Влияние загрязнений топлива на работу двигателя

Находящиеся в топливе загрязнения в виде механичес­ких примесей и воды, серы, золы и т. п. способствуют про­теканию в двигателе коррозии, усиленному смоло- и нагарообразованию, изнашиванию цилиндропоршневой группы и топливной аппаратуры (табл. 6).

Агрессивные вещества, находящиеся в газообразных и жидких продуктах сгорания, воздействуя на детали двигателей, обусловливают коррозионный износ, подробно рас­смотренный в предыдущем параграфе. Твердые атмосфер­ные загрязнения (неорганического происхождения), нахо­дящиеся в топливе, продукты износа деталей, образующие­ся нагароотложения обусловливают абразивный износ де­талей двигателя. При сжигании малосернистых топлив решающая роль в износе цилиндропоршневой группы при­надлежит абразивному изнашиванию.

Интенсивность абразивного изнашивания зависит от размера, концентрации и твердости абразивных загрязне­ний. Образующиеся при сгорании, особенно тяжелого топ­лива, частицы нагара в несколько раз превышают твердость материала деталей цилиндропоршневой группы, что и объясняет их сильное абразивное изнашивание.

Загрязнения, находящиеся в топливе, увеличивают так­же количество отложений на впускном тракте, что может привести к зависанию клапанов и обгоранию их рабочих фасок.

При сжигании в двигателях сернистых топлив наблю­дается коррозионное изнашивание вследствие образования, агрессивных продуктов сгорания, присутствие серы усили­вает этот процесс. Загрязнения, находящиеся в топливе, способствуют также коррозии топливной аппаратуры и других деталей, имеющих контакт с топливом.

Прецизионные пары — плунжер и втулка, форсуночные мгла и распылитель, имеющие высокий квалитет изго­товления, очень чувствительны к загрязнениям топлива. Частички загрязнений, попадая под иглу форсунки, нару­шают плотность ее посадки. Вследствие малых зазоров между иглой и стенкой распылителя при попадании в них загрязнений возможно зависание иглы и прекращение подачи топлива в двигатель. Присутствие в топливе ме­ханических примесей неорганического происхождения вы­зывает усиленное абразивное изнашивание плунжерных пар топливных насосов и сопловых отверстий. В результате изменяется характер подачи топлива, ухудшается процесс сгорания, увеличивается расход топлива.

Так, например, при увеличении зазора между плунжером и втулкой топливного насоса с 0,005 до 0,01 мм вследствие снижения давления впрыскивания ухудшается качество распыливания и уве­личивается расход топлива на 10 % и более.

Вследствие изнашивания сопловых отверстий форсу­нок увеличивается расход топлива, что также нарушает нормальное течение процесса сгорания в цилиндре двига­теля. Исследования, выполненные во ВНИИЖТ, показали, что: износ плунжерных пар насосов высокого давления ди­зелей пропорционален количеству абразивных частиц в топливе и их размеру, задиры и заклинивания плунжер­ных пар вызываются частицы с размером более 5 мкм.

Одной из основных причин, вызывающей необходимость очистки топлива в судовых условиях от воды, является кор­розионное изнашивание прецизионных деталей топливной аппаратуры дизелей. Мельчайшие капельки воды, попадая между трущимися поверхностями, нарушают топливную пленку, в результате детали контактируют, т. е. увеличива­ются скорости изнашивания. Вода в топливе способствует коррозии топливной аппаратуры, в результате происходит зависание плунжерных пар топливных насосов высокого давления и форсуночных игл. Кроме того, вода, находящаяся в топливе, также способствует образованию шлама, который засоряет фильтры и нарушает подачу топлива в двигатель.

Интенсивность коррозионного изнашивания элементов и узлов систем топливоподготовки при наличии в топливе воды увеличивается в несколько раз вследствие электрохи­мической коррозии. Отмечены многочисленные случаи кор­розии датчиков, установленных в топливной системе. Об­разующиеся в топливе осадки в присутствии воды становятся электропроводными, вызывая утечку тока в датчиках изме­рительных приборов, приводя к большим погрешностям в их показаниях или к их отказам.

Как уже указывалось, хранящееся и выдаваемое с бункеровочных баз топливо на суда содержит значительное количество отстоявшейся воды. В осенне-зимний период в результате неоднократного замерзания в этих емкостях воды и таяния льда может произойти их разгерметизация, что вызовет утечку топлива. Такие же случаи могут быть и на судах в период зимнего отстоя.

Тяжелое топливо, являясь в значительной части оста­точным, загрязнено различными вредными остатками про­цесса дистилляции: битумами, асфальтенами, натрием, магнием, золой, ванадием и серой. Эти примеси вызывают образование углеродных осадков и лаков, что приводит к перегреву головки цилиндра и днища поршня. Примеси, находящиеся в тяжелом топливе, вызывают сильное изна­шивание деталей и могут привести к задирам трущихся частей. Асфальтены плохо горят, оставляя отложения на стенках цилиндров и в канавках поршневых колец. Соли металлов образуют окислы, которые вызывают абразивное изнашивание. Натрий и ванадий, которые присутствуют в виде хлорида натрия органометаллического ванадия, об­разуют коррозионные отложения на седлах выпускных клапанов. В жидком состоянии натриево-ванадиевые сое­динения прилипают к тарелке и седлу выпускного клапана и проникают в кристаллическую структуру.