با کلیک بر روی 1+ ما را در گوگل محبوب کنید
X
تبلیغات
رایتل

Electrician

موتورهای کاترپیلار

معرفی موتورهای کاترپیلار

دسته بندی موتورهای کاترپیلار

موتورهای کاترپیلار در انواع مختلفی تولید می شوند. موتورهای کاترپیلاری که بمنظور استفاده در تولید نیروی محرک طراحی شده اند از نظر تقسیم بندی در سری قدیمی 300 با حرف D برای سوخت دیزل و G برای سوخت گاز طبیعی مشخص می شدند همانند: D398,D379 که در دستگاههای حفاری دریا و خشکی کاربرد دارند یا G379,G399.

اما در تقسیم بندی دیگر کاترپیلار موتورها توسط سریهای مختلفی رده بندی می شوند که در هر سری تکنولوژی جدیدتری نسبت به سریهای قبلی به کار رفته است. مانند سری 3300 و 3400 و 3500 و 3600 که جدیدترین سری موتورهای ساخت کاترپیلار است. 

موتورهای کوچکتر کاترپیلار که دارای قدرت کمتری هستند در نامگذاری های جدیدشان توسط حجم موتور نامگذاری شده اند مانند C-1.6 ، C-7 ، C-9 ، C-10 ، C-11 ، C-12و ... که البته اندازه ها بر حسب لیتر است. همچنین در دیزل- ژنراتورهای برق اضطراری اولمپین مانند D125P1 یا GEH200 که عدد 125 و 200 نشانگر قدرت تولیدی موتور در حالت استند بای است (در حالت استفاده مداوم قدرت موتور حدود 10 درصد کمتر است).

همچنین موتورها از نظر مجهز بودن به توربوشارژر توسط علامتT و آفترکولر توسط علامتA مشخص می شوند و TTA نمایشگر نوع توربو شارژی دو قلو است و در صورتی که فاقد توربو شارژر باشند توسط علامت NA (naturally aspirated) مشخص می شوند. علامت JW (Jacket Water) به معنی خنک شوندگی با سیستم آب در گردش توسط رادیاتور در دکلهای خشکی یا مبدل حرارتی در دکلهای دریایی است.

موتورهای کاترپیلار را همچنین می توان بر اساس اندازه پیستون به این صورت تقسیم بندی نمود. سری 3200 با اندازه 4.5” ، سری 3300 با اندازه 4.75” , سری 3400 با اندازه 5.4” , سری 300 با اندازه 6.25” , سری 3500 با اندازه 6.7” که در نتیجه قدرت آنها نیز بترتیب افزایش می یابد. 

موتورهای کاترپیلار 3500 که از تولیدات موتورهای با راندمان بالای شرکت کاترپیلار هستند ، حاصل انجام تحقیقات وسیع در زمینه تکنولوژی موتورهای دیزل بوده اند و در اواسط دهه 80 و اویل دهه 90 میلادی به بازار عرضه گشتند.

دامنه قدرت طراحی شده برای این موتورها از 600 تا 1200 کیلو وات ( 800 تا 1600 اسب بخار) است و به صورت چهار نوع دیزل ژنراتور ، موتور صنعتی ، موتور وسیله نقلیه و موتور استند بای مورد استفاده قرار می گیرند

مدل موتور
قطر سیلندر
قدرت موتور

سری 3208
5/4 اینچ
175-250 اسب بخار

سری 3300
75/4 اینچ
100-270 اسب بخار

سری 3400
4/5 اینچ
325-750 اسب بخار

سری 300
25/6 اینچ
650-1425 اسب بخار

سری 3500
7/6 اینچ
715-1600 اسب بخار

سری 3600
11 اینچ
1500 – 6000 اسب بخار

مشخصه های فنی موتورهای کاتر پیلار:

موتورهای کاترپیلار 3500 در سه مدل 8 و 12 و 16 سیلندر موجودند. . دارای تکنولوژیهای جدیدتری نسبت به موتورهای دیگر می باشند. در این موتورها از سیستم تزریق سوخت مستقیم و مجزا برای هر سیلندر به جای پمپ انژکتور مجتمع استفاده شده و سرسیلندر هر سیلندر به صورت جداگانه قابل دسترسی و تعمیر است. نصب صفحه حائل آلمونیومی بین سیلندر و سر سیلندر. سطح بزرگتر یاتاقانها و ضخامت فیلم روغن کاری بزرگتر. استفاده از سیستم خاموش کن اضطراری خودکار استفاده از سیستم کنترل فشار روغن توسط دو عدد والو تنظیم فشار در بلوک سیلندر بکارگیری سیستم پیش روانکاری در استارت. استفاده از سیستم توربو شارژ دو قلو پر قدرت با دور حداکثر 70000 دور در دقیقه و... از مزایای این موتور پر قدرت است که باعث شده عمر بالاتر و مصرف سوخت کمتر و تعمیر و نگهداری آسانتری داشته باشند. ضمناً در موتورهای فوق به استثنای پیچ و مهره ها از اندازه های (متریک) میلیمتری استفاده شده است. 

شکل سیلندر این موتورها به صورت خورجینی (V) با زاویه 60 درجه هستند. تعداد سوپاپ در هر سیلندر 4 عدد است. 2 سوپاپ ورودی هوا و 2 سوپاپ خروج دود . قطر هر سیلندر 6.7 اینچ یا 170 میلیمتر است. کورس پیستون 7.5 اینچ یا 190 میلیمتر است. سیستم تزریق سوخت از نوع تزریق مستقیم است. جهت حرکت میل لنگ اگر از انتهای موتور دیده شود در جهت عکس عقربه ساعت (جهت استاندارد SAE) است و سیلندر شماره 1 سیلندر جلویی در سمت راست موتور و سیلندر 2 سمت چپ و بهمین ترتیب شماره گذاری میشود. نسبت تراکم موتور 1 : 13 است.

حجم هر سیلندر 31/4 لیتر(263 اینچ مکعب) است. 

حجم موتور 3508 برابر 5/34 لیتر یا 2105 اینچ مکعب است.

حجم موتور 3512 برابر 8/51 لیتر یا 3156 اینچ مکعب است.

حجم موتور 3516 برابر 69 لیتر یا 4208 اینچ مکعب است.

ترتیب احتراق موتور 3508 به صورت 8-6-5-4-3-7-2-1 است.

ترتیب احتراق موتور 3512 به صورت 6-7-10-3-2-11-8-5-4-9-12-1 است و برای 3516 به صورت 8-7-14-13-12-11-16-15-10-9-4-3-6-5-2-1.

فیلر سوپاپ هوا 38/0 میلیمتر یا 015/0 اینچ است.

فیلر سوپاپ دود 76/0 میلیمتر یا 030/0 اینچ است.

قدرت موتور 3516 در دور 1200 (فرکانس برق 60 هرتز) برابر 1050kw یا 1400 hp است.

آشنایی با سوخت دیزل و سیستم سوخت رسانی

کیفیت سوخت دیزل یک عامل تاثیرگذار و بسیار مهم در کارکرد و عمر موتور است. سوخت مصرفی باید بتواند قدرت کافی را بدون ایجاد آلودگی و ذرات جامد زیاد که برای موتور زیان آور است ایجاد کند. علاوه بر این در انتخاب سوخت مناسب باید ملاحظات اقتصادی و محیط زیست استفاده کننده را مد نظر داشت. همچنین دسترسی به انواع مختلف سوخت مورد استفاده و قیمت آنها بسیار مهم است.

درجات مختلف سوخت دیزل:

انواع مختلفی از مشتقات نفتی به عنوان سوخت مصرفی موتور دیزل در بازار موجودند که به برشهای میانی برج تقطیر نفت معروفند. خواص و کیفیت این سوختها بستگی به فرآیند پالایشگاهی بکار رفته و کیفیت نفت خام مورد استفاده بستگی دارد. درجه بندی سوختهای حاصل از نفت خام بسته به کیفیت آنها به درجه بالا (High Grade) و درجه پایین (Low Grade) و درجات بین آنها و فراتر از آنها مانند درجه خیلی پایین یا خیلی بالا تقسیم میشوند.

سوخت درجه پایین (Low Grade Fules):

سوخت درجه پایین قادر به تولید انرژی و گرمای بیشتری است اما تولید ذرات جامد و آلودگی بیشتری میکند که باعث کاهش عمر موتور میگردد. این سوخت باعث تولید دود سیاهتر و بوی مشخصی میگردد که کاربرد آن را در موارد استفاده شهری و تجاری محدود میسازد. سوخت درجه پایین به این علت که معمولاً دارای آلودگی با گوگرد است باعث ایجاد خوردگی ، سایش و ایجاد رسوب در موتور میشود. این درجه سوخت به این علت که به آسانی تبخیر نمیشود و آتش نمیگیرد باعث رسوب بیشتر و همچنین ایجاد اشکال در استارت موتور و کارکرد موتور میشود. در کاربرد سوخت درجه پایین باید از فیلترهای مناسب استفاده و به موقع تعویض کرد همچنین زمان تعویض روغن برای محافظت از موتور باید کاهش یابد و از روغنهای دارای خواص پاک کنندگی بالاتر و با کیفیت و قیمت بالاتری استفاده کرد.

سوخت درجه بالا (High Grade Fule) :

سوختهای درجه بالا تمیزتر میسوزند ولی مقدار انرژی گرمایی آنها کمتر است که در نتیجه اندکی تولید قدرت کمتری میکنند. نفت سفید (keresone) و سوخت جت از سوختهای درجه بالا هستند که تولید رسوب کمتری دارند ، مشکل کمتری در استارت موتور بوجود میآید و زمان تعویض روغن آنها را میتوان عقب انداخت.

انواع سوختهای مورد مصرف دیزل

نفت خام[1] 

عبارت نفت خام به نفت یا سوختهای تصفیه نشده اطلاق میشود و به همان حالت خامی که از زمین استخراج شدهاند باقی ماندهاند. بعضی از انواع نفت خام با خصوصیات خاص را میتوان در موتورهای دیزل سوزاند.

نفت باقیمانده (Residual) یا نفت سوخت سنگین مخلوط[2] (HFO)

سوخت باقیمانده (رزیدوال) (که به قیر شباهت دارد) از مشتقات باقیمانده در پایین برج تقطیر حاصل میشود که سوخت سنگینی بوده و دارای مواد ساینده و خورنده است. پس از پالایش نفت خام مواد باقیمانده حاصل از پالایش با سوخت سبکتر رقیق شده و تولید مخلوطی میکند که قابل روان شدن باشد و به آن سوخت سنگین مخلوط شده میگویند. سوخت سنگین را ترجیحاً در موتورهای دیزل نباید به کار برد هر چند که قیمت آنها خیلی پایین باشد و قبل از کاربرد آن باید با سازنده موتور مشورت کرد. همچنین اگر سوخت سبک مخلوط شده با آن بنزین یا الکل باشد ممکن است تولید بخارات قابل انفجار در مخزن کند.

سوخت پالایش شده[3]

سوخت پالایش شده که از پالایش نفت خام بدست میآید به انواع سوخت دیزل ، نفت کوره ، نفت گاز (گازوییل) و نفت سفید اطلاق می شود.

سوخت دیزل دریایی

سوختی که برای موتورهای دریایی مختلف استفاده میشود شامل گازوییل ، سوخت سنگین مخلوط ، سوخت باقیمانده و سوخت دیزل دریایی[4] است ، دیزل دریایی سوخت پالایشگاهی است که مقداری از گازوییل سنگینتر بوده و نقطه جوش آن کمی بالاتر است.

استاندارد [5]ASTM در مورد سوخت دیزل :

درجه بندی ASTM برای سوخت دیزل برای هر سوختی نمرهای قایل است برای مثال سوخت نمره 2 سوختی است که در آن 20 درصد سوخت باقیمانده (Residual) وجود دارد. درجه سوخت دیزل دریایی از نمره 2 تا نمره 4 تغییر میکند.

نفت سفید (کروزون) و سوخت جت

نفت سفید و سوخت جت را میتوان در موتور دیزل بکار برد ولی اشکال آنها تولید قدرت کمتر و همچنین کم بودن ویسکوزیته آنها در هنگام پمپ شدن است ، زیرا قسمتهای مختلف سیستم سوخت را به خوبی روانکاری نمی­کنند.

بیو دیزل

بیو دیزل سوخت طبیعی است که از منابع مختلف طبیعی بدست میآید ، مانند روغن سویا و روغن دانههای مختلف که منابع اصلی آن هستند و منابع دیگری مانند چربی حیوانات ، روغن سوخته آشپزی و ... به صورت خام نمیتوان آنها را در موتور بکار برد و باید ابتدا استریفای (فرآیند شیمیایی تبدیل شدن به یک استر) شوند در غیر این صورت تشکیل ژل میدهند.

سوخت دیزل با گوگرد خیلی پایین[6] (ULSD)

سوخت دیزلی است که گوگرد موجود در آن کمتر از 15 ppm باشد و باعث ایجاد کمترین ذرات ناخالصی در موتور میشود.

خواص سوخت دیزل

· عدد ستان 

مشخص کننده قابلیت آتشگیری سوخت است. که عددی بین صفر تا 100 است و با مقایسه با خصوصیات سوختهای استاندارد اندازهگیری میشود. عدد ستان بالاتر نشان دهنده آتش گیری سریعتر سوخت است که بر استارت سریعتر ، گرم شدن سریعتر ، تولید دود و احتراق مناسب تاثیر گذار است. عدد ستان مناسب دیزل معمولاً حدود 45 است.

· درصد گوگرد (Sulfur)

گوگرد معمولاً در بیشتر نفتهای خام و در نتیجه در سوختهای دیزل نیز موجود است. گوگرد موجود در سوخت در محفظه احتراق موتور تولید اکسید گوگرد و با بخار آب ناشی از احتراق تولید اسید سولفوریک میکند. که در صورتیکه خنثی نشود باعث صدمه شدید به موتور میشود. برای خنثی سازی اثر اسیدی گوگرد از روغن کمک گرفته و روغن مصرفی کاترپیلار باید دارای مشخصه TBN 20 باشد. عدد TBN (Total Base Number) نشان دهنده مقدار مواد بازی روغن برای خنثی سازی اسید است.

· وزن مخصوص

وزن مخصوص نفت و مشتقات نفتی را با درجه [7]API مشخص میکنند درجه API پایینتر نشاندهنده وزن مخصوص بیشتر و سوخت سنگینتر و انرژی گرمایی بیشتر است.

· گرانروی (ویسکوزیته)

مقاومت مایع به جریان یافتن را ویسکوزیته یا گرانروی میگویند. ویسکوزیته بالا باعث مقاومت در سیستم سوخت رسانی و مقاومت در اتمیزه شدن سوخت و در نتیجه شسته شدن و خرابی قطعات میگردد و ویسکوزیته پایین نیز باعث عدم روانکاری مناسب قطعات سیستم سوخترسانی میشود.

· درجه تقطیر[8]

درجه تقطیر نشاندهنده درجه حرارتی است که مایع به بخار تبدیل میشود و نشاندهنده خصوصیت سبک یا سنگین بودن سوخت است که بر خصوصیات دیگر تاثیر گذار است.

· نقطه آتش گیری[9]

کمترین درجه حرارتی که در آن بخار کافی در بالای سطح سوخت ایجاد شده است ، که در مجاورت آتش محترق ­شود.

· نقطه ریزش[10]

3 درجه بالاتر از درجه حرارتی که در آن هنوز مایع جریان دارد و شروع به انجماد میکند.

· نقطه ابری شدن[11]

درجه حرارتی که در سوخت واکس و حالت جامد شروع به ظاهر شدن میکند (نقطه ذوب).

· درصد ناخالصی و آب

درصد حجمی آب و ناخالصی موجود در سوخت که توسط سانتریفوژ جدا میشوند.

· باقی مانده کربنی[12]

درصد وزنی کربن باقی مانده در سوختی که تمام قسمت مایع آن سوزانده شده باشد.

· خاکستر باقیمانده[13]

درصد وزنی خاکستر باقی مانده از سوخت سوزانده شده شامل خاک و شن و ذرات ناخالصی

· آزمایش خورندگی نمونه مسی

در این آزمایش یک نمونه مسی را در مایع سوخت با دمای 50 درجه سانتیگراد برای 3 ساعت قرار داده و تغییر رنگ نمونه از نظر خورندگی مورد ارزیابی قرار میگیرد.


انتخاب سوخت مناسب

سوخت توصیه شده برای موتورهای کاترپیلار از درجه 2-D سوخت دیزل مطابق استاندارد ASTM D-975 و درجه 2 استاندارد ASTM D-396 میباشند.

سیستم های سوخترسانی موتورهای دیزل:

سیستم سوخت رسانی موتورهای دیزل مجموعه قطعات خاصی هستند تا مقدار صحیحی از سوخت را در زمان مناسب به سیلندر تزریق کنند. سیستم سوخت رسانی که به طور صحیح طراحی شده باشد باعث تولید بیشترین توان توسط موتور با بیشترین بازده و حداقل تولید ذرات نسوخته در دود خروجی میشود. امروزه سیستم های سوخت رسانی پیشرفته قادرند تا سوخت را با فشار خیلی بالا در موتورهای دارای نسبت تراکم[14] بالا و بازدهای بالا تزریق کنند. آنها همچنین باید زمان شروع تزریق و مدت آن را در حد میلی ثانیه به نحو مناسبی کنترل کنند. سیستمهای سوخت امروزه کاترپیلار بر پایه طراحی متداول بنا شدهاند و از سیستم انژکتور یکپارچه[15] استفاده میکنند ، اما در آنها متدهای مختلفی از بکاراندازی و کنترل انژکتورها بکار رفته است.

مبانی سیستم سوخت رسانی

سیستم سوخترسانی پایهای که در اکثر موتورهای دیزل و تمام موتورهای کاترپیلار بکار رفته است. شامل یک پمپ انتقال سوخت است که حرکت خود را از حرکت موتور میگیرد و در مسیر آن فیلتر سوخت ثانویه[16] قرار دارد. انژکتورهای یکپارچه تزریق سوخت و تنظیم کننده فشار سوخت[17] به همراه دیگر قطعات غیر اصلی مانند شلنگها ، پمپ دستی پرکن[18] سوخت ، و فیلتر دوقلوی اولیه سوخت استفاده میشوند. شماتیک ساده سیستم سوخت رسانی در شکل 1 نشان داده شده است.

پمپ انتقال سوخت که حرکت خود به همراه پمپ روغن و واترپمپ توسط چرخدنده از موتور میگیرد ، سوخت را پس از گذشتن از فیلتر گازوییل ثانویه به انژکتورها میرساند.

در درون پمپ انتقال گازوییل یک شیر اطمینان نصب شده است تا در صورت افزایش فشار خروجی فشار اضافی را به ورودی پمپ انتقال دهد. میزان سوخت پمپ شده در دور نامی موتور (مثلاً 1200 rpm) ثابت است که در مشخصات پمپ ذکر شده ولی با تغییر دور موتور میزان خروجی و فشار پمپ نیز تغییر میکند.

انژکتور یکپارچه که بصورت مکانیکی یا هیدرولیکی بکار میافتد. کارهای پمپ کردن ، اندازهگیری سوخت و تزریق سوخت را به صورت یک واحد یکپارچه انجام میدهد. انژکتور در مرکز محفظه احتراق سوخت در هر سرسیلندری بین میل اسبکها[19] نصب شده. منیفولدهای (لولههای) خارج از سرسیلندر سوخت را از پمپ سوخت به انژکتورها ، بدون در نظر داشتن مقدار سوخت مورد نیاز میرسانند ، لازم به یادآوری است که لولههای سوخت باید تحمل فشار کافی داشته باشند و همچنین برای تحمل ضربات فشار وارده دارای انحناء و پیچیدگی کافی باشند. سوخت به طور پیوسته در انژکتورها در جریان است و متناسب با نیاز توسط انژکتور تزریق میشود ، سوخت اضافی استفاده نشده پس از خنک کردن انژکتورها از طریق عبور از شیر تنظیم کننده فشار[20] به مخزن گازوییل برگرداننده میشود. این سوخت اضافی همچنین میتواند در هنگام پر کردن[21] به تخلیه هوای حبس شده در سیستم کمک کند. فشار سوخت ارسالی به انژکتورها از طریق شیر تنظیم کننده فشار کنترل میشود شیر تنظیم کننده فشار در جلوی منیفولد سوخت برگشتی قرار دارد. شیر تنظیم فشار سوخت را باید مطابق مشخصات آن تنظیم کرد تا سوخت با فشار کافی به انژکتورها برسد. شیر دستی پرکن سوخت برای جاییکه موتور به پمپ پرکن برقی تجهیز نشده باشد مورد استفاده قرار میگیرد. 
این پمپ جهت خروج هوای حبس شده در سیستم سوخت رسانی هنگام تعویض فیلترهای گازوییل یا تعویض انژکتورها در زمان راهاندازی موتور مورد استفاده قرار میگیرد.

کاترپیلار توصیه میکند تا قبل از پمپ سوخت انتقال سوخت از فیلتر سوخت اولیه دوقلو استفاده شود با استفاده از این فیلتر حتی میتوان در هنگام کار موتور اقدام به تعویض فیلتر کرد.

سیستم سوخت رسانی مکانیکی[22] - MUI

واحد انژکتور کاراندازی و کنترل مکانیکی با استفاده از حرکت میل بادامک و میله تایپت[23] (میله راهنما) فشار تزریق سوخت را ایجاد میکند ، همچنین یک اتصالبندی انتقال حرکت مکانیکی مقدار سوخت تزریق شده در سیلندر را کنترل میکند. مکانیزم انتقال حرکت ارتباط بین گاورنر به شانه تنظیم سوخت[24] روی انژکتور را برقرار میکند. تا مقدار سوخت تزریق شده به موتور را با توجه به بار اعمال شده به موتور تنظیم کند. 

سیستم سوخت رسانی عملکرد مکانیکی با کنترل الکترونیکی[25] - MEUI

در این سیستم سوخت رسانی که قبلاً به سیستم EUI نیز معروف بوده همچنان از نیروی میل بادامک و میله تایپت برای تحریک انژکتور استفاده میشود ولی از یک ماژول کنترل الکترونیکی[26] (ECM) برای کنترل سوخت تزریق شده به سیلندر استفاده میشود (شکل 1). یک سلونویید در هر انژکتور ولتاژ سیگنال دریافتی از ECM را گرفته و فعال شده و فقط هنگامی که سولونیید تحریک شود سوخت به سیلندر پاشیده میشود. ECM کار تنظیم میزان سوخت تزریق شده و زمان آن را با استفاده از کنترل زمان و مدت ارسال سیگنال الکترونیکی برعهده دارد. ECM همچنین میتواند کار همزمانی[27] تزریق سوخت را به طور خودکار انجام دهد.

سیستم سوخترسانی تزریق هیدرولیکی با کنترل الکترونیکی [28]HEUI

سیستم سوخترسانی HEUI با استفاده از یک پمپ هیدرولیکی و روغن موتور فشار مورد نیاز برای انژکتور را تامین میکند ، یک ECM کار کنترل فشار و مقدار سوخت تزریق شده به سیلندر را کنترل میکند. کارکرد سیستم HEUI کاملاً با هر نوع سیستم مکانیکی متفاوت است و نیاز به هیچ گونه تنظیم مکانیکی ندارد. تغییر در بازدهای و عملکرد موتور فقط با تغییر در نرمافزار سیستم ECM انجام میپذیرد.

سیستم سوخترسانی ریل مشترک سوخت[29] (CRFS)

در سیستم ریل مشترک یا مسیر مشترک بر خلاف سیستم انژکتور یکپارچه (MEUI) فشار تزریق سوخت در یک پمپ انژکتور جداگانه که حرکت خود را از موتور میگیرد تامین شده و سوخت با فشار بالا توسط یک منیفولد فشار بالا در هر دو سمت موتور و لولههای سوخت رسان به انژکتورها خورانده میشود. انژکتورها که کنترلشان می­تواند به صورت مکانیکی (مانند موتورهای D300 ) یا الکترونیکی باشد فقط کار تزریق سوخت را انجام میدهند. مشابه با سیستمهای دیگر این روش نیز توانایی فعال کردن همزمان چند انژکتور با هم را دارد. اجزای اصلی سیستم ریل مشترک شامل پمپ فشار بالا ، ریل و لولههای فشار بالا و انژکتورها است. قسمت پمپ تامین کننده فشار پایین همان اجزای مشابه سیستم انژکتور یکپارچه را به کار میبرد. شکل 2 شماتیک ریل سوخت مشترک را نشان میدهد.

سیستم ریل مشترک سوخت را در مجموعه سوخت رسانی گردش میدهد و همانند قبل مقداری از سوخت تزریق نشده به مخزن برگشت میشود ولی به علت فشار بالای ایجاد شده در منیفولد سوخت انرژی بیشتری به سوخت داده میشود و در سوخت تولید گرمای بیشتری میکند. به این علت ، خنک کردن و پایین آوردن دمای سوخت ورودی به انژکتور خیلی حیاتی است. در خیلی از مدلها از خنک کن سوخت برای پایین آوردن دمای سوخت تزریق شده استفاده میشود. در غیر این صورت سوخت با دمای بالا دارای ویسکوزیته پایینتری است و تولید فیلم روانکاری لازم را نخواهد کرد در نتیجه اجزای سیستم سوخت رسانی به خصوص انژکتورها به سرعت دچار شوییدگی[30] و سایش ناشی از آلودگی سوخت خواهند شد. دراین صورت رسیدگی به فیلتر کردن مناسب سوخت در موتورهای ریل مشترک خیلی ضروری است.

تکنولوژی ACERT در موتورهای کاترپیلار

تکنولوژی ACERT که در موتورهای MEUI و HEUI استفاده شده جهت کاهش آلودگی خروجی و افزایش بازدهی در تعدادی از موتورهای کاترپیلار بکار رفته است. در این سیستم متغیرهای زیادی مرتبط با احتراق سوخت بصورت الکترونیکی کنترل میشوند.

روش استارت موتور CAT -3500

· توصیه های ایمنی برای استارت موتور :

الف- قبل از استارت موتور

1- مطمئن شوید که کلیه گاردها و حفاظ ها در محل خودشان نصب شده باشند . در صورتیکه برای انجام تنظیمات و تعمیرات خاصی باید موتور بدون حفاظ روشن شود و کار کند – برای جلوگیری از بروز حادثه ناشی از اجسام چرخنده و دیگر موارد حادثه ساز، با دقت در اطراف موتور کار کنید .

2- مدارات خاموش کن اتوماتیک اضطراری موتور را قطع نکنید یا آنها را بای پس نکنید. آنها برای جلوگیری از صدمه رسیدن به افراد یا تجهیزات روی موتور نصب شده اند . 

3- هرگز موتوری را که اتصالات (linkage) مربوط به گاورنر آن قطع شده است استارت نکنید .

4- شرایطی را فراهم کنید که پس از انجام سرویس موتور، در استارت در صورتیکه احتمال حالت خروج از دور مجاز موتور (over speed) بوجود آمد، بتوان هوای ورودی به موتور را قطع کرد و موتور را خاموش کرد. 

5- موتور را برای خطرات احتمالی که ممکن است در آن بوجود آید چک کنید. 

ب - در هنگام استارت :

1- در صورتیکه نوشته ای مبنی بر اخطار عدم روشن کردن موتور روی موتور نصب شده باشد اقدام به روشن کردن یا فعال کردن هیچ یک از کنترلهای موتور نکنید. 

2- مطمئن باشید که کسی روی موتور کار نمی کند یا درکنار موتور یا قطعات موتور قبل از شروع به کار نیست. 

3- موتور را در یک محیط دارای تهویه به کار اندازید و استفاده کنید در صورتیکه موتور در محیط سربسته باشد حتما" نیاز به تهویه مناسب دارد . 

· آماده سازی موتور برای استارت :

2- تعمیرات پیشگیرانه مورد نیازرا در دوره های زمانی خودشان قبل از استارت موتور انجام دهید . قبل از استارت یک بازرسی چشمی از قسمتهای موتور با گردش دور موتور و بازدید کلیه قسمتهای آن داشته باشید. این کار فقط چند دقیقه وقت شما را می گیرد تا با انجام اصلاحات کوچکی ، از خرابی های بزرگی که برای موتور ممکن است ایجاد شود جلوگیری کنید . 

قبل از استارت 

توجه : تمام شیرهای مسیر برگشت سوخت باید باز باشند تا فشار سوخت بالا نرود . فشار بالای سوخت ممکن است . باعث صدمه دیدن هوزینگ فیلتر و دیگر صدمات به موتور شود .

1- سطح مایع خنک کننده موتور را بررسی کنید . سطح مایع باید در زیر سطح پائین لوله پرکننده مایع خنککن باشد. بعد از شروع به کار موتور مجددا" سطح آب را در دمای کارکرد موتور بررسی کنید و در صورت نیاز به آن آب اضافه کنید . 

2- سطح روغن کارتل موتور را بررسی کنید میله اندازه گیری سطح روغن (dip stick) را بررسی کنید . سطح روغن باید بین اندازه های full و add در رویی که برای موتور خاموش (Engine stopped) روی میله در نظر گرفته شده باشد. در صورت نیاز روغن اضافه کنید. 

3- هرنوع باطری شارژر را جداکنید .

4- تمام گاردها و حفاظها باید بسته باشند . در صورتی خرابی یک گارد آن را تعویض کنید. 

5- مطمئن شوید ولو قطع هوای ورودی روی موقعیت run قرار دارد . 

6- مطمئن شود که لوله های سوخت کاملا" سفت و محکم نصب شده اند . از نظر اتصالات شل و نشتی آنها را چک کنید. 

· استارت موتور 

الف- استارت الکتریکی جریان مستقیم (direct electric starting) 

(ممکن است موتور شما مجهز به استارت نوع برقی نباشد)

توجه : 

- در هنگامی که فلایویل در حال چرخش است استارت را درگیر نکنید. 

- در زیر بار موتور را استارت نکنید. 

الف-1- درجه حرارت بالای ºc5 یا º f32 : 

1- ترانزمیشن (گیربکس یا کلاچ) متصل به موتور را روی حالت خنثی (بی بار) (neutral) قرار دهید. بریکر مدار متصل به موتور برق اصلی روی ست ژنراتور را در حالت باز ((open قرار دهید (مدار را قطع کنید)- (کلاچ در دستگاههای مکانیکی را جدا کنید).

2- دسته گاز را در حالت سرعت کم بدون بار موتور (low idle engine speed) حرکت دهید . 

3-سوئیچ استارتر را در حالت start قرار دهید . یا کلید شماره 1 را در حالت on قراردهید . دکمه شماره 2 را به حالت start فشار دهید . اگر موتور بعد از 10 ثانیه بکار نیافتده ، دسته قطع سوخت را برای قطع سوخت حرکت دهید ، سپس برای چرخش میل لنگ همین مرحله را ادامه دهید در 10 ثانیه تا سیلندرها از سوخت پاک شود . 

4-تا مادامیکه موتور شروع بکار می کند ، اجازه دهید تا موتور برای 3 تا 5 دقیقه بدون بار کار کند، تا زمانیکه دمای گیج آب (شماره 2) شروع به افزایش کند.

5-تا زمانیکه گیج فشار روغن (شماره 5) میزان فشار نرمال روغن ( حداقل 50 psi ) را نشان ندهد . موتور را زیر بار قرار ندهید. 

توجه : اگر فشار روغن در 15 ثانیه پس از استارت موتور در حالت بدون بار افزایش پیدا نکرد . باید موتور را خاموش کرد و علت آن را پیدا و رفع کرد. 

6-موتور را در حالت کم بار با سرعت کم نگهدارید تا زمانیکه دمای عملکرد تمام سیستمها افزایش یابد. تمام گیجها را در طول مدت زمان گرم شدن موتور چک کنید و مراقبت کنید . 

الف-2- درجه حرارت زیر ºc5 یا f º32 :

توجه : خطرات کار با اتر : 

1. اتر ( ether ) سمی و شدیدا" آتش گیر است .

2. سیلندرهای ذخیره اتر را در منطقه مسکونی نگهداری نکنید ، فقط در محیطی دارای تهویه مناسب استفاده شود ، برای جلوگیری از آتش در نهایت با دقت استفاده شود. 

3. بخار اتر را تنفس نکنید و همچنین از تماس آن با سطح پوست حتی الامکان خودداری کنید. 

4. در هنگام کار با اتر سیگار نکشید ، در دمای بالای c =93 نگهداری نشود ، از جرقه و نور مستقیم خورشید دور نگه داشته شود .

5. در موقع استفاده جهت شروع کار موتور به صورت اندک و با مضایقه استفاده شود . 

جهت روشن کردن موتور در هوای سرد بهتر است که مسیرهای عبور آب ، اویل کولر ، کارتل روغن موتور حرارت ببینند و گرم شوند . در صورت نیاز ممکن است لازم باشد از ماده کمک کننده برای راه اندازی موتور (مثل اتر یا بنزین) و همچنین باطری با ظرفیت بالاتری یا دو باطری سری برای کمک به راه اندازی موتور استفاده شود (گرم کردن باطری نیز در روشن شدن سریع موتور موثر است) ، همچنین می توان از تجهیزات کمکی مانند شمع گرمکن مخصوص موتور استفاده کرد. 

توجه:

 1- اگر جهت راه اندازی موتور به مایع راه اندازی موتور ( اتر یا بنزین ) نیاز باشد ، مایع راه اندازی موتور را به صورت اسپری (مثلاً با کمک یک سرنگ) در قسمت فیلتر هوای ورودی موتور اسپری کنید و یا توسط یک پارچه آغشته به مایع بخار اتر بنزین را به موتور برسانید.توجه کنید این کار را فقط در هنگام گردش میل لنگ انجام دهید ، در غیر اینصورت ممکن است به موتور صدمه بزند.

2- اگر پس از 30 ثانیه موفق به استارت موتورنشدید ، سوئیچ یا دکمه استارتر را رها کنید و برای 2 دقیقه صبر کنید و اجازه دهید تا موتور استارت قبل از استفاده دوباره خنک شود .

ب- استارت هوائی : 

توجه : 

- همیشه باید کلیه قسمتهای استارت هوایی (از قبیل سیستم پیش روانکاری و سیستم درگیری و روانکاری پینیون استارت و سیستم خاموش کن اضطراری) در هنگام شروع به کار موتور جهت جلوگیری از صدمه رسیدن به قطعات داخل موتور آماده به کار باشند.

- در هنگامی که فلایویل در حال چرخش است استارت را درگیر نکنید. 

- در زیر بار موتور را استارت نکنید. 

1. شیر تخلیه مربوط به پائین تانک ذخیره هوای فشرده را باز کنید و اجازه دهید آب کندانس شده و روغن همراه خارج شود و سپس آن را ببندید. 

2. فشار هوای ورودی موتور را چک کنید. استارتر هوائی باید دارای فشار kpa690 psi) 100 ) برای راه اندازی مناسب موتور باشد .

3. سطح روغن را در روانکار هوا چک کنید شیشه مخزن روغن حداقل باید تا نصف قسمت پرآن دارای روغن باشد . در صورت لزوم روغن اضافه کنید.

4. (در بعضی موتورها) - کلید دو وضعیتی شماره 1 را در حالت on قرار دهید و دکمه شماره 2 مربوط به شیر کنترل هوا را فشار دهید. تا موتور روشن شود و میل لنگ شروع به چرخش کند بلافاصله پس از شروع بکار موتور ، دکمه شیر را رها کنید. 

5. یا ( در بعضی موتورهای دیگر ) - دکمه افزایش فشار روغن 3 را فشار دهید و نگهدارید ، دکمه شیر کنترل هوا 4 را فشار دهید. بلافاصله پس از شروع به کار موتور دکمه شیر کنترل هوا 4 را رها کنید و سپس دکمه شیر افزایش فشار روغن 3 را رها کنید .

پس از استارت موتور: 

توجه : اگر پس از 15 ثانیه از استارت موتور فشار روغن افزایش نیافت موتور را خاموش کنید و تعمیرات لازم را انجام دهید. 

1. تا زمانیکه گیج فشار روغن حالت نرمال را نشان دهد ، هیچ باری روی موتور اضافه نکنید و سرعت موتور را افزایش ندهید . فشار روغن باید پس از 15 ثانیه از شروع به کار موتور به حالت نرمال برسد.

2. موتور در حالت بدون بار با سرعت کم کار کند تا زمانیکه دمای همه سیستمها به مقدار مناسب برسد در این حال همه گیجها را تحت کنترل داشته باشید .

استارتر هوایی

پرکردن روانکاری کننده هوا: 

توجه : هرگز اجازه ندهید استارتر بدون مایع روانکار کار کند . عدم وجود مایع روانکار مناسب باعث آسیب رسیدن به موتور پمپ روغن می شود. 

تیغه های موتور پمپ روغن با بخاری از روغن که در هنگام کارکرد وارد می شود .بخوبی روانکاری میشود هنگامیکه ظرف روغن به اندازه نیمه رسید در پوش (پلاگ) آنرا باز و با روغن تمیز آنرا پرکنید.

تنظیم روانکاری کننده هوا: 

روانکاری کننده هوا باید با جریان هوا در هر دقیقه 4 قطره روغن وارد هوا کند. 

1. از بسته بودن شیر لین تغذیه سوخت مطمئن شوید . ( تا موتور هنگام استارت روشن نشود).

2. موتور را با استارتر بچرخانید. 

3. تعداد قطرات روغن وارده شده در هوای استارتر را در هر دقیقه بشمارید . 

الف – با چرخش سوزن شیر در جهت خلاف عقربه های ساعت تعداد قطرات روغن در هر دقیقه افزایش می یابد ( بالاترین قسمت دکمة روانکاری کننده هوا قرار دارد. )

ب – با چرخش سوزن شیر در جهت عقربه ساعت تعداد قطرات روغن در دقیقه کاهش می یابد.

توضیح : 

اینکه روانکاری کنندة هوا در موتورهای 3516 فقط وظیفه روانکاری موتور هوایی مربوط به پمپ روغن اولیه را به عهده دارد و روانکاری و شستشوی موتور استارتر در این موتورها بعهده گازوئیل بوده که توسط یک سوپاپ بشکل اسپری در جریان ورودی هوای استارتر تزریق می شود.

[1] Crude oil

[2] Blended Heavy Fuel Oil

[3] Distillated fules

[4] Marine Diesel

[5] American Society of Materials and Testing

[6] Ultra Low Sulfur Diesel

[7] American Petroleum Institute

[8] Distillation

[9] Flash point

[10] Pour Point

[11] Cloud point

[12] Carbon Residue

[13] Ash

[14] Compression ratio

[15] Unit injector 

[16] Secondary fuel filter

[17] Fuel pressure Regulator 

[18] Fuel priming hand pump

[19] Rocker arm

[20] Pressure Regulating Valve

[21] Priming

[22] Mechanical actuated & controlled Unit Injector

[23] Push rod

[24] Fuel Rack

[25] Mechanical actuated Electronic controlled Unit Injector

[26] Electronic Controlled Module

[27] Timing

[28] Hydraulically actuated Electronically controlled Unit Injector

[29] Common Rail Fuel System

[30] Wash out



منبع