على الرغم من أن الحركة غير المنتظمة للكرة المؤشرة على حاقن زيت سلندر المحرك الرئيسي لا تعتبر مشكلة يمكن أن تتسبب في سحب المحرك الرئيسي بسبب انقطاع زيت السلندر، مما يؤدي إلى أعطال كبيرة في محرك الديزل، إلا أنه لا يمكن تجاهلها، وهذه المشكلة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بإدارة زيت الأسطوانة.
فيما يلي تحليل للحركة غير المنتظمة لكرة مؤشر حاقن زيت الأسطوانة لمحرك MAN6S26MC
نظرة عامة على المشكلة
سفينة معينة عبارة عن ناقلة غاز مسال تم تصنيعها في اليابان عام 1995، والمحرك الرئيسي هو MAN6S26MC ومجهزة بحاقن زيت ميكانيكي (75lubricatorsHJdrwg).
وفي شتاء عامي 2013 و2014، كانت هناك تحركات غير منتظمة لكرة مؤشر حاقن الزيت، وذلك على النحو التالي:
في رحلة معينة من نانجينغ إلى ووهان في ديسمبر 2013، عندما كان المحرك الرئيسي يعمل بسرعة عالية، أظهر حاقن زيت الأسطوانة بشكل متكرر حركات غير منتظمة مع ارتفاعات متفاوتة من الكرات المشار إليها لكل أسطوانة ووحدة تعبئة الزيت (كما هو موضح في الشكل 1) .
وفي ذلك الوقت قام أفراد محرك السفينة بتفكيك وفحص سخان حاقن الزيت. باستثناء القشور الشديدة على السطح النحاسي لقلب التسخين لحاقن الزيت، لم يتم العثور على أي ظروف غير طبيعية أخرى. تم تنظيف أنبوب التسخين الكهربائي وإعادة تركيبه.
بعد الإبحار في ووهان، عاد مؤشر مستوى الزيت للحاقن إلى وضعه الطبيعي وكان يظهر بشكل طبيعي منذ ذلك الحين.
ويعتقد أن هذا الخلل ناتج عن عطل في السخان.
في شتاء عام 2014، في رحلة معينة، غادرت نانجينغ بحمولة كاملة إلى ووهان. وبعد حوالي ساعتين إلى ثلاث ساعات، أظهر حاقن زيت المحرك الرئيسي حركات غير منتظمة مرة أخرى (كما هو موضح في الشكل 2)، على غرار الوضع في عام 2013.
الاستفادة من حالة التثبيت في ميناء ووهان، وتفكيك السخان الكهربائي واستبداله بآخر جديد (كل من المستبدل والجديد ليس منتجات أصلية)؛
وفي الوقت نفسه، تم تفكيك وفحص وتطهير جميع خطوط الأنابيب (قسم واحد بقطر 30 وقسم واحد بقطر 20) والصمامات والمفاصل المجوفة بين خزان الزيت اليومي للأسطوانة وحاقن الزيت، ولم يتم تم العثور على تشوهات.
أخيرًا، وجد أن فتحة المفصل المربع لحاقن الزيت كانت حوالي 8 فقط. وبالنظر إلى أن مثل هذه الفتحة الصغيرة قد يكون لها تأثير خانق على زيت الأسطوانة الذي يدخل إلى الحاقن، فإن خزان تخزين زيت الأسطوانة (الذي يبلغ أعلى مستوى سائل فيه حوالي تم تنشيط 1 متر أعلى من الخزان اليومي) لتزويد حاقن زيت الأسطوانة.
في اليوم التالي، رست ووهان ورست (الإبحار لمدة 3 ساعات تقريبًا)، وأظهر مؤشر حجم حقن الوقود للحاقن أحيانًا ظواهر غير طبيعية تتمثل في التقلب المرتفع والمنخفض، لكن التردد انخفض بشكل ملحوظ.
في الرحلات التالية، بينما كان المحرك الرئيسي يعمل بسرعة عالية، وجد أن وحدة حقن الزيت ذات الأسطوانة رقم 1/2/3 نادرًا ما تظهر ظواهر غير منتظمة. وفي بعض الأحيان، ظهرت وحدة أو وحدتان لفترة وجيزة (حوالي بضع ثوانٍ). بالمقارنة مع السعة الصغيرة الواضحة لحركة إشارة الكرة غير المنتظمة، لا تزال الأسطوانة رقم 4/5/6 تظهر حركة غير منتظمة، لكن التردد انخفض بشكل ملحوظ. استمر المحرك الرئيسي في القيام بذلك بعد عملية تقليل الحمل المعتدلة.
في هذه المرحلة، يتم التعرف تدريجياً على أن هذه الظاهرة لا تنتج عن عطل في السخان.
وبالنظر إلى تأثير درجة حرارة الزيت، تم لأول مرة تركيب (لصق) مقياس حرارة على سطح حاقن الزيت، ولوحظ أن مقياس الحرارة يعرض ما يصل إلى 48 درجة.
خفض درجة حرارة التحكم في سخان الزيت الأسطوانة بشكل واعي، عندما يظهر مقياس الحرارة الموجود على سطح جسم الحاقن حوالي 38 درجة، فإن تكرار الحركة غير المنتظمة للكرات ينخفض بشكل ملحوظ، ولا يتم العثور على ظاهرة حركة غير منتظمة مرة أخرى (كما هو موضح في الشكل 3).
وبطبيعة الحال، فإن الارتفاع الإجمالي لرخام المؤشر يتزايد باستمرار، وذلك بسبب انخفاض درجة الحرارة وزيادة لزوجة زيت الأسطوانة، وهي ظاهرة طبيعية.
بسبب نفس كمية حقن الزيت، عندما تكون اللزوجة عالية، يمكن للزيت دفع كرة المؤشر للقفز إلى ارتفاع أعلى.
تحليل السبب
بناءً على هيكل حاقن الزيت للأسطوانة الميكانيكية وتحليل التفكيك والفحص بعد التشغيل غير الطبيعي في عامي 2013 و2014:
أسباب عدم انتظام حركة الكرات المشار إليها على حاقن زيت الأسطوانة للمحرك الرئيسي لهذه الجولة هي كما يلي:
على الرغم من أن التحكم العام في درجة الحرارة لعملية تسخين زيت الأسطوانة منخفض نسبيًا (أقل من 50 درجة)، إلا أنه في الواقع، أثناء التسخين، ينتج الزيت فقاعات على جانب واحد، وتذوب الفقاعات في الزيت على الجانب الآخر. لذلك، سيكون هناك المزيد من الفقاعات في منطقة معينة بالقرب من قلب المدفأة، بينما سيكون هناك عدد أقل من الفقاعات أو لا توجد فقاعات في مناطق أخرى. يتطلب إنتاج الفقاعات واختفاءها بالكامل عملية
من هيكل حاقن الزيت، يقع قلب التسخين أسفل منفذ الشفط لكل وحدة حقن الزيت، ولكن المسافة قريبة نسبيًا، حوالي 2 سم فقط. سوف تتوسع منطقة الفقاعات نحو منفذ الشفط لوحدة حقن الزيت، مما يتسبب في أن تمتص وحدة حقن الزيت الفقاعات أحيانًا، وبالتالي تتداخل مع عملها وتتسبب في تحرك الرخام المؤشر بشكل غير منتظم. على الرغم من عدم ملاحظة أي فقاعات عند موضع الزيت في رخام المؤشر، إلا أن الفقاعات ذابت في الزيت مرة أخرى بعد الضغط
بسبب عدم انتظام المنطقة التي توجد بها الفقاعات، ستكون هناك تحركات غير منتظمة لحاقن الزيت المختلفة ووحدات حقن الزيت بارتفاعات متفاوتة للرخام المشار إليه.
لذا، فإن تسخين الزيت لإنتاج الفقاعات هو السبب الجذري للحركة غير المنتظمة لكرة المؤشر.
يؤدي تنشيط حاقن زيت أسطوانة تخزين زيت الأسطوانة إلى زيادة مستوى إمداد الزيت. في الواقع، فهو يضغط على الحاقن ويمنع توليد الفقاعات، خاصة بالنسبة للأسطوانات رقم 1/2/3 القريبة من مدخل الزيت. كما أن له تأثيرًا على الأسطوانات رقم 4/5/6، مما يقلل من تكرار الحركات غير المنتظمة. ومع ذلك، هذا لا يمكن أن يحل المشكلة بشكل أساسي.
عندما ترسو السفينة، تكون محاقن الزيت جميعها في حالة تسخين تلقائي. لذلك، عندما تبدأ السفينة في العمل لأول مرة، تكون محاقن الزيت مملوءة فعليًا بالزيت الساخن المسخن (حوالي 6-8L)، وتذوب الفقاعات في الزيت مرة أخرى. لذلك خلال فترة التشغيل الأولى للمحرك الرئيسي (1-3 ساعة) لم تلاحظ أي ظاهرة غير منتظمة لحاقن الزيت
يحتوي السطح النحاسي لقلب التسخين على قشور شديدة، مما يشير إلى ارتفاع درجة حرارة السطح، والذي قد يكون بسبب الإضافة اللاحقة لسخان كهربائي ذو طاقة زائدة.
ومن المعلوم أنه بعد وقت قصير من الشراء من الخارج، تعرض السخان الكهربائي لحاقن الزيت للتلف وتم استبداله بمنتج بديل محلي. كان تكوين الطاقة غير صحيح، لذا فإن مجرد تنظيف سطح أنبوب التسخين أو استبداله بنفس المنتج البديل لا يمكن أن يحل المشكلة بشكل أساسي.
لأن قوة السخان الكهربائي يتم حسابها بدقة بناءً على معدل تدفق حاقن الزيت أثناء التشغيل العادي، والذي عادة ما يكون حوالي 100 واط.
التأكد من أن زيت الأسطوانة الذي يزوده حاقن الزيت للأسطوانة يقع ضمن نطاق درجة الحرارة المناسب، مما يضمن أن زيت الأسطوانة الذي يدخل الأسطوانة عند اللزوجة المناسبة، مما يشكل طبقة زيتية جيدة على سطح بطانة الأسطوانة ويوفر التشحيم .
لا تؤدي درجة حرارة زيت الأسطوانة المفرطة أو غير الكافية إلى تكوين طبقة زيتية جيدة، مما قد يسبب تآكلًا غير طبيعي على سطح بطانة الأسطوانة وحلقات المكبس.
يؤدي خفض التحكم في درجة حرارة المدفأة في الواقع إلى تقليل وقت التسخين (وحدة التحكم في درجة حرارة المدفأة في وضع التحكم في التشغيل/الإيقاف). في حالة التسخين الحراري، فإنه يقلل أيضًا من درجة حرارة سطح قلب التسخين، وبالتالي يقلل من كمية الفقاعات المنتجة ويضيق منطقة الفقاعة بالقرب من قلب التسخين. أي أن منطقة الفقاعة بعيدة عن منفذ الشفط لوحدة حقن الزيت، مما يشير إلى أن الحركة غير المنتظمة للرخام تختفي بشكل طبيعي.
متطلبات زيت الأسطوانة في دليل محرك الديزل هي:
يجب التحكم في لزوجة زيت الأسطوانة الذي يدخل إلى بطانة الأسطوانة بين 100-150cSt.
في الوقت الحاضر، زيت الأسطوانة المستخدم في هذه الجولة هو Mobil 560، ويجب التحكم في درجة حرارة الزيت الداخل عند حوالي 45 درجة، وهو أكثر ملاءمة.
من قراءة مقياس الحرارة المرفقة على سطح المزيتة، يمكن ملاحظة أن درجة حرارة التسخين المضبوطة في الأصل مرتفعة للغاية.
نظرًا لأن درجة الحرارة المضبوطة مرتفعة جدًا، فإن وقت تسخين السخان يزداد، مما يؤدي إلى زيادة في توليد الفقاعات وزيادة احتمال امتصاصها بواسطة وحدة تعبئة الزيت، مما يؤدي إلى زيادة احتمالية الحركة غير المنتظمة للمؤشر الرخام.
لذا فإن التحكم في درجة حرارة الزيت يمكن أن يحل بشكل أساسي مشكلة الحركة غير المنتظمة لكرات المؤشر
باختصار، إن سبب الحركة غير المنتظمة للكرات المشار إليها على حاقن الزيت لأسطوانة المحرك الرئيسية في هذه الجولة هو أن تكوين طاقة السخان الكهربائي لحاقن الزيت لأسطوانة المحرك الرئيسية غير صحيح، كما أن تسخين الزيت درجة الحرارة مرتفعة جدا.
تدابير التحسين
من تحليل الأسباب أعلاه، يمكن ملاحظة أن القضاء على أو تقليل تكوين الفقاعات في الزيت أثناء عملية التسخين هو المفتاح لتجنب الحركة غير المنتظمة لكرة مؤشر حاقن الزيت. لذلك، من الضروري حل مشاكل تكوين الطاقة والتحكم في درجة حرارة التسخين للسخان الكهربائي لحاقن الزيت، مع التركيز على التحكم الصارم في درجة حرارة التسخين
اتبع بدقة متطلبات دليل محرك الديزل والتحكم في درجة حرارة التسخين.
يتطلب دليل التعليمات الخاص بحاقن الزيت لزوجة 100-150cSt لزيت الأسطوانة عند 45 درجة. مع الأخذ في الاعتبار أنه لا تزال هناك زيادة معينة في درجة الحرارة في غرفة حقن الزيت ببطانة الأسطوانة (درجة حرارة جدار الأسطوانة أعلى)، فمن الأفضل التحكم في درجة حرارة زيت التسخين في حاقن الزيت عند حوالي 40 درجة. يمكن أن يضمن ذلك اللزوجة المناسبة لزيت الأسطوانة ويقلل من توليد الفقاعات الزائدة أثناء التسخين الكهربائي، مما يضمن التشغيل الطبيعي لحاقن الزيت.
تعزيز الفحص والصيانة اليومية لحاقن الزيت والتعامل الفوري مع أي مشاكل يتم اكتشافها.
على الرغم من أن التحكم في درجة الحرارة يتم تلقائيًا، إلا أنه من المهم قياسه بشكل متكرر أثناء التشغيل وضبطه على الفور في حالة اكتشاف أي تغييرات.
اضبط كمية حقن الزيت في الوقت المناسب وفقًا لتغيرات الحمل للمضيف لضمان التشغيل الطبيعي للمضيف.
إذا لم يكن من الممكن شراء السخان الكهربائي بحاقن الزيت من الشركة المصنعة الأصلية، فيجب التأكد من أن معلمات السخان الكهربائي هي نفسها عند استخدام المنتجات البديلة المحلية.
خاتمة
يعد حاقن زيت أسطوانة المحرك الرئيسي من المعدات المهمة لضمان التشغيل الطبيعي لمحرك الديزل. أثناء الصيانة والفحص اليومي، من الضروري اتباع متطلبات الدليل بدقة، والمراقبة، واللمس، والشم، والاستماع بشكل متكرر للتأكد من أنه في حالة عمل جيدة.