EN
Müasir Yanacaq Qarışıqları Üçün Nəzarət Klapanlarının Material və Təzyiq Uyğunluğu
ULSD, B5–B20 və Bio-Dizelə Qarşı Ötürucu və Gövdə Materiallarının Davamlılığı
Ultra aşağı kükürdlü dizel (ULSD), B5-dən B20-yə qədər müxtəlif biodizel qarışıqları və yüksək konsentrasiyalı biodizel kimi bu günün yanacaq qarışıqları özünəməxsus kimyəvi problemlərlə gəlir. Onlar daha çox su udmağa, daha yüksək orqanik turşu səviyyələrinə malik olmağa və ümumiyyətlə oksidləşmə baxımından daha az sabit olmağa meyllidir. Bu xüsusiyyətlər standart rezin komponentlərə ciddi təsir göstərir. Məsələn, nitril möhürlər B20 yanacağına yalnız bir neçə ay məruz qaldıqdan sonra sıradan çıxmağa başlayır. Sahədə toplanmış məlumatlar bu problemə müxtəlif sənayelərdə təmir briqadaları tərəfindən bildirilən bütün klapan sızıntılarının təxminən 40 faizinin səbəb olduğunu göstərir.
Yanacaqla uzun müddət təmasda dayanmaq lazım gələn materiallar seçilərkən kimyəvi müqavimət son dərəcə vacib hala gəlir. Viton® (FKM) möhürləri burada öz-özünə fərqlənir, çünki onlar EPDM alternativlərindən daha yaxşı etanol və biodizeli saxlaya bilir və həqiqətən keçiricilik problemlərinə qarşı təxminən üç dəfə artıq müqavimət göstərir. Eyni zamanda metallik komponentlərə baxanlar ultra aşağı kükürdlü dizeldə qalan kükürd birləşmələrinin səbəb olduğu pittingə (nöqtəvi korroziyaya) qarşı yaxşı davamlı olan 316 paslanmayan poladdan istifadəsini nəzərdən keçirməlidirlər. Təmiz biodizellə (B100) işləyərkən mis alaşımı detallar və sink örtüklü hissələr ümumiyyətlə uyğun deyil. Orada mövcud olan yağ turşusu metil efirləri zamanla struktur zəifliyinə səbəb olan dezinsifikasiya (sinkin çıxması) problemi yaradır. Əksər aparıcı istehsalçılar keyfiyyət kontrolu prosesinin bir hissəsi olaraq ASTM D471 standartlarına uyğun ciddi 5000 saatlıq batırma testlərini tələb etməyə başlayıblar. Bu testlər sadəcə akademik məşqlər deyil, onlar temperatur dəyişiklikləri və yanacaqların aylarla saxlanma müddətində necə təbii şəkildə parçalanmasını daxil olmaqla, rezervuarların daxilində normal iş rejimində baş verənləri tamamilə modelləşdirir.
Uyğunlaşdırıcı Nəzarət Qapağının Təzyiq Reytinqlərinin Yüksək Məhsuldarlıq Yanacaq Nasoslarına və Tuninqlənmiş ECU Xəritələrinə Uyğunlaşdırılması
Performansın artırılması — xüsusilə turbosarjlı, birbaşa püskürməli və ya etanol-elastik sistemlər — yanacaq təzyiqlərini OEM spesifikasiyalarından çox uzağa qaldırır. 65 psi-dən yuxarıda standart 45 psi nəzarət qapaqları uyğun deyil: davamlı yüksək təzyiqli iş rejimində diaaframlarda və oturacaqlarda mikro-çatlamalar meydana gəlir ki, bu da dinamometr ilə test edilmiş modernizasiya edilmiş sistemlərdə qeydə alınmış mexaniki nasazlıqların 85%-ni təşkil edir.
Mühərrik sistemləri üçün klapanlar seçərkən, onların nasosun imkanları və ECU-nun tənzimlənməsi ilə yaxşı işləməsi vacibdir. Məsələn, saatda 340 litrlik yüksək axın nasosunu götürək. Bu, ən azı 500 psi partlama möhkəmliyini dözə bilən idarəetmə klapanına ehtiyac duyur. Klapan həmçinin, işləməyə başladığında meydana gələn anidən yaranan təzyiq dəyişiklikləri ilə məşğul olmaq üçün təxminən 0,2 saniyədən tez reaksiya verməlidir. Müasir dizaynlarda artıq gücləndirilmiş fluoroelastomer diafraqmalar və dəqiq CNC emal edilmiş 316 paslanmayan poladdan hazırlanmış korpuslardan istifadə olunur. Bu materiallar köhnə dəqiq olmayan alüminiumdan hazırlanan tənzimləyicilərdə tez-tez rast gəlinən porozluq problemlərini və zamanla yaranan gərginlik nöqtələrini praktiki olaraq aradan qaldırır. Cv qiymətinin düzgün təyin edilməsi də çox vacibdir. Əgər klapan sistemin axın tələblərinə uyğun ölçüləndirilməzsə, bu, yanacaq açlığına səbəb ola bilər. Tədqiqatlar SAE J1930 standartlarına uyğun testlərə əsasən, bu cür hallarda, gaz tam açıldığında güc çıxışının təxminən 30% qədər azala biləcəyini göstərir.
Yüksəldilmiş Sistemlərdə Nəzarət Klapanlarının Seçilməsi üçün Əsas Performans Göstəriciləri
Açılan Təzyiq, Axın Əmsalı (Cv) və Dinamik Reaksiya Müddəti
Modifikasiya edilmiş yanacaq sistemlərinin nə qədər yaxşı işlədiyini müzakirə edərkən üç əsas amil seçilir: çatlamış təzyiq, axın əmsalı və ya ümumiyyətlə Cv adlanan, və dinamik reaksiya müddəti. Əvvəlcə çatlamış təzyiqlə başlayaq, bu, sadəcə olaraq klapanın açılması üçün lazım olan ən aşağı giriş təzyiqini bildirir. Bu, nasosun təmin edə biləcəyi ilə olduqca yaxından uyğunlaşmalıdır. Burada uyğunsuzluq olsa, sabit olmayan rels təzyiqi və ya sistemin çox erkən bağlanması kimi problemlərlə qarşılaşılır. Sonra müəyyən təzyiq fərqində, məsələn, klapan üzərində 1 psi fərq olduqda, dəqiqədə təxminən 1 gallon həcmində yanacağın keçdiyini ölçən Cv var. Bunu səhv etdikdə problemlər yaranır: Cv çox kiçik olarsa, böyük at gücü olan mühərriklər yanacaqdan aclıq çəkir, lakin çox böyük olarsa, sistem bütün bir şeyin hamar işləməsini təmin edən nəzərə alınmaz təzyiq tənzimləmələrini etmək qabiliyyətini itirir.
Sorunsuz tənzimlənmiş sistemlərdə klapanın ani təzyiq dəyişikliklərinə nə qədər sürətli reaksiya verdiyini ölçmək çox vacibdir. Türbodanartrımlı mühərriklər və ya ECU-ları dəyişdirilmiş mühərriklər üçün sürücü ani olaraq qaz keçidini açdığı zaman az yanacaqlı şəraitdən qaçmaq istəyiriksə, 100 millisaniyədən aşağı reaksiya müddəti əldə etmək həyati əhəmiyyət daşıyır. 2024 Yanacaq Sistemi Etibarlılığı Hesabatına əsasən, cavab vermə müddəti 150 ms-dən uzun olan klapanlar məcburi induksiya sistemlərində bildirilən bütün təsdiqlənmiş dayanma hallarının təxminən üçdə birini təşkil edir. Bu o deməkdir ki, performansı yüksək olan sistemləri yığarkən reaksiya müddəti yalnızca vacib deyil, hətta həqiqətən kritikdir.
Məlumatla Əsaslandırılmış Hədlər: Standart 45 psi İdarəetmə Klapanları 65 psi Tələbdən Yuxarıda İşləmədiyi Zaman
Sistemlər 65 psi-dən yuxarı çıxdıqda, standart 45 psi-lik idarəetmə klapanları həqiqətən problemli yerlərə çevrilir. Bu, E30+ yanacaq qarışıqları, ikiturbo konfiqurasiyaları və ya yüksək sıxılma nisbətli mühərrik qurğularında tez-tez baş verir. Dinamometrlərdə aparılan testlər eyni zamanda olduqca narahat edici bir şeyi də ortaya qoyur. Təxminən 10-dan 8 zavod standartlı klapan bu həddə çatdıqdan sonra düzgün təzyiq tənzimləməsini saxlaya bilmir. Çox hallarda təzyiq saniyədə 12 psi-dən artıq sürətlə düşür. Belə qeyri-sabitlik sistemdə aşağı axını problemlərinə səbəb olur. İnformatorlar açıq olma müddəti ilə bağlı çaşqınlıq yaşayır ki, bu da hava-yanacaq qarışığı balansını pozur. Nəticədə bu, pis yanma performansına və mühərrikdə ümumi səmərəliliyin azalmasına gətirib çıxarır.
2024-cü ilin ən son Yanacaq Sistemi Hesabatına əsasən, müəyyən şərtlər daxilində mühərriklərin 6000 RPM-dən yuxarı işləməsi halında klapanın arızalanması ilə mühərrikdə tıxanma arasında olduqca güclü əlaqə vardır. Statistikaya görə, nasaz klapanlarla problemlər yaranma ehtimalı təxminən yeddi dəfə çoxdur. Yüksəldilmiş sistemlər üçün mexaniklər ən azı 75 psi təzyiqi davamlı olaraq dözə bilən klapanlara ehtiyac duyurlar. Bu klapanların möhkəmləndirilmiş paslanmayan poladdan hazırlanmış oturacaqları və daha uzun xidmət müddətinə malik gücləndirilmiş rezin sıxlığı olmalıdır. Dinamik sabitliyi də unutmayın. Təxminən 70 psi təzyiqdə işləyərkən sistem ±2 psi-dən çox dalğalanmamalıdır. Əgər bu həddi keçərsə, yanacaq tənzimləmələri normal parametrlərdən hər iki istiqamətdə 15%-dən artıq meyl edir. Bu isə mühərrikin detonasiyası riskini ciddi şəkildə artırır və katalitik neytrallaşdırıcıları gözləniləndən daha sürətlə aşındırır.
Yanacaq Sistemlərində İdarəetmə Klapanının Qaytarılan və Qaytarılmayan Arxitekturalarda İnteqrasiyası
OEM və Sonradan Quraşdırılan Reqlyator Dizaynlarında Mexaniki və Elektron İdarəetmə Klapanları
Ənənəvi təkrar istifadə olunan yanacaq sistemləri adətən yanacaq rəfinin üzərində və ya ona yaxın yerləşən, vakuumla idarə olunan, yay yüklü mexaniki klapanlarla işləyir. Bu sistemlər lazım olduqda artıq yanacağı təkrar rezervuara göndərməklə təzyiqi sabit saxlayır. Digər tərəfdən, müasir təkrar istifadə olunmayan dizaynlarda elektron idarəetmə klapanları yanacaq bakının özündəki toplanmada və ya birbaşa rəfə quraşdırılır. BCM bu klapanları rəfdə yerləşən təzyiq sensorlarından daxil olan real vaxt məlumatlarına əsasən idarə edir. Bu o deməkdir ki, dəyişən lif və birbaşa püskürmə texnologiyalarına malik mühərriklərin çox dəqiq yanacaq təchizatı tələb etdiyi üçün xüsusi xəritələrə uyğun adaptiv təzyiq nəzarəti əldə edirik.
Təzyiqin tənzimlənməsi sahəsində istehsal sonrası bazar bütün ehtimalları əhatə edən həll yolu tapıb. Bu proqramlaşdırıla bilən elektron tənzimləyicilər dəqiqlik baxımından orijinal avadanlıq istehsalçılarının etdikləri ilə eyni səviyyədə ola bilir, lakin tənzimləmə mütəxəssislərinə öz təzyiq profilini yaratmağa da imkan verir. Yarış komandaları mühərriklərin dəqiq tənzimlənməsi üçün bu funksiyadan çox xoşlayır və bu, eləcə də dəyişkən yanacaq konfiqurasiyaları üçün də yaxşı işləyir. Bəziləri hibrid güc ötürücü tələblərini belə idarə edə bilir. Ciddiləşdikdə, ənənəvi yay əsaslı tənzimləyicilər artıq kifayət qədər yaxşı nəticə vermirlər. Axınlar artdıqca və təzyiqlər yüksəldikcə köhnə model cihazlar spesifikasiyadan kənara çıxmağa başlayır. Müasir ağıllı tənzimləyicilər 30 psi-dən 120 psi-dən yuxarıya qədər təzyiq aralığında təxminən 1,5 psi dəqiqliyi saxlayır. Belə sabitlik onları davamlı olaraq 65 psi-dən çox təzyiq göstərən nasosları işə salarkən mütləq zəruri edir.
Strateji İdarəetmə Klapanlarının Yerləşdirilməsi İlə Drenaj-Geri Dönüşü və Qızğın Başlatma Problemlərinin Qarşısının Alınması
Mator söndürüləndən sonra yanacağın idarəsiz şəkildə geri axması ilə bağlı məsələlər — yəni səyyar və isti başlanğıcda buxar tıxanması, matorun altındakı temperaturlar çox yüksək olduqda xüsusilə problemli hala gəlir. Qaytarmayan yanacaq sistemlərində idarəetmə klapanını yanacaq bakının daxilinə yerləşdirmək (bu gün bu, adətən nasos modulunun bir hissəsidir) nasos işini dayandırdıqdan sonra qalan yanacaq həcmini praktiki olaraq tamamilə aradan qaldırır. Bu konfiqurasiya, klapanların yanacaq rəylərinə montaj edildiyi köhnə tipli sistemlərlə müqayisədə təzyiq itkisini təxminən 90 faiz azaldır. Lakin ənənəvi qaytarılan tipli sistemlərlə işləyərkən mexaniklər təzyiq tənzimləyicisini yanacaq rəyindən sonra, lakin qaytarma xəttinə qoşulmadan əvvəl quraşdırmalıdır. Belə etməklə, inyektorlarda kifayət qədər təzyiq saxlanılır ki, yanacaq tamamilə boşalmasın və bu da sonradan baş vermə ehtimalı olan müxtəlif başlanğıc problemlərini qarşısını alır.
Performansın kritik olduğu tətbiqlər, işə salınma zamanı dərhal yenidən təzyiq yaratmağa imkan verən 1 ms-dən az dinamik reaksiyaya malik klapanlardan faydalanır. İstilik effektivliyi üzrə araşdırmalar (2023 SAE International) belə yerləşdirmənin və reaktivliyin isti başlanğıcda işə salınma gecikməsini 70% azaldığını, soyuq işə salınma zamanı idarəetmə keyfiyyətini və emissiya standartlarına uyğunluğu əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdığını təsdiqləyir.
SSS
Müasir yanacaq qarışıqlarının əsas problemləri nələrdir?
Müasir yanacaq qarışıqları daha çox su udur, üzvi turşuların səviyyəsi daha yüksəkdir və oksidləşməyə qarşı sabitsizdir ki, bu da standart rezin komponentlərdə pisləşməyə səbəb ola bilər.
Klapan materiallarının seçilməsində kimyəvi müqavimət nə üçün vacibdir?
Müasir yanacaqlara uzunmüddətli məruz qalma, xüsusilə sızmazlıq elementləri və metal hissələr kimi komponentlərdə erkən nasazlıqları qarşısını almaq üçün güclü kimyəvi müqavimətə malik materiallar tələb edir.
Yüksəldilmiş yanacaq sistemləri üçün lazım olan təzyiq göstəriciləri nələrdir?
Yüksəldilmiş sistemlər üçün, xüsusilə yüksək məhsuldarlıq nasosları olan sistemlər üçün klapanların ən azı 75 psi təzyiqi davamlı şəkildə dözə bilməsi və təzyiqin sabitsizliyini və mexaniki nasazlıqları qarşısını almaq üçün yüksək partlayış möhkəmliyinə malik olması lazımdır.
Təkrar təchizatlı və təkrarsız yanacaq sistemləri bir-birindən necə fərqlənir?
Təkrar təchizatlı sistemlərdə artıq yanacağı bakla qaytaran mexaniki nizamlayıcı klapanlardan istifadə olunur, təkrarsız sistemlərdə isə PCM tərəfindən idarə olunan elektron klapanlar dəqiq adaptiv təzyiq nizamlaşdırılması üçün istifadə olunur.