關於發電機

各位先進好
　　　　
　　　　小弟有一疑問,望各位先進解惑
　　　　先大概說明一下,發電機容量3000KW,吃電量1700KW
　　　　此時某缸溫度偏低,與最高溫度那缸差了五十度左右
　　　　量了爆發壓力後判斷可能是油頭阻塞,由於尚在容許
　　　　範圍,並沒馬上更換油.幾天後進港開另一部電機併車
　　　　運轉,此時某缸溫度反而變最高,為什麼會這樣？不管
　　　　負載如何變化噴油量不夠排氣溫度應該偏低啊,又發
　　　　電機各缸溫差最多不要超過多少？又為什麼發
　　　　電機各缸排氣溫度差那麼多,但主機似乎最多差個20度
　　　　就很了不起了,這與二行程與四行程有關嗎？

1. 通常，相同馬力，相同轉數，四行程引擎排煙溫會比二行程引擎高。(二行程引擎進行掃氣時，兼具同時冷卻排氣溫度)

2. 開版的問題，依您的描述，經研判確實與發電機的【噴油嘴】有關。

3. 『發電機容量3000KW，吃電量1700KW，此時某缸溫度偏低，與最高溫度那缸差了五十度左右，量了爆發壓力後判斷可能是噴油頭阻塞』.....


說明與分析：
發電機負載未達60%，與最高溫那缸差了50度左右，假設，這顆噴油嘴有六個噴孔，很明顯的，研判已有兩個噴孔阻塞了。而且，相信此缸之爆發壓力已略低於平均標準值之下。

此時，這四個噴孔噴出的油量就必須分攤原本六個噴孔的噴油量，相對地，這顆噴嘴其內部的「噴射壓力」，就會比其他缸的噴嘴內部的「噴射壓力」來的【高】，也就是這顆噴嘴剛好處於最佳的噴射狀態。假設，引擎以負載85%為最佳的經濟運轉狀態的話，此時，換句話說，其它缸都是處於不經濟的耗油運轉狀態。(至於爆發壓力略低，主要在於油、氣混和不平均，以及著火延遲時間 ignition delay與燃燒延遲時間combustion delay的延長之故。試想，RPM-720轉的發電機引擎，ignition delay僅有0.0046秒、combustion delay僅有0.0034秒，差個萬分之幾秒，爆發壓力就差了很多。

進港後，與另外一部發電機並車運轉。相信這時候，這台發電機的負載可能會超過60%以上。原本這顆處於最佳噴射狀態的噴油嘴，這時這四個噴孔就必須分攤更多的油量，以致於打亂了「最佳噴射狀態」，甚至引起「不完全燃燒現像」以及「後燃燒現象」，也就是排煙溫度比其他缸來的高。

或許您有一個迷思：當噴油嘴的噴孔堵塞，噴油量應該會減少.......事實上，並非這樣！在噴油器injection所設定之彈簧壓力容許範圍下，當一孔阻塞時，則會藉由其它油孔噴出。(除非油嘴內部背壓已超出設定範圍)

當發現某缸排煙溫度過高，且確定噴油嘴之噴孔堵塞時，倘高壓泵噴油尺桿有微調裝置時，建議調整此微調裝置以減少噴油量，避免排氣閥閥桿過熱咬死或是相關O環燒燬。

希望以上的說明能夠對您有所幫助！
(唉！如果能夠口頭說明及簡單繪圖，三分鐘就可以解釋清楚了)

感謝鄧哥的解答

小弟有個地方沒有說明清楚,進港備車時兩部發電機併
車運行,但各自吃電量大約在1000KW上下,此時原本溫度
最低那缸,反而變成最高溫的,望大大再解惑

看來，那顆噴油嘴可能掛了，不僅僅只是堵塞的問題。

我想，您一定是這樣納悶著：之前航行時，噴嘴有堵塞的那缸排煙溫度最低，為何靠港並車之後，反倒排煙溫度突然上升......

事實上，在船上工作久了，有些事情不是學理上可以完全解釋的，經常會有一些意想不到的可能.......

1. 或許並車之後，負載下降，原本被阻塞的噴孔，突然暢通了，不過，霧化卻變得更差了，以致排煙溫度突然上升.......
2. 或許是溫度計突然故障了，以致誤認排煙溫度上升......
3. 或許是並車之後，該缸噴油嘴的針閥卡住、黏滯、或是突然無法密合，造成霧化不佳，以致排煙溫度上升......
4. 另外，突然想到，雖然機率很低，但曾有發生記載過，就是進氣閥的開度突然變小，雖然可以爆發，但是排煙溫度升高......，幸好您有量過爆發壓力。

因為是發電機，所以沒有建議您測量P-A圖做為判斷的依據，(倘若是主機有溫差變化過大時，除了P-V圖外，建議最好再測量P-A圖做為輔助判斷)


排煙溫度升高，理論上是噴油量增加的緣故，另外，就是霧化不良使然。循著這兩條脈絡，應該就很容易理解。

此次情況，想必換掉噴油嘴後，問題就解決了吧！

希望以上的說明能夠對您有所幫助~~

那顆油頭真的是該換啦！
試想在操作台上試壓，手上拿的是一顆不良的油頭，當你快速噴油試壓時它還會用「噴」的出去，而緩慢噴油試壓時它就用「滴」的給你看。

題外話：電機長期在60%甚至低於60%運轉對系統是弊大於益～

[b]

最近國際原油價格又蠢蠢欲動，有開始飆漲的趨勢......

如何將燃油「瞬間」完全燃燒完畢，並轉換成極有效的爆發壓力~~

有一重要的關鍵，就是在「霧化」.......

目前小弟所研發進行的：藉由改變噴孔的幾何形狀，以提升霧化效果！

妳先把油頭測試一下霧化情況
跟換油可能沒關係

Dear 鄧哥,

Is it the Rifling or funnel of Spray Holes form?

如果油頭沒問題時，
不妨檢查一下高壓油泵的連桿或齒條，
看看是不是小齒條（齒桿）卡住了。

我曾經接過人家的電機，
高壓油泵大修時只是用筆勾一下
30秒就完成了六個缸的高壓油泵大修。

如果不是完全分解，清潔，檢查
很容昜有齒條卡住的情形發生。
當負荷改變時又突然離開某一個位置
這時排氣溫度又變了。

雖然與你所說的情況不一定吻合，
但是提供一點小小經驗，供你參考。

參照：

Yes, it is. But it has some difficulties of making in Japan.

首先感謝前輩們的解惑

當初發現這個情況並觀察過幾天後 小弟已將油頭更換

當初小弟的認知是

1.油頭塞住 造成噴油不夠 但噴油不夠在低載時應該溫度也要偏低

2.由於油頭才剛做完例行的更換 所以就沒考慮油頭 懷疑是油泵

間隙過大 造成高載時噴油不足所以溫度偏低 而低載時噴油延後

造成溫度偏高 但此想法有一矛盾點 高載時不會造成噴油延遲嗎?

小弟曾更換過油泵 但並沒改善 所以也不知道第二個想法正不正確

只能說是燃油品質不好 造成油頭塞住 造成此一原因

但若油頭塞住 小弟認為應該不管負載如何 溫度均會偏低

在請教大管後 他認為

雖油恐塞住 但油壓不變 變成其他油孔的噴油壓力變大

而偏離所限制的噴油壓力

在低載時 此一情形造成溫度偏高 而高載時溫度偏低

但小弟還是不太懂此一說法

另外有些疑問想請教前輩們

1.小弟對更換後的油頭試壓 發現所有油頭噴油霧化皆不良

但此批油頭在未更換前 ( 仍裝在發電機上使用時 ) 排溫皆正常

小弟在更換前有換油走了十分鐘

2.小弟在對油頭壓磅時 發現針閥的確在規定的噴油壓力開啟

但確是呈油柱狀噴出

不曉得前輩們有否相同的經驗

首先感謝前輩們的解惑

當初發現這個情況並觀察過幾天後 小弟已將油頭更換

當初小弟的認知是

1.油頭塞住 造成噴油不夠 但噴油不夠在低載時應該溫度也要偏低

2.由於油頭才剛做完例行的更換 所以就沒考慮油頭 懷疑是油泵

間隙過大 造成高載時噴油不足所以溫度偏低 而低載時噴油延後

造成溫度偏高 但此想法有一矛盾點 高載時不會造成噴油延遲嗎?

小弟曾更換過油泵 但並沒改善 所以也不知道第二個想法正不正確

只能說是燃油品質不好 造成油頭塞住 造成此一原因

但若油頭塞住 小弟認為應該不管負載如何 溫度均會偏低

在請教大管後 他認為

雖油恐塞住 但油壓不變 變成其他油孔的噴油壓力變大

而偏離所限制的噴油壓力

在低載時 此一情形造成溫度偏高 而高載時溫度偏低

但小弟還是不太懂此一說法

另外有些疑問想請教前輩們

1.小弟對更換後的油頭試壓 發現所有油頭噴油霧化皆不良

但此批油頭在未更換前 ( 仍裝在發電機上使用時 ) 排溫皆正常

小弟在更換前有換油走了十分鐘

2.小弟在對油頭壓磅時 發現針閥的確在規定的噴油壓力開啟

但確是呈油柱狀噴出

不曉得前輩們有否相同的經驗

1.
a.噴油量的多寡，控制在高壓泵的尺桿，而不是在噴油嘴的針閥。

b.假設噴油嘴有五個孔，高負載時，其中有一個孔阻塞時，高壓泵注入到噴油嘴時的油量，理論上應該是由另外四孔噴洩而出。

c.而且，這四個孔的噴射壓力會增加，噴油柱會拉長，油滴的穿透性佳，甚至噴射出來的油滴會直接噴塗在燃燒室的氣缸壁上，造成無法充分與空氣混和，致使爆發壓力下降，排煙溫度下降。

d.此時開始會有一個後遺症，特別是噴油量大的時候，過高的噴射壓力以及噴油嘴內部的壓力上升，使得包括：四個孔的內部孔緣、油嘴針閥底座、油嘴針閥與油嘴閥體之間隙等等，與油分子的摩擦效應加速。氣密間隙變大、無法氣密、噴油孔的內部孔緣變大等等的問題，一一應運而生。

e.試算一下，rpm 720 每分鐘噴360次，連續運轉三天，共計噴了1555200次。所以，一旦引擎的噴油嘴發生阻塞的現象，十之八九，這顆噴油嘴都無法再使用了。也就是，另外四個孔、針閥、針閥座等等，都會造成霧化不良的現象。

f.此外，其中一個孔阻塞時，噴油嘴內部的紊流現象、空蝕現象等等，暫未予以討論之。

g.因此，當負載降低時，噴油量減少(事實上，此缸跟其它缸的噴油量一樣)，但是，噴射壓力可能略為降低，這顆四個孔的噴油嘴，噴油柱可能無法繼續噴塗在燃燒室的缸壁上。這個時候，假設噴油嘴的損壞不大，照理來講，與其它缸的運轉狀況應該變化不大。(排煙溫度、爆發壓力可能略為減少些)

h.問題來了，若當這顆噴油嘴受到嚴重損壞時，且一旦噴油嘴的內部壓力產生變動時，另外四個孔所噴出的油滴就有可能發生霧化不良的現象。霧化不良的結果，有可能會產生後燃燒現象、排煙溫度上升等等。

I.噴油嘴是個很精密的元件，鋼材的好壞，加工是否精密，熱處理的技術...等等，有無受到嚴重的損壞，都不是肉眼可以看得出來，下面有一個檢測噴油嘴噴孔的影片，您可以參考！至於船上噴油嘴的測試台，使用上有一些小密技，否則測出來的結果也是普普的。

http://nozzle.pixnet.net/blog/post/26069115


2. 至於高壓泵的間隙過大，很容易判斷：霧化不良，爆發壓力下降，排煙溫度過高。有P-A圖更容易判斷。

3. 另外，很久之前就發現一些「山寨版」的黑心噴油嘴充斥在一些store店，憑外觀很難判定。最好選擇信譽佳的廠商(或原廠)交易。

4. 很多人都忽略一項工作，新品的噴油嘴使用前，除了做霧化測試，最好也做一下「站磅」測試。

5. 以上所述，以下附上幾張圖提供您參考，希望對您有所幫助，若有不清楚之處，歡迎繼續提問，大家都會很熱心回答。(不過牽涉到鄧哥目前之事業機密，可能會採取沉默應對，因跟日本方面有保密協定)

鄧哥提到:
1.而且，這四個孔的噴射壓力會增加，噴油柱會拉長，油滴的穿透
性 佳，甚至噴射出來的油滴會直接噴塗在燃燒室的氣缸壁上，造
成無法充分與空氣混和，致使爆發壓力下降，排煙溫度下

上面提到噴油壓力過大 影響到霧化 造成後燃 那排溫不是應該上升
不曉得是不是鄧哥筆誤

2.至於高壓泵的間隙過大，很容易判斷：霧化不良，爆發壓力下降
，排煙溫度過高。有P-A圖更容易判斷。

此一現象應該和負載無關 不管高載或低載都應如此 是否正確?

不曉得鄧大對於小弟最後一偏回文最後兩個疑問有何見解?

再次感謝鄧哥前輩的指導和圖文解說

參照：

Dear 遊戲人間：

可能是我的文字敘述表達的不夠清楚，或許該運用一些簡單數據或譬喻可能比較容易理解。

1. 假設高壓泵的額定壓力是1200 bar，噴油嘴有五個孔，每個孔的孔徑是0.2 mm，負載在1700 kw時，高壓泵的注油量是0.25 cc，負載在1000 kw時，高壓泵的注油量是0.20 cc，噴嘴位置在缸頭正中央，氣缸缸徑為300 mm，RPM 720轉。

2. 先說明一下關於爆發壓力的情況，假設有兩個相同大小的容器，裡面的空氣量相同，各安裝一個噴嘴、壓力錶與溫度計，用火星塞點火好了，噴的是汽油，一個霧化很好，一個霧化很爛(噴出來的汽油都滴落在容器底部)，當兩個噴油嘴噴出相同的噴油量時，試想：哪一個容器所產生的爆發壓力較大？哪一個容器的溫度計的溫度較高？就這樣子一直噴一直噴，霧化很爛的那個容器底部是不是會累積一些不完全燃燒的物質或積碳？

3. 當負載在1700 kw時，正常噴油嘴五個孔，每個孔承受的噴射壓力是240 bar，分配的油量是0.05 cc，噴射距離約140 mm。此時，若有一個孔阻塞，由另外四個孔負責噴射，每個孔承受的噴射壓力是300 bar，分配的油量是0.0625 cc，噴射的距離絕對超過150 mm，也就是說大部分噴出的油料都打在氣缸壁上！試想：這時候所產生的爆發壓力會有多少？排煙溫度會有多高？......哈哈，突然想到，您一定認為這些噴在氣缸壁上的油滴粒子會反彈......，試著拿殺蟲劑往牆壁噴噴看，看看這些噴塗在牆壁上的殺蟲劑有何變化？

4. 燃料與氧氣結合才能產生光和熱(當然還有溫度關係)，噴塗在氣缸壁上的那些燃料，有多少能夠和氧氣充分結合？能釋放多少的熱量？.......因此，當有噴油孔阻塞時，致使爆發壓力下降，排煙溫度下降，這樣的結論應該可以理解了吧？

5. 問題來了，比較令您納悶的是：負載下降至1000 kw時，排煙溫度不降反升......Why？

6. 前面提到：每個噴孔承受的壓力由240 bar，上升到300 bar，知道這上升的60 bar的力量有多大？每個噴孔分配的油量又增加0.0125 cc，噴嘴內部的反作用壓力又增加多少？產生的紊流現象與空蝕現象又是如何？這四個噴孔形狀會不會受到影響？噴嘴內部之各部位間隙、光滑表面會不會受到影響？

7. 坦白講，即使負載沒有下降到1000 kw，仍繼續維持1700 kw運轉，這顆噴嘴的情況將繼續惡化......惡化到爆發壓力更下降、排煙溫度反而急速上升.......

8. 為何剛好是將負載調整到1000 kw時，排煙溫度不降反升？我有兩個推論：一個是時間點的「巧合」，這顆噴嘴正惡化到臨界點，譬如：針閥底座的氣密度正面臨穿透或崩潰時......這裏說明一下，針閥底座的氣密度不佳時，噴嘴的噴孔會有「早洩」現象......，好死不死，剛好就在您調整負載到1000 kw沒多久，這顆噴嘴就掛了，此時排煙溫度就急速上升......這也就是船上有很多現象，常常讓人感到無法理解！

9. 第二個推論是：噴嘴的情況維持不變，此時，累積在缸壁上的燃料或積碳已達到某一程度，由於持續藉由燃油噴射之衝擊，使缸內的積碳形成粉塵。當負載在1700 kw時，可能沒有足夠的局部氧氣或時間供其氧化及燃燒，當負載調整在1000 kw時，此時噴油量下降至0.20 cc，這些粉塵週遭的局部氧氣已夠充足，則開始產生燃燒現象，只不過，它的燃燒時間比較長，而有類似後燃燒現象的情況發生，致使排煙溫度急速上升。這就好比100公克的煤炭，和200 cc的柴油，放在同一個容器中同時燃燒；柴油會先將氧氣燒完，剩下的才會留給煤炭燒。但倘若100公克的煤炭，和100 cc的柴油，放在同一個容器中同時燃燒，這時，柴油燒完後所剩餘的氧氣較多，因此，煤炭可燒的較多，燃燒的時間也較久。

10.真正實際情況如何，因為我沒在現場，很多情況僅能依據您的描述藉以推論。

11.另外，關於高壓泵的間隙：間隙稍微變大，額定輸出的壓力會掉的很多，譬如：原本1200 bar的額定壓力，柱塞磨損0.01 mm，輸出壓力就會掉到800 bar左右。至於原本的注油量，可能會減少，但是似乎減少的不多(沒測量過，也沒計算過，通常發現高壓泵的壓力下降時，第一件事就是換柱塞或是換高壓泵)，因此，高壓泵的間隙和負載無關(但是，高壓泵的注油量和負載息息相關)

12.至於最後的兩個問題，第一個問題不太理解。第二個問題就是：您壓的速度太慢了.....最好是在0.0046秒以內......想想看，要怎麼壓才能達到那個速度？

希望以上的說明能對您有所幫助！

綜合一下鄧大的看法

1.因油孔堵塞 而造成之爆發壓力及排溫下降並不是因為噴油不足

而是因為部份燃油直接噴射在缸壁上無法燃燒造成 這樣說對嗎?

2.小弟有些迷惑 所謂霧化不良是指油氣和氧氣無法充分混合成燃氣

而造成不良燃燒 進而造成後燃及排溫升高

那燃油直接噴射在缸壁(或活賽頭)上 和霧化不良有何不同之處?

為何所造成的結果不一樣

3.發現此現象時 由於正在密集進出港 沒時間更換

所以小弟便重覆的試了幾次 皆是以下這種情形

單機運轉(1600KW左右或以上) 此缸溫度為所有缸最低

併車運轉(900KW左右) 此缸溫度為所有缸最高

4.小弟進行發電機油頭更換 將換下之油頭拿去壓磅

發現這些油頭皆有霧化不良現象 甚至是噴出油柱

但在更換前 發電機的各缸排溫皆正常 一開始以為是c油冷了以後

太黏造成 但在更換油頭前已經換a油走了十分鐘

再請鄧大解惑 謝謝

1. 是否是Injector的問題？噴嘴噴油量的多寡來自 (a)高壓泵的壓力 (b)高壓泵的尺桿 (c)Injector的彈簧壓力。

2. 假設0.25 cc的燃油，霧化分散成25000顆的油滴，與分散成5000顆的油滴，全部油滴的表面積會縮少幾倍？

3. 假設0.25 cc的燃油，霧化分散成25000顆的油滴，所需燃燒的時間是多少？相對地，僅分散成5000顆的油滴，所需燃燒的時間是多少？(是不是燃燒時間會比較長？)

4. 假設0.25 cc的燃油，霧化分散成25000顆的油滴，但有20000顆的油滴打在缸壁或是活塞頭上，剩下5000顆的油滴，能產生多少的爆發壓力？那它的排煙溫度會有多高？(當然部分打在缸壁或是活塞頭上的油滴還是會燃燒)

5. 當「直管狀」的「噴孔流道」，被油分子削刮成「漸縮-漸擴狀」的「噴孔流道」(有點左右都是喇叭口的形狀)，霧化出來的油滴情況會是怎樣？(壓力高的時候很好，壓力低的時候更爛)

6. 此外，針閥的啟閉，與開度的大小，噴嘴內部的壓力是有很大的變化喔！(從0 >> 1200 >>0 bar的變化)而這期間所噴出來的油滴粒徑的大小也不是非常標準一致地。

7. 您的另一個疑問：拆下所有的油頭進行壓磅測試，發現這些油頭皆有霧化不良的現象，甚至噴出油柱。不知道您有沒有注意到：柴油引擎氣缸的壓縮比是1：20，如果有Turbocharger and Air Cooler的情況下，其莫耳質量與一般大氣環境下是1：30。(我在圖片一，有特別註明「空氣密度」)，所以，一般在大氣環境下測試霧化狀況，壓壓桿的速度又慢，所顯現的結果，當然噴出的是油柱......相對的，若把這些油頭裝回去，各缸的排煙溫度皆正常！這裡抱怨一下，您一定沒有好好看我的回文，所以才會有相同的疑問！

8. 假設，噴油嘴沒問題、高壓泵沒問題、Injector沒問題，又繼續發生這樣的詭異情況......哇ㄚ哉



最後還是正面回覆一下：

1.因油孔堵塞 而造成之爆發壓力及排溫下降並不是因為噴油不足
而是因為部份燃油直接噴射在缸壁上無法燃燒造成 這樣說對嗎?

對！(前提之下，高壓泵正常、噴嘴內部及另外四個孔的情況尚未嚴重惡化，對了，還有Injector正常)


2.小弟有些迷惑 所謂霧化不良是指油氣和氧氣無法充分混合成燃氣
而造成不良燃燒 進而造成後燃及排溫升高
那燃油直接噴射在缸壁(或活賽頭)上 和霧化不良有何不同之處?
為何所造成的結果不一樣

所謂霧化：就是將「液態」強製成為「氣態」的過程。......都不去逛逛我的部落格【渦旋省油噴嘴】
RPM 720轉，噴出的油料，不管大油滴、小油滴，假設在25度的曲拐角度內(約0.00578秒)無法燃燒完畢，(亦即轉換成CO2與H2O)都稱之為「不完全燃燒」，超出這個時間以後，仍繼續燃燒者，則稱之為「後燃燒現象」，排煙溫度會比正常燃燒來的高。
【那燃油直接噴射在缸壁(或活賽頭)上 和霧化不良有何不同之處？】此兩者的定義完全不一樣。


3.發現此現象時 由於正在密集進出港 沒時間更換
所以小弟便重覆的試了幾次 皆是以下這種情形
單機運轉(1600KW左右或以上) 此缸溫度為所有缸最低
併車運轉(900KW左右) 此缸溫度為所有缸最高

此問題前面已詳細解說。


4.小弟進行發電機油頭更換 將換下之油頭拿去壓磅
發現這些油頭皆有霧化不良現象 甚至是噴出油柱
但在更換前 發電機的各缸排溫皆正常 一開始以為是c油冷了以後
太黏造成 但在更換油頭前已經換a油走了十分鐘

此問題前面已詳細解說。
(別稱呼我「瞪大」，稱我「鄧哥」就好了)

先跟鄧哥說聲抱歉

鄧哥的講解很精彩 小弟收穫良多 這些都是學校沒有教的

所以小弟想知道在消化這些東西的過程中有沒有誤會鄧哥原先想表達的觀念

所以才一再提問 真是抱歉!!

7. 您的另一個疑問：拆下所有的油頭進行壓磅測試，發現這些油頭皆有霧化不良的現象，甚至噴出油柱。不知道您有沒有注意到：柴油引擎氣缸的壓縮比是1：20，如果有Turbocharger and Air Cooler的情況下，其莫耳質量與一般大氣環境下是1：30。(我在圖片一，有特別註明「空氣密度」)，所以，一般在大氣環境下測試霧化狀況，壓壓桿的速度又慢，所顯現的結果，當然噴出的是油柱......相對的，若把這些油頭裝回去，各缸的排煙溫度皆正常！這裡抱怨一下，您一定沒有好好看我的回文，所以才會有相同的疑問！

鄧哥提到的空氣密度我有注意到 但我後來有想到

我在換完新噴嘴並壓磅試壓力時 但結果是很漂亮的霧化

沒有肉眼可以看到的油柱

小弟曾經請教船上長官 但沒有得滿意的答案

希望鄧哥能不嫌棄 指導迷津!!

參照：

不太明瞭您的主題~~可否詳細敘述......