ディーゼル発電機の動作原理は、ディーゼル発電機の動作プロセスによって次のように説明されます。ディーゼルエンジンのシリンダー内では、エアフィルターで濾過された清浄な空気が、燃料ノズルから噴射された高圧霧化ディーゼル燃料と完全に混合されます。ピストンの上方への押し出しによって体積が減少し、温度が上昇し、ディーゼル燃料の燃焼点に達します。ディーゼル燃料が点火され、混合ガスが激しく燃焼し、体積が急速に膨張してピストンが押し下げられます。これを「仕事」と呼びます。各シリンダーは一定の順序で仕事をし、ピストンに作用する推力がコネクティングロッドを介してクランクシャフトを駆動する力となり、クランクシャフトを回転させます。ディーゼル発電機のインジェクターは、作動時に良好な霧化機能を備えていなければなりません。これにより、ディーゼル発電機の燃料が完全に燃焼し、ディーゼル発電機の色が正常であり、ディーゼル発電機の出力が正常であることが保証されます。燃料の霧化不良の原因は何でしょうか？使用時には、燃料噴霧の霧化不良が発生しないように注意してください。
燃料を微粒子に分散させるプロセスを燃料噴霧（または霧化）と呼びます。燃料の噴霧霧化は、燃料の蒸発面積を大幅に増加させ、燃料と酸素の接触機会を増やすことで、急速混合という目的を達成します。燃料ビームの特性に影響を与える要因は数多くあり、例えば、インジェクターの構造とサイズ、噴射圧力、シリンダー内の圧縮空気の背圧、インジェクションポンプCAMの形状と速度、燃料の粘度などが挙げられます。
（１）燃料噴射装置の構造と大きさ
インジェクターの構造の違いによって生じる内部擾乱も異なり、結果として異なる形状のオイルバンドルが生成されます。オイルバンドルは燃焼システムと密接に連携する必要があり、燃焼モードの違いに応じて異なる形状のオイルバンドルが必要となるため、異なる燃料インジェクターが使用されます。
燃料噴射圧力とシリンダ内の圧縮空気圧力が同じで、噴孔の総断面積が同じ場合、噴孔数を増やすと各噴孔の直径が小さくなり、噴孔から流出する燃料がより絞り込まれ、噴孔内の乱れが増加するため、霧化品質が向上します。ノズルの直径を大きくすると、油束の中心が密になり、飛距離が長くなります。
（２）射出圧力。
燃料の噴射圧力が高いほど、燃料流出の初期速度が大きくなり、噴射孔内での燃料の乱れの程度と噴射孔流出後の圧縮空気抵抗が大きくなるため、霧化の細かさと均一性が向上し、つまり霧化品質が良好になります。噴射圧力が高くなると、オイルビーム範囲も拡大します。
（３）シリンダー内の圧縮空気の背圧
シリンダ内の圧縮空気の背圧が上昇すると、圧縮空気の密度が増加し、油束に作用する空気抵抗が増加するため、燃料の霧化が改善され、噴霧角が大きくなり、飛距離が減少します。非加圧ディーゼル発電機では、シリンダ内の圧縮空気の背圧はあまり変化しないため、油束特性への影響は大きくありません。
（４）インジェクションポンプＣＡＭの形状と速度。
カム形状が急峻な場合、またはカムシャフトの回転速度が速い場合、インジェクションポンププランジャーへの燃料供給速度が加速されます。インジェクターの絞り穴によって燃料が急速に流出できず、配管内の燃料圧力が上昇し、噴射穴から流出する燃料の速度も上昇します。そのため、霧化が向上し、オイルビーム範囲と噴霧コーン角度が増加します。
ディーゼル発電機の燃焼が不十分だと、大気汚染を引き起こしやすく、深刻な場合には作業者の人身の安全を脅かすことになるため、燃料を改良して汚染を減らす方法がいくつかあります。
（１）取水管
吸水管の主な機能は、熱を吸収して燃料の密度を薄めることです。少量の水が燃焼室に入り、よく霧化すると、水蒸気の「ミクロ爆発」効果により、油滴がより小さな油滴に分解され、混合気の形成と燃焼が促進されます。燃焼過程では、水の吸熱効果により最高燃焼温度を下げることができます。燃料に水と油が混入すると密度が下がり、最高燃焼温度がさらに下がり、NOx排出量が削減されます。ディーゼル発電機セットの冬季貯水タンクには不凍液を使用する必要があり、負荷の大きさに応じて散水量を自動的に調整する必要があることに注意してください。
（２）乳化軽油
軽油に水を加えると、いわゆる乳化軽油となり、その「爆発」効果により燃料の霧化が促進され、燃焼室内の空気が強い乱流を形成することで燃料と空気の分布がより均一になり、発生する炭素煙が低減します。また、水蒸気の水性ガス反応によっても炭素煙の排出量が低減します。さらに、乳化軽油は最高燃焼温度を低下させるため、NOxの発生も低減します。
投稿日時: 2023年7月6日