O princípio de funcionamento de um grupo gerador a diesel é explicado da seguinte forma: no cilindro do motor a diesel, o ar limpo filtrado pelo filtro de ar é completamente misturado com o diesel atomizado sob alta pressão, injetado pelo bico injetor. O volume é reduzido pela extrusão ascendente do pistão, a temperatura aumenta e o ponto de combustão do diesel é atingido. O diesel é inflamado, a mistura gasosa queima violentamente, o volume se expande rapidamente e o pistão é empurrado para baixo, o que chamamos de trabalho. Cada cilindro realiza trabalho em uma determinada sequência, e o empuxo que atua sobre o pistão se torna a força que aciona o virabrequim através da biela, fazendo-o girar. Portanto, o injetor do grupo gerador a diesel deve ter uma boa função de atomização durante o funcionamento para garantir que o combustível seja completamente queimado, que a cor da fumaça seja normal e que a potência do grupo gerador seja adequada. Quais são as causas da má atomização do combustível? Durante o uso, procure evitar a ocorrência de falhas na atomização do combustível.
O processo de dispersão do combustível em partículas finas é chamado de pulverização (ou atomização) do combustível. A atomização por pulverização do combustível pode aumentar consideravelmente a área de superfície de evaporação do combustível e a probabilidade de contato do combustível com o oxigênio, atingindo o objetivo de uma mistura rápida. Existem muitos fatores que afetam as características do jato de combustível, como a estrutura e o tamanho do injetor, a pressão de injeção, a contrapressão do ar comprimido no cilindro, o formato e a velocidade da came da bomba injetora e a viscosidade do combustível.
(1) Estrutura e tamanho do injetor de combustível.
A perturbação interna causada pela estrutura diferente do injetor também é diferente, produzindo assim diferentes formatos de feixe de óleo. O feixe de óleo deve estar intimamente coordenado com o sistema de combustão, e diferentes modos de combustão requerem diferentes formatos de feixe de óleo, por isso são utilizados diferentes injetores de combustível.
Quando a pressão de injeção de combustível e a pressão do ar comprimido no cilindro permanecem inalteradas, e a área total da seção transversal do orifício de injeção também permanece inalterada, o aumento do número de orifícios reduz o diâmetro de cada um deles. Isso restringe o fluxo de combustível, aumentando a turbulência no interior do orifício e, consequentemente, melhorando a qualidade da atomização. Além disso, o aumento do diâmetro do bico injetor resulta em um núcleo mais denso do feixe de óleo, ampliando seu alcance.
(2) pressão de injeção.
Quanto maior a pressão de injeção do combustível, maior a velocidade inicial do fluxo de combustível, maior o grau de turbulência do combustível no orifício de injeção e maior a resistência do ar comprimido após a saída do jato, o que melhora a finura e a uniformidade da atomização, ou seja, a qualidade da atomização. Quando a pressão de injeção aumenta, o alcance do jato de óleo também aumenta.
(3) Contrapressão do ar comprimido no cilindro.
Quando a contrapressão do ar comprimido no cilindro aumenta, a densidade do ar comprimido também aumenta, fazendo com que a resistência do ar que atua sobre o feixe de óleo aumente. Consequentemente, a atomização do combustível é melhorada, o ângulo do cone de pulverização aumenta e o alcance diminui. Em um gerador a diesel não pressurizado, a contrapressão do ar comprimido no cilindro não varia muito, portanto, o efeito sobre as características do feixe de óleo não é significativo.
(4) Forma e velocidade da came da bomba de injeção.
Quando o perfil do comando de válvulas é mais inclinado ou a velocidade do eixo de comando é maior, a velocidade de alimentação de combustível do êmbolo da bomba injetora é acelerada. Devido à obstrução do orifício do injetor, o combustível não consegue fluir rapidamente, resultando em um aumento da pressão do combustível na tubulação. Consequentemente, a velocidade de saída do combustível pelo orifício do injetor também aumenta, melhorando a atomização, o alcance do jato de óleo e o ângulo do cone de pulverização.
Se a combustão do grupo gerador a diesel for insuficiente, pode facilmente causar poluição atmosférica, colocando em risco a segurança do operador em casos graves. Algumas medidas podem ser tomadas para melhorar o combustível e reduzir a poluição.
(1) Tubo de entrada de água
A principal função do tubo de admissão de água é absorver calor e diluir a densidade do combustível. Quando uma pequena quantidade de água entra na câmara de combustão e se atomiza adequadamente, devido ao efeito de "microexplosão" do vapor de água, as gotículas de óleo são quebradas em gotículas menores, promovendo assim a formação e combustão da mistura. No processo de combustão, devido ao efeito endotérmico da água, é possível reduzir a temperatura máxima de combustão. Consequentemente, a mistura de água e óleo na densidade do combustível pode ser reduzida, diminuindo ainda mais a temperatura máxima de combustão e, portanto, as emissões de NOx. Deve-se observar que o reservatório de água de inverno do grupo gerador a diesel deve ser anticongelante e que é necessário ajustar automaticamente a quantidade de água pulverizada de acordo com a carga.
(2) Óleo diesel emulsionado
A adição de água ao óleo diesel, ou seja, o óleo diesel emulsionado, devido ao seu efeito "explosivo", promove uma boa atomização do combustível e gera forte turbulência no ar dentro da câmara de combustão. Isso resulta em uma distribuição mais uniforme da mistura ar-combustível, reduzindo a emissão de fumaça de carbono. Além disso, a reação do vapor de água com o gás também contribui para a redução dessa emissão. O diesel emulsionado também reduz a temperatura máxima de combustão, diminuindo a geração de NOx.
Data da publicação: 06/07/2023