Dizel motorlarda düşük yağ basıncı nasıl giderilir?

Dizel Motorda Doğru Yağ Basıncı Nasıl Geri Kazanılır?

Özet: Yağlama sistemi, dizel motorun iki ana mekanizmasından ve beş ana sisteminden biridir ve normal çalışmasını sürdürmesi için gerekli bir koşuldur. Yağlama sisteminin birincil görevi, dizel motorun çeşitli sürtünme çiftleri arasında belirli bir kalınlıkta sürekli bir yağ filmi oluşturarak bileşenlerdeki aşınmayı önlemek veya azaltmaktır; ayrıca soğutma, pas önleme ve temizleme gibi kısmi işlevleri de yerine getirir. Bu çalışma, analiz, iyileştirme ve karşılaştırmalı testler yoluyla düşük yağ basıncı sorununu başarıyla çözmüştür.

I. Sebep Analizi

Belirli bir model için dizel motor çalışıyor 1500 dev/dak nominal hızında ve yaklaşık 100°C yağ sıcaklığında, yağ basıncı 0,35 MPa'dan düşük olmamalıdır. Bazı kullanıcılar 0,4 MPa'nın üzerinde kontrol edilmesini gerektirir. Şu anda, bu modeldeki bazı motorlar için yağ basıncı yaklaşık 0,35–0,37 MPa'dır. Arızalar nedeniyle yağ basıncı genellikle 0,30–0,35 MPa'ya düşer ve bu da kullanıcı gereksinimlerini artık karşılamaz.
Dizel motorun ana yağ galerisindeki düşük yağ basıncı sorunu iki açıdan analiz edilebilir: akışı azaltmak (kısıtlama) ve beslemeyi artırmak (kaynağı açmak). Kısıtlama, galerilerden gereksiz yağ sızıntısını azaltmayı ifade eder; kaynağı açmak ise galerilere yağ beslemesini artırmayı ifade eder.

1. Kısıtlama Sorunları
(1) Sürtünme Çiftlerinde Aşırı Boşluk
Her bir sürtünme çifti için boşluklar, tasarım aşamasında belirlenmiş sınırlara sahiptir. Bir sürtünme çiftinin boşluğu nispeten küçük olduğunda, alt sınıra doğru eğilim gösterdiğinde, yağ sızıntısı minimum düzeyde olur ve bu da basınç artışına elverişlidir. Boşluk üst sınıra doğru eğilim gösterdiğinde ise yağ sızıntısı artar, bu da basınç artışına zarar verir ve düşük yağ basıncına yol açabilir.

(2) Aşırı Boyutlu Piston Soğutma Nozulu Deliği
Piston soğutma memesinin işlevi, ana yağ galerisinden yüksek basınçlı yağı piston soğutma yağ deliğine püskürterek ısıyı uzaklaştırmak ve pistonu soğutmaktır. Piston soğutma memesi deliği aşırı büyük olduğunda, kaçınılmaz olarak yağ sızıntısı artar ve bu da düşük yağ basıncına neden olur. Teorik delik çapı φ2 mm iken, gerçek parçaların yerinde ölçümleri φ2,3 ± 0,05 mm göstermektedir. Hesaplamalar, delik alanının %25'ten fazla arttığını göstermektedir. Bu iki durum için ANSYS kullanılarak yapılan analiz aşağıdaki sonuçları vermiştir:
① Tasarım koşulu (boru iç çapı 4 mm, delik iç çapı 2 mm, düz bölüm uzunluğu 3 mm, simüle edilmiş yağ basıncı 0,4 MPa).
② Gerçek koşullar altında soğutma nozulu (boru iç çapı 3,5 mm, delik iç çapı 2,3 mm, düz bölüm uzunluğu 3 mm, simüle edilmiş yağ basıncı 0,4 MPa), maksimum piston hızı 13,5 m/s.
Analiz, ağız iç çapının 0,3 mm artırılmasının yağ sızıntısını %42,11 oranında artırdığını ve yağ basıncını önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir.

2. Kaynak Kodunu Açmak
(1) Yetersiz Yağ Pompası Dağıtımı
Yağ pompasının görevi, belirli bir basınç ve hacimde yağı yağlanacak yüzeylere iletmektir. Bu nedenle, yağ pompası seçilirken yağ ihtiyacının doğru hesaplanması çok önemlidir. Ayrıca, sıcaklık artışı ve motor aşırı yüklenmesi (%110 nominal yük) nedeniyle yağ viskozitesindeki değişiklikler gibi faktörler de dikkate alınmalıdır. Dolayısıyla, yağ pompası seçimi yeterli bir tasarım payı sağlamayı gerektirir.
Özellikle belirtmek gerekir ki, bu dizel motor modeli dişli tip yağ pompası kullanmaktadır. İlk üretim sırasında düşük yağ basıncı sorunu da yaşanmıştır. Bu sorun, daha sonra yağ pompası kapasitesinin artırılması ve motor devrinin yükseltilmesiyle önemli ölçüde iyileştirilmiştir.
(2) Aşırı Pompalama Öncesi Direnç
Pompalama öncesi direnç, esas olarak yağ emme süzgeci ve emme borusundan kaynaklanır. Yağ borusu ve emme süzgecinin küçük akış alanı nedeniyle, emme sırasında yağ akışı kısıtlanır, bu da toplam sistem yağ beslemesini azaltır ve düşük yağ basıncına yol açar. Emme borusu çapının ve emme süzgecinin akış alanının artırılması, pompalama öncesi direnci etkili bir şekilde azaltabilir.

3. Diğer Faktörler
Birçok faktör neden olabilir. dizel motorlarda düşük yağ basıncı Yukarıda belirtilen nedenlere ek olarak, motor bloğunda kum delikleri, tıkanmış yağ filtreleri ve sıkışmış yağ basınç tahliye valfleri gibi daha az yaygın nedenler de vardır. Bunlar ancak inceleme sırasında (tek tek) analiz ve eleme süreciyle tespit edilip çözülebilir.

II. İyileştirme Önlemleri ve Etkinlik Doğrulama

Dizel motorda düşük yağ basıncına neden olan faktörleri belirledikten sonra aşağıdaki çalışmaları gerçekleştirdik:
(1) Ana sürtünme çiftleri arasındaki gerçek boşluğu azalttı.
(2) Piston soğutma nozulu ağzının çapı azaltıldı.
(3) Emme borusunun çapı artırıldı.
(4) Emme eleğinin akış alanını artırdı.
Ardından, iyileştirmeleri doğrulamak için iki dizel motor üzerinde karşılaştırmalı testler gerçekleştirdik. İyileştirilmiş dizel motorlar, yağ basıncını 0,45 MPa'nın üzerinde tutarak, iyileştirme öncesi seviye olan 0,35 MPa'dan önemli ölçüde daha yüksek bir değer elde etti.