چهارشنبه ۹ بهمن ۱۳۹۸
خانه / محتوی اختصاصی ماهنامه توسعه معادن / مقالات / تجهیزات، قطعات و... / سیستم‌های سوخت‌رسانی و اصول فیلتراسیون
سیستم‌های سوخت‌رسانی و اصول فیلتراسیون

سیستم‌های سوخت‌رسانی و اصول فیلتراسیون

بشر درگذشته با شتاب فراوان در جهت صنعتی شدن گام برداشت، اما به دلیل عدم رعایت اصول زیست‌محیطی و با بر هم زدن اکوسیستم محیط، جانداران گوناگونی که در چرخه حیاط نقش داشتند را منقرض کرد، تخریب لایه اوزون و به طبع آن گرم شدن سطح کره‌ی زمین، بارش باران اسیدی و… از دیگر عواملی بود که ادامه‌ی حیاط تمام موجودات زنده سطح کره زمین را تهدید می‌کرد، لذا این عوامل باعث شد تا کشورهای صنعتی قوانین و استانداردهایی را برای تولیدات کارخانجات خود اتخاذ نمایند، برای مثال پیمان کیوتو (کنترل گازهایی گلخانه‌ای) کشورها را وادار می‌سازد تا بر اساس رعایت اصول زیست‌محیطی کارخانجات و تولیدات خود را طراحی کنند، همان‌طور که می‌دانیم یکی از عوامل مهم آلوده‌کننده در جهان خودروها هستند، لذا کارخانه‌های سازنده مکلف هستند تا موتورهایی طراحی کنند که کمترین آلودگی را داشته باشند، مهم‌ترین بخش آلوده‌کننده‌ی محیط در ماشین‌آلات، سیستم سوخت‌رسانی است، لذا به‌واسطه‌ی تغییرات در سیستم سوخت‌رسانی و کیفیت سوخت بایستی در نگهداری و تعمیرات آن‌ها مراقب و دقت‌های لازم اتخاذ گردد.

علی زمانی
مدیرعامل شرکت مجموعه مهندسی تامین ابزار (متاکو)


تاریخچه فیلتراسیون و عوامل آلوده‌کننده


فیلتراسیون سوخت از زمانی شروع شد که موتورهای بنزینی توسط آقای دکتر نیکولاس اوتو در سال ۱۸۷۶ و موتورهای دیزل توسط آقای رادولف دیزل درر سال ۱۸۹۲ اختراع گردید، در هر دو نوع موتور احتراق از سوخت مصرفی، برای ایجاد سرعت، قدرت، کنترل و فشار ورودی محفظه‌ی احتراق در داخل سیلندر موتور استفاده می‌شود. در سال ۱۹۲۳ اولین موتوری که مجهز به فیلتر از نوع کاغذی گردید به بازار ارائه شد و در اواخر سال ۱۹۳۰ حتی تا ۵۰-۶۰ سال بعد فیلترهای سوخت از جنس کاغذ مخصوصی تولید می‌گردید که در سیستم سوخت‌رسانی استفاده می‌شد. سوخت دیزل به نسبت سوخت‌های دیگر بنزین، نفت و غیره بنام سوخت آلوده معروف است و به همین جهت می‌بایست به مسئله فیلتراسیون آن اهمیت خاصی داده شود، به همین دلیل می‌بایست مواد آلوده‌کننده قبل از رسیدن سوخت به سیستم پمپ انژکتور از سوخت جدا گردد تا موجب طول عمر قطعات سوخت‌رسانی و ثابت ماندن بازه‌ی موتور گردد. امروزه دو فیلتر در مدار سوخت‌رسانی موتورهای دیزل قرار می‌دهند که عبارت‌اند از:۱- فیلتر اولیه ۲- فیلتر نهایی که فیلتر اولیه وظیفه‌ی جذب آب و ذرات و مواد آسفالتی را به عهده دارد تا از ورود این مواد به داخل سیستم پمپ انژکتوری جلوگیری کرده و همچنین طول عمر فیلتر نهایی را افزایش دهد. اندازه کوچک‌ترین ذره که انسان می‌تواند با چشم غیرمسلح مشاهده کند ۴۰ میکرون می‌باشد.


۱- ذرات ریز (مخلوط شن و ماسه)


آلودگی سوخت دیزل حاوی گردوخاک خورنده است. گردوخاک معمولی متشکل از ۹۸% سیلیکا با کوارتز می‌باشد که بسیار خورنده و سایشی می‌باشد و این ذرات که معمولا اندازه آن‌ها بین ۵ تا ۱۵ میکرون می‌باشد که آسیب دهنده در سیستم انژکتوری مخصوصا مدل‌های فشار بالا می‌باشند و برای جلوگیری از آسیب حتما می‌بایست مرز تمیزی مابین ۱ تا ۳ میکرون انتخاب گردد. در غیر این صورت باعث ساییده شدن درون پلانجرها، اریفیس‌ها و کنترل‌کننده‌های سوخت خواهد شد و موجب تغییر در انتقال حجم مشخص سوخت سیستم می‌شوند که در نهایت کارایی و بازدهی موتور دیزل کاهش خواهد یافت.


۲-آب


آب دومین عامل آلوده‌کننده‌ی سوخت می‌باشد که از طرق مختلف وارد سیستم می‌گردد و عبارت‌اند از:

در اثر اختلاف دمای شب و روز و انجام عمل کنداسیون، در سیستم آب به وجود می‌آید که قابل‌ذکر است، آب کندانسه خالص و تمیز است، اما سریعا به‌وسیله‌ی زنگ‌زدگی و میکروب‌ها، آلوده می‌شود.

در اثر حمل‌ونقل ضعیف سوخت و عدم انجام مراقبت‌های لازم و حتی در اثر بارندگی و یا آب سطحی.

شستشوی ماشین، شستشوی تانک سوخت، شستشوی موتور با آب تحت‌فشار و …
مشکلات به وجود آمده در سیستم سوخت‌رسانی توسط آب:

موجب خوردگی و فرسایش اجزا فلزی (آهنی) و اجزا ریخته گیری شده ((Dic Cast آلومینیومی در سیستم انژکتوری می‌گردد، در واقع آب خوردگی فلزات ترکیب آهن دو ظرفیتی (Ferro) را افزایش می‌دهد.

انجام عمل حفره زنی (Cavitation) در سیستم که موجب خرابی نازل‌ها می‌گردد (در واقع قطرات آب نمی‌سوزند).

کاهش روغن‌کاری سیستم (Lubricity) که سبب آسیب‌رسانی به نازل‌ها و پلانجرهای پمپ می‌گردد (روانی و نرمی را کاهش می‌دهد).

رشد میکروبیولوژی در سطح آب و سوخت که باعث خرابی فیلتر می‌گردد (منجر به رشد میکرو باکتری-جلبک-در لایه میانی می‌شود).

آب جامد (قطرات درشت آب و لجن) موجب کاهش کارایی و بازده موتور می‌گردد. زمانی که آب امولسیون شده یخ می‌زند موجب یخ بستن سطح فیلتر شده همچنین باعث ضربه وارد کردن به مکانیزم‌های کنترلی حساس سیستم انژکتور می‌شود.
-کاهش طول عمر فیلتر (موجب متورم شدن مقطع فیلتر می‌گردد).
۳-رسوبات لجن، روغن کثیف و فیبرها
-باعث می‌شوند تا صافی و سپراتور سریع مسدود شود و پمپ تزریق در اصطلاح گیر کند.

اگر سوخت محتوای رسوبات لجن به داخل موتور پمپ شود، باعث تشکیل رسوب در فیلتر و زنگ‌زدگی می‌شود.
-باعث تشکیل رسوبات در انژکتور، سوپاپ دود و توربین توربو شارژ می‌شوند.
-این مواد عموما در سوخت‌های مرغوب یافت نمی‌شوند بلکه در سوخت‌های درجه دوم به بالا وجود دارند که موجب کاهش طول عمر فیلتر سوخت گردیده و باعث کاهش بازده موتور می‌شوند.


۴-هوا

هوا هم نوعی آلودگی است، هوا در سیستم سوخت‌رسانی در جریان است، هنگامی‌که مولکول‌های هوا به سوخت می‌رسند و حجم قابل‌توجهی از هوا به داخل پمپ انژکتور وارد می‌شود، پمپ انژکتور قادر به تولید فشار کافی جهت باز کردن شیرهای نازل انژکتور نمی‌شود و موتور کار نخواهد کرد. قسمت‌های الکترونیکی سوخت‌رسانی هم مولکول‌های هوا را مانند لجن تشخیص داده و فرمان خاموش شدن سیستم را می‌دهند. هوا از طریق منافذی که سوخت نمی‌تواند نشت کند به داخل سیستم نشت می‌کند که همانا به علت اختلاف ویسکوزیته این دو ماده می‌باشد. سیل‌های آسیب‌دیده، خطوط انتقال سوخت (شیلنگ و سر شیلینگ‌ها) نشتی هوا در بخش مکش (خلا) غیرقابل شناسایی می‌باشند، زیرا منبع اصلی نشت دهنده غیرقابل رویت می‌باشد.


۵- میکروب‌های موجود در سوخت


عمومی‌ترین فاکتور موجود در سوخت مواد جلبکی است. سلول‌های جلبکی به‌طور معمول در آب‌های غیر استریل وجود دارد و همیشه برای ورود خود به تانک سوخت راهی را پیداکرده‌اند. به‌عنوان مثال در هنگام عمل سوخت‌رسانی وارد سیستم می‌شوند. هنگامی‌که شرایط مساعد باشد بعضی از انواع جلبک‌ها در عرض ۲۰ دقیقه دو برابر می‌شوند که مابین سوخت و آب در لایه‌ای به‌اندازه ۱/۴ اینچ یافت می‌شود. هنگامی‌که سوخت آلوده شده به میکروب‌ها و آب وارد تانک سوخت می‌گردد. در اثر فشار پمپ به تمامی نقاط سیستم سوخت‌رسانی نفوذ می‌کنند. آن‌ها به اکثر اجزا فلزی چسبیده و بر روی آن‌ها اثر اسیدی خود را می‌گذارند. خوردگی در این نقاط افزایش‌یافته و در نهایت در داخل سوخت گل و لجن مشاهده می‌شود. سوخت در اثر این واکنش‌ها بوی تخم‌مرغ گندیده می‌گیرد که در اثر ایجاد دی‌اکسید سولفور می‌باشد. این واکنش‌ها موجب بسته شدن سطح المنت فیلتر خواهند شد که در نتیجه طول عمر المنت فیلتر کاهش می‌یابد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *