สาเหตุที่ทำให้การเผาไหม้เชื้อเพลิงในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลมีประสิทธิภาพต่ำคืออะไร และจะแก้ไขได้อย่างไร?

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอธิบายได้ดังนี้ กระบวนการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล: ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ดีเซล อากาศสะอาดที่กรองโดยตัวกรองอากาศจะผสมกับดีเซลที่ถูกฉีดด้วยแรงดันสูงจากหัวฉีดเชื้อเพลิงอย่างทั่วถึง ปริมาตรจะลดลงภายใต้แรงดันขึ้นของลูกสูบ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น และถึงจุดเผาไหม้ของดีเซล ดีเซลจะติดไฟ ก๊าซผสมจะเผาไหม้อย่างรุนแรง ปริมาตรขยายตัวอย่างรวดเร็ว และลูกสูบจะถูกดันลง ซึ่งเรียกว่าการทำงาน แต่ละกระบอกสูบทำงานตามลำดับที่แน่นอน และแรงผลักที่กระทำต่อลูกสูบจะกลายเป็นแรงขับเคลื่อนเพลาข้อเหวี่ยงผ่านก้านสูบ ทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุน ดังนั้นหัวฉีดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลต้องมีฟังก์ชันการพ่นละอองที่ดีในขณะทำงาน เพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อเพลิงดีเซลเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ สีของเชื้อเพลิงดีเซลเป็นปกติ และกำลังไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นปกติ สาเหตุของการพ่นละอองเชื้อเพลิงที่ไม่ดีคืออะไร? ในการใช้งาน ควรพยายามหลีกเลี่ยงการเกิดปัญหาการพ่นละอองเชื้อเพลิงที่ไม่ดี
กระบวนการกระจายเชื้อเพลิงให้เป็นอนุภาคละเอียดเรียกว่าการพ่นเชื้อเพลิง (หรือการทำให้เป็นละออง) การพ่นเชื้อเพลิงเป็นละอองสามารถเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการระเหยของเชื้อเพลิงได้อย่างมาก และเพิ่มโอกาสที่เชื้อเพลิงจะสัมผัสกับออกซิเจนเพื่อให้เกิดการผสมอย่างรวดเร็ว มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อลักษณะของละอองน้ำมัน เช่น โครงสร้างและขนาดของหัวฉีด แรงดันการฉีด แรงดันย้อนกลับของอากาศอัดในกระบอกสูบ รูปร่างและความเร็วของลูกเบี้ยวปั๊มฉีด และความหนืดของเชื้อเพลิง
(1) โครงสร้างและขนาดของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
ความผิดปกติภายในที่เกิดจากโครงสร้างที่แตกต่างกันของหัวฉีดก็แตกต่างกันด้วย ส่งผลให้เกิดท่อส่งน้ำมันที่มีรูปร่างแตกต่างกัน ท่อส่งน้ำมันควรทำงานประสานกับระบบการเผาไหม้อย่างใกล้ชิด และโหมดการเผาไหม้ที่แตกต่างกันต้องการท่อส่งน้ำมันที่มีรูปร่างแตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีการใช้หัวฉีดเชื้อเพลิงที่แตกต่างกัน
เมื่อแรงดันการฉีดเชื้อเพลิงและแรงดันอากาศอัดในกระบอกสูบคงที่ และพื้นที่หน้าตัดรวมของรูหัวฉีดคงที่ การเพิ่มจำนวนรูหัวฉีดจะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของแต่ละรูหัวฉีดลดลง และเชื้อเพลิงจะถูกจำกัดมากขึ้นเมื่อไหลออกจากรูหัวฉีด และความปั่นป่วนในรูหัวฉีดจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นคุณภาพการทำให้เป็นละอองจะดีขึ้น หากเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีด แกนกลางของกลุ่มน้ำมันจะหนาแน่นขึ้นและระยะการพ่นจะเพิ่มขึ้น
(2) แรงดันการฉีด
ยิ่งแรงดันการฉีดเชื้อเพลิงสูงขึ้นเท่าใด ความเร็วเริ่มต้นของการไหลของเชื้อเพลิงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ระดับการรบกวนของเชื้อเพลิงในรูหัวฉีดและความต้านทานของอากาศอัดหลังจากเชื้อเพลิงไหลออกจากรูหัวฉีดก็จะยิ่งมากขึ้น ส่งผลให้ความละเอียดและความสม่ำเสมอของการพ่นเชื้อเพลิงดีขึ้น กล่าวคือ คุณภาพการพ่นเชื้อเพลิงดีขึ้น เมื่อแรงดันการฉีดเพิ่มขึ้น ระยะการพ่นของน้ำมันก็จะเพิ่มขึ้นด้วย
(3) แรงดันย้อนกลับของอากาศอัดในกระบอกสูบ
เมื่อแรงดันย้อนกลับของอากาศอัดในกระบอกสูบเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของอากาศอัดก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้แรงต้านอากาศที่กระทำต่อท่อส่งน้ำมันเพิ่มขึ้น ส่งผลให้การพ่นเชื้อเพลิงดีขึ้น มุมของกรวยสเปรย์เพิ่มขึ้น และระยะการพ่นลดลง ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแบบไม่ใช้แรงดัน แรงดันย้อนกลับของอากาศอัดในกระบอกสูบจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ดังนั้นผลกระทบต่อลักษณะของท่อส่งน้ำมันจึงไม่สำคัญมากนัก
(4) รูปร่างและความเร็วของลูกเบี้ยวปั๊มฉีด
เมื่อรูปทรงของลูกเบี้ยวชันขึ้นหรือความเร็วของเพลาลูกเบี้ยวสูงขึ้น ความเร็วในการจ่ายเชื้อเพลิงของลูกสูบปั๊มฉีดจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากช่องเปิดของรูหัวฉีดทำให้เชื้อเพลิงไหลออกได้ไม่เร็วพอ ส่งผลให้แรงดันเชื้อเพลิงในท่อเพิ่มขึ้น และความเร็วของเชื้อเพลิงที่ไหลออกจากรูหัวฉีดก็เพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นการพ่นเชื้อเพลิงจึงดีขึ้น ระยะการพ่นน้ำมันและมุมกรวยการพ่นจึงเพิ่มขึ้น
หากการเผาไหม้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลไม่เพียงพอ จะทำให้เกิดมลพิษทางอากาศได้ง่าย และหากรุนแรงจะก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานได้ จึงสามารถใช้วิธีการต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิงและลดมลพิษได้
(1) ท่อรับน้ำ
หน้าที่หลักของท่อดูดน้ำคือการดูดซับความร้อนและลดความหนาแน่นของเชื้อเพลิง เมื่อน้ำปริมาณเล็กน้อยเข้าสู่ห้องเผาไหม้และถูกทำให้เป็นละอองอย่างดี ด้วยผลของ "การระเบิดขนาดเล็ก" ของไอน้ำ หยดน้ำมันจะแตกตัวเป็นหยดน้ำมันขนาดเล็กกว่า จึงช่วยส่งเสริมการก่อตัวและการเผาไหม้ของส่วนผสม ในกระบวนการเผาไหม้เนื่องจากผลของความร้อนดูดของน้ำสามารถลดอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุดได้ เช่น การผสมน้ำและน้ำมันลงในเชื้อเพลิงสามารถลดความหนาแน่นลงได้ อุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุดจึงลดลงได้อีก ดังนั้นการปล่อยก๊าซ NOx จึงลดลง ควรสังเกตว่าถังเก็บน้ำในฤดูหนาวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลควรมีสารป้องกันการแข็งตัว และจำเป็นต้องปรับปริมาณการพ่นน้ำโดยอัตโนมัติตามขนาดของโหลด
(2) น้ำมันดีเซลอิมัลชัน
การเติมน้ำลงในน้ำมันดีเซล หรือที่เรียกว่าน้ำมันดีเซลแบบอิมัลชันนั้น เนื่องจากมีคุณสมบัติในการ "ระเบิด" ทำให้การพ่นเชื้อเพลิงเป็นละอองดีขึ้น และส่งเสริมให้เกิดการไหลเวียนของอากาศในห้องเผาไหม้อย่างรุนแรง ส่งผลให้การกระจายตัวของเชื้อเพลิงและอากาศสม่ำเสมอมากขึ้น ลดการเกิดควันคาร์บอน และปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับก๊าซของไอน้ำยังช่วยลดการปล่อยควันคาร์บอนอีกด้วย นอกจากนี้ น้ำมันดีเซลแบบอิมัลชันยังช่วยลดอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุด จึงช่วยลดการเกิดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ได้