต่ำและโหลดสูง เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงานผิดปกติหรือโหลดภายนอกเพิ่มขึ้นเนื่องจากโหลดเต็มที่ ลมปะทะ หรือการอุดตันของเรือ ความเร็วของเครื่องยนต์ดีเซลจะลดลง ในเวลานี้ ตัวควบคุมจะเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงโดยอัตโนมัติ ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลทำงานที่ความเร็วต่ำและโหลดสูงได้ เนื่องจากการจ่ายเชื้อเพลิงและพลังงานไอเสียที่เพิ่มขึ้น จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ความเร็วของเทอร์โบชาร์จเจอร์จะเพิ่มขึ้น และการเคลื่อนที่และแรงดันการระบายของคอมเพรสเซอร์จะเพิ่มขึ้น ในเวลานี้ ความเร็วต่ำและการบริโภคก๊าซต่ำของเครื่องยนต์ดีเซลจะรบกวนสมดุลอุปทานและอุปสงค์ระหว่างอุปทานก๊าซของเทอร์โบชาร์จเจอร์และการบริโภคก๊าซของเครื่องยนต์ดีเซล แรงดันย้อนกลับของคอมเพรสเซอร์จะเพิ่มขึ้น ทำให้อัตราการไหลลดลง
เมื่อเข้าสู่พื้นที่ทะเลที่มีอุณหภูมิต่ำ ความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิโดยรอบลดลง ส่งผลให้ปริมาณไอดีของคอมเพรสเซอร์เพิ่มขึ้นและพลังงานที่ได้รับจากกังหันเพิ่มขึ้น การเพิ่มความเร็วของเทอร์โบชาร์จเจอร์ทำให้ท่อทำงานเคลื่อนตัวต่ำลงและขอบเขตของแรงดันไฟเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อเข้าสู่พื้นที่น้ำที่มีอุณหภูมิสูง จะเป็นไปในทางตรงกันข้าม โดยการลดลงของขอบเขตแรงดันไฟมีแนวโน้มที่จะส่งผลให้เกิดแรงดันไฟ สำหรับเรือบางลำ เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จที่ไม่มีเครื่องทำความเย็นอากาศจับคู่กันในพื้นที่เดินเรือที่มีอุณหภูมิต่ำและแล่นในน้ำที่มีอุณหภูมิสูง หรือเมื่อเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จที่จับคู่กันพร้อมเครื่องทำความเย็นอากาศจับคู่กันในพื้นที่เดินเรือที่มีอุณหภูมิสูงและแล่นในน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำ ความสัมพันธ์ที่ตรงกันระหว่างทั้งสองจะเปลี่ยนไป และจุดทำงานมีแนวโน้มที่จะเข้าใกล้โซนที่มีเสียงหวีด ทำให้เกิดแรงดันไฟ
การฉีดน้ำมัน
เมื่อระบบหัวฉีดเชื้อเพลิงทำงานผิดปกติและใช้น้ำมันหนักคุณภาพต่ำ เครื่องเผาไหม้ตามส่วนหลังจะหนักขึ้นและอุณหภูมิไอเสียจะสูงขึ้น ไม่ว่าจะเป็นโหลดเต็มหรือโหลดบางส่วน และไม่ว่าการเผาไหม้ตามส่วนหลังจะรุนแรงเพียงใด จุดปฏิบัติการร่วมของมันจะอยู่บนแนวปฏิบัติการร่วมปกติ เมื่อจุดสิ้นสุดของการเผาไหม้ล่าช้า อุณหภูมิไอเสียจะเพิ่มขึ้น ความเร็วของเทอร์โบชาร์จเจอร์จะเพิ่มขึ้น อัตราการไหลของคอมเพรสเซอร์จะเพิ่มขึ้น อัตราส่วนแรงดันจะเพิ่มขึ้น และจุดปฏิบัติการจะเคลื่อนไปยังจุดที่สูงกว่าบนเส้นโค้ง ส่งผลให้มีอัตราเร่งลดลง
การเสื่อมสภาพของระบบทำความเย็น
เมื่อความสามารถในการทำความเย็นของเครื่องทำความเย็นอากาศลดลง อุณหภูมิไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลจะเพิ่มขึ้น ความเร็วของคอมเพรสเซอร์จะเพิ่มขึ้น และจุดทำงานจะเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่สูงขึ้น ทำให้ขอบเขตของไฟกระชากลดลง
โดยสรุป ปัจจัยที่ไม่ปิดกั้นช่องทางจะไม่ส่งผลต่อลักษณะการไหลและจะไม่เปลี่ยนตำแหน่งของท่อปฏิบัติการเทอร์โบชาร์จเจอร์และเครื่องยนต์ดีเซล การเปลี่ยนตำแหน่งของจุดปฏิบัติการเทอร์โบชาร์จเจอร์และเครื่องยนต์ดีเซลบนท่อนี้เท่านั้นที่เป็นสาเหตุรองของไฟกระชากของเทอร์โบชาร์จเจอร์เครื่องยนต์ดีเซล
