Kwalifikacja: TWO.09 - Obsługa siłowni statkowych, urządzeń pomocniczych i mechanizmów pokładowych
Zawód: Technik żeglugi śródlądowej
W czterosuwowym, okrętowym, tłokowym, silniku spalinowym o zapłonie samoczynnym wtrysk paliwa rozpoczyna się podczas suwu
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
W silniku czterosuwowym o zapłonie samoczynnym (czyli popularnym dieslu) moment rozpoczęcia wtrysku paliwa to absolutna podstawa poprawnego działania całego procesu spalania. Wtrysk zaczyna się podczas suwu sprężania, czyli w chwili gdy powietrze, które wcześniej zostało zassane do cylindra, jest intensywnie sprężane przez tłok. I właśnie wtedy temperatura sprężonego powietrza osiąga tak wysoki poziom, że wtryskiwane paliwo może się samoistnie zapalić bez potrzeby iskry. Moim zdaniem, to jedno z piękniejszych rozwiązań w technice silników – cały cykl opiera się na fizyce gazów i precyzji synchronizacji. Praktycznie rzecz biorąc, jeśli ktoś pracuje w serwisie, na statku czy nawet przy naprawie generatorów – zawsze przy diagnozowaniu problemów z rozruchem diesla sprawdza właśnie moment wtrysku względem suwu sprężania. Branżowe standardy (np. normy ISO dotyczące silników okrętowych) również mocno podkreślają tę zasadę. Warto zauważyć, że opóźnienie lub przyspieszenie wtrysku względem sprężania może skutkować trudnościami z zapłonem, utratą mocy, a nawet poważnymi uszkodzeniami jednostki napędowej. Dobrym przykładem praktycznym jest sytuacja, gdy do silnika dostaje się zanieczyszczone paliwo – nieprawidłowy wtrysk podczas innego suwu niż sprężanie kończy się chmurą niespalonej mgły paliwowej i problemami z emisją spalin. Także, według mnie, zasada "wtrysk tylko podczas sprężania" to taka złota reguła pracy każdego silnika diesla.
Wielu osobom, zwłaszcza na początku nauki o silnikach spalinowych, może się wydawać, że skoro paliwo jest potrzebne do pracy lub zapłonu, to wtrysk powinien następować w trakcie suwu ssania albo pracy. Jednak takie podejście pomija kluczowe założenia działania silnika o zapłonie samoczynnym. Suw ssania to moment, gdy tłok przemieszcza się w dół i cylinder napełnia się świeżym powietrzem – wtedy nie ma sensu wtryskiwać paliwa, bo nie ma odpowiednich warunków do samozapłonu. Z kolei wydech to faza usuwania spalin, więc paliwo trafiłoby prosto do układu wydechowego, wywołując zanieczyszczenia i straty energetyczne. Jeszcze częściej można spotkać argument, że wtrysk powinien zaczynać się podczas suwu pracy, gdy tłok opada po zapłonie mieszanki. Tymczasem wtedy jest już za późno – spalanie powinno się już wtedy odbywać, a nie dopiero zaczynać. Paliwo musi być wtryskiwane tuż przed osiągnięciem górnego martwego położenia tłoka, w końcówce suwu sprężania, bo tylko wtedy sprężone powietrze osiąga odpowiednią temperaturę do zapłonu. Typowy błąd myślowy to utożsamianie momentu wtrysku z zapłonem świec w silnikach benzynowych, gdzie iskra pojawia się jeszcze podczas sprężania, ale z niewielkim wyprzedzeniem. W dieslu nie ma świecy, więc precyzja momentu wtrysku jest jeszcze ważniejsza. Niezrozumienie tej zasady prowadzi do złych nawyków diagnostycznych, a czasem nawet do nieprawidłowej obsługi układów wtryskowych, co skutkuje zwiększonym zużyciem paliwa i emisją szkodliwych substancji. Takie pomyłki są dość typowe na poziomie szkolnym, dlatego warto od początku zapamiętać, że tylko suw sprężania zapewnia optymalne warunki do zapłonu paliwa w silnikach diesla.