כחול 73 - ינואר 2018
שנה חדשה / גליון חדש עם כתבות מחממות לחורף!



 
דף הבית > כתבות טכניות > המנוע ומערכת הדלק > תן גז
תן גז
מערכת הדלק ביאכטה
 
תן – גאז!
גליון 4
מאת גדעון שמואלי

הדלק הוא סם החיים בים – גם כשיש רוח, המנוע חייב להיות מוכן לפעולה. איך בנויה מערכת הדלק? מה התקלות האופייניות, איך שומרים על הדלק שלא יכזיב, איך מנקים את המכלים.
פעולת המנוע
מנוע "בעירה פנימית" ממיר אנרגיה טרמית (חום), לאנרגיה מכנית (חוק שימור האנרגיה). כלומר, המנוע שורף תערובת של אוויר ודלק (בנזין או סולר). לקבלת תנועה מכנית תהליך הבעירה גורם להגדלת נפח התערובת ועל ידי כך להגברת לחץ, המנוצלת להנעת בוכנות. התנועה הקווית של הבוכנות הופכת בעזרת תמסורת מכנית לתנועה סיבובית של ציר במדחף. וויסות המהירות מבוצע על ידי שינוי ספיקת הדלק (קיימים מנועים בעלי בוכנות סיבוביות).
במנוע דיזל מוזרק הסולר בלחץ גבוה (250 אטמ') על ידי משאבת הזרקה, דרך אינגקטורים (מזרקים) לעבר מסת אוויר, שנלכדה ונדחסה בתוך בוכנה. פעולת הדחיסה גורמת להתעצמות הלחץ ולחימום האוויר. רסיסי הסולר המותזים לאווירה הלוהטת, מתלקחים. הפיצוץ האדיר הודף את הבוכנה למצבה ההתחלתי. שילוב פעולה מתואם של מספר בוכנות המקושרות בעזרת טלטלים לגל ארכובה משותף, מבטיח שהדיפת בוכנה אחת תגרום לדחיסת בוכנה אחרת וחוזר חלילה.
מערכת הדלק
מערכת הדלק בנויה מרכיבים שונים המקושרים על ידי צנרת (קשיחה או גמישה).מיכל הסולר – מיכל קשיח (מתכת, פיברגלס) או גמיש (פלסטי) היכול להיות חלק אינטגרלי מגוף הספינה (או ניתן לפירוק). על נפח המיכל להתאים לכמות הדלק הנצרכת, ולטווח ההפלגה המקובל (ליטר סולר לשעה, לכל 5 כ"ס מנוע). בתוך המיכל מחיצות חיזוק (אורכיות ורוחביות), המשמשות גם כמשככי טלטולים. כאשר קיימים שני מיכלים משני צידי הספינה, ניתן לנצלם (בעזרת מערכת ברזים) כמשקולות לאיזון הטיה בשייט מפרשים. תחתית משופעת מאפשרת קליטת משקעים. ברז ניקוז (DRAIN ) בנקודה הנמוכה ביותר מאפשר ניקוז מים ובוצה. רצוי להכין מיכל ידני נייד לקליטת השפכים המנוקזים כדי שלא יצטברו בשיפולי הספינה. צינור היציאה (מהמיכל למנוע), חייב להיות מוגבה מהתחתית למניעת סתימה על ידי המשקעים. מדי מפלס (מקומיים או חיצוניים) מאפשרים לדעת את כמות הדלק במיכל. מילוי המיכל מבוצע דרך פתח מילוי המגיע לסיפון. יש לאטום את הפתח עם פקק אמין, למניעת חדירת מי ים למיכל. פתח ניקוי רחב ידיים, מאפשר לטפל במיכל ולנקותו בהתאם לצורך. עודפי דלק שלא נצרכו על ידי המנוע מוחזרים למיכל דרך פתח עילי. הנשם (VENT ) מבטיח חדירת לחץ אטמוספרי למיכל ופליטת אדים מצטברים.
ברז ראשי (MAIN VALVE ) – ממוקם ביציאת המיכל. מאפשר את ניתוק הדלק בשעת חירום. גישה נוחה ומהירה היא הכרח קיומי.
מסנן ראשון (WATER TRAP , FILTER ) - משמש לסינון גס (30 מיקרון) ולהפרדת מים. יש לנקזו מדי פעם בהתאם לצורך. זהו חוד החנית, החשוף ראשון למתקפת הזיהום (נופלים ההולכים ראשונים). חלק המפריד (SEPARATOR ) מרכז את המים בכוסית קליטה הניתנת לניקוז (המים כבדים מהסולר). בקולט מתוחכם קיימת התראה וניקוז אוטומטי. במידה והניקוז מאכזב, נחסם קו הדלק למניעת כניסת מים למנוע. מים המתפלחים עם הדלק לחלל הבוכנות הופכים מיד לקיטור אלים וגורמים לפיצוץ המנוע (סדקים). סינון יעיל מבוצע בשלושה שלבים: הפרדה צנטריפוגלית (משקעים צונחים לכוסית) איסוף פסולת צפה וסינון בעזרת פילטר עדין. במידה ורוצים להימנע מניקוז תכולת המסנן לשיפוליים ניתן להוסיף צינורית הארכה וברז מהמסנן ועד למיכל האיסוף.
משאבת הזנה (FUEL LIFT PUMP ) – המשאבה מתוכננת לאספקת כמות דלק הגדולה מצריכת המנוע בהספק מקסימלי. המשאבה מופעלת מיכנית מהמנוע, או חשמלית מבחוץ וניתנת גם להפעלה ידנית : (בקשיי התנעה).
מסנן שני (FINE FUEL FILTERׂ) – מסנן עדין 10 מיקרון , תפקידו לקלוט מוצקים זעירים שהצליחו לחלוף דרך המסנן הראשון. לרוב הוא חלק אינטגרלי של המנוע. למסנן השני יש מנקז לאוויר (BLEED ).
משאבת הזרקה (INJECTION PUMP ) – משאבה ללחץ גבוה המזריקה דלק דרך האינגקטורים לחלל הבוכנה. עודפי הדלק שאינם נצרכים ע"י משאבת ההזרקה מוחזרים למיכל הדלק, לרוב דרך המסנן השני (ושבו בנים לגבולם).
אינגקטורים (INJECTOR ) - מנגנונים המרססים את סולר בלחץ גבוה לתוך האוויר הדחוס בבוכנה (התגברות על לחץ הדחיסה). עודפי הדלק שאינם נצרכים על ידי האינגקטורים מוחזרים למיכל הדלק, לרוב יחדיו עם ההחזרה מהמסנן (נקודת תורפה).
צנרת – קווי הקשר יכולים להיות קשיחים (נחושת נירוסטה) או גמישים ( גומי משוריין) יש להשתמש באביזרי חיבור מתאימים ובחבקים שיבטיחו אטימה מוחלטת וימנעו אפשרות לניתוק הצנרת ( עקב רעידות או לחץ פנימי). אסור לחבר צנרת נחושת ישירות למיכלי נירוסטה, עקב תופעות הקורוזיה. הנקבים שיצוצו במתכת יבהירו היטב את כוונתי.
 
אוויר במערכת הדלק
מנוע דיזל אינו מסוגל לפעול עם אוויר. מבחינת לחצים מתחלקת מערכת הדלק לשלושה קטעים : תת לחץ, לפני משאבה ההזנה. לחץ נמוך, לאחר משאבת ההזנה (לפני משאבה ההזרקה). לחץ גבוה, אחרי משאבת ההזרקה. חדירת אוויר, נזילת סולר או סתימות, מונעות קבלת לחץ מתאים לאינגקטורים, ומשתקות את המנוע.
רוב הבעיות אופייניות למערכת שבה מיכל הדלק נמוך מהמנוע, (החזרת דלק למיכל לאחר הדממה). אי לכך נוהגים להתקין מיכל עילי יומי או להוסיף שסתום אל חוזר, בקו יציאת הדלק מהמיכל.
חדירה לפני משאבת ההזנה – ברגע שהמנוע מופעל ומשאבת ההזנה שואבת דלק (כאשר מיכל הדלק נמוך מהמנוע), תתחיל יניקת אוויר דרך החרירים (בצנרת באביזרים במשאבה). האוויר המגיע למנוע משבית את פעולתו. אם למסנן הראשון יש כוסית שקופה, ניתן לצפות בחרדה בבועות החולפות. במידה ולא רצוי להרכיב במסלול צינורית שקופה ולהתבונן בבעבוע.
חדירה לאחר משאבת ההזנה - אם המנוע עובד כשורה (לאחר בעיות הנעה וניקוז אוויר) החדירה היא בצד הלחץ (לאחר משאבת ההזנה). האוויר חודר למערכת, כאשר המנוע דומם. בשעת פעולה הסולר זולג באין מפריע דרך אותם חרירים. הלחלוחית, מאפשרת לאתר את נקודות החדירה.
חדירה מקו ההחזרה – כאשר מדוממים את המנוע (מיכל דלק נמוך) הדלק בקו ההחזרה עלול לזלוג חזרה למיכל דרך קו ההזנה והמשאבה (תופעת הסיפון), תוך החדרת אוויר אל המסנן השני. במנועים בעלי שחרור אוויר עצמי, תופעת הסיפון חריפה יותר (זרימה עזה יותר המבטיחה את מילוי קו ההחזרה בדלק), תופעה מוזרה הקשה לאיתור.
 
זיהום במערכת הדלק
דלק מזוהם הוא המקור לכל הבעיות במנוע. כרגיל בים זה קורה בעיקר בשעת סערה. המשקעים מתערבלים בדלק ונישאים לעבר המנוע. הדבר מתבטא: במנוע משותק כליל, בעבודה לא חלקה (גמגום) או חניקת המנוע (חרחור). כאשר מנסים להגביר את המהירות (להעלות טורים). במיכלי אלומיניום, חלקיקי חלודה בדלק גורמים לקורוזיה גלוונית (איכול). במיכלי ברזל, גופרית בדלק מכלה את הגילוון. מיכלי נירוסטה, חשופים לקורוזיה גלוונית ולנזילות בריתוכים. מיכלי פיברגלס עלולים להיסדק או להתפורר.
הדלק ביאכטות, חשוף לשלושה סוגי זיהומים:
מוצקים - אבק, חול, חלקיקי חלודה, החודרים למערכת עקב בכנסת דלק מזוהם, או הנוצרים מנשירת חלקיקים במיכל או בצנרת (סוכר, עקב חבלה).
נוזלים – מים בדלק היא תופעת טבע שאי אפשר להימנע ממנה (כורח המציאות). בעיקר, כאשר מדובר במי עיבוי. הדלק החם, החוזר יגע מהאינג'קטורים, מחמם את המיכל ומאיץ את ייצור אדי המים. כאשר הטמפ' יורדת, האדים מתעבים על המשטח הפנימי של המיכל ומצטברים בתחתיתו. לכן, רצוי לשמור (במידת האפשר) על מיכל מלא, להקטנת שטח ההתעבות (משמש גם כגורם מייצב).
יצורים - מסתבר, שבעולמנו המופלא קיימים יצורים זעירים (פטריות, בקטריות, שמרים, נבגים, אצות), שהסולר עברום הוא מאכל תאווה. הזיהום המיקרוביולוגי משגשג באזור הדמדומים שבין הסולר והמים (בתחתית מיכל הדלק). מאחר והסולר הוא נוזל אורגני הוא משמש כמצע גידול, המספק את כל צרכי המיקרואורגניזם (BACTERIA SRB-SULPHUR – REDUCING ) המתרבים באין מפריע (תרבית). היצורים הנ"ל, מלווים את כל תהליך ייצור הדלק, משלב הזיקוק ועד למיכלו של הצרכן (הבעיה שלנו). המושבות המתפתחות, גורמות לסתימת המסננים וליצירת חומצה (HTYDROGEN SULPHIDE ), הנסחפת דרך קווי הדלק ומתקיפה את האינג'קטורים והמשאבות. מסנן עטוי בעיסה כהה ומצחינה (ביצים סרוחות), הוא עדות אילמת למתקפת היצורים המגעילים. במרוצת הזמן, פותחו אמצעים שונים למלחמת חורמה בנגיפים. ניקוז מים מחזורי ממיכל הדלק, יעיל ביותר (אין מים אין חיים). במידה ואין ברז ניקוז, מומלץ לשאוב את המים מהתחתית, בעזרת משאבה ידנית או חשמלית (בעלת צינורית יניקה).
 
ניקוי מערכת הדלק
השיקול הבריא, שכל עוד המנוע פועל אין להפריע את שלוותו, הוא חולה מיסודו. חבל להגיע למסקנה זו, לאחר שהמנוע נפל שדוד. וזה תמיד קורה בזמן ובתנאים הפחות מתאימים. ברור, שמערכת תקנית (מסנן, מפריד, מנקז), מקטינה את כמות הזיהום החודרת למערכת, ואת הסיכוי להגיע למצבים אומללים אלה.
תוספות לדלק- קיימות תוספות שונות ומשונות, הנמהלות בדלק: לשיפור הטעם, לניקוי זיהומים מוגדרים, ובעיקר להשמדת מיקרואורגניזם (FUNGICIDE,BIOCIDE ). חלק מהתוספות, שימושיות תוך כדי פעולת המנוע, וחלקן רק בשעת סחרור הדלק בצורה מאולצת.
קוטל מיקרואוגניזם – מכורח הנסיבות, פותח מנגנון המשמיד את היצורים המזוהמים (DE-BUG ). הוא מותקן בין מיכל הדלק למסנן הראשון. המנגנון מכיל מספר מגנטים רבי עוצמה, היוצרים שדה מגנטי חזק בנתיב זרימת הדלק. השדה המגנטי, מנתץ את המבנה המולקולרי של המיקרואורגניזם הדוהרים. הייצורים מתרסקים ונסחפים עם הדלק לעבר תא השריפה (הגיהינום במיטבו). קנית דלק ממקור מפוקפק עשויה גם היא לגרום לתופעת המים בדלק.
ניקוי מכני – ניקוי המיכל הוא תהליך מפרך ומגעיל. תמיד עדיף למצוא תירוץ לדחיית המשימה. אין ברירה, פעם בשנתיים זו תקופה מומלצת. הניקוי המסורתי, מבוצע: בעזרת ציפורניים, מגרדת (שפכטל), שטיפה במים ( מכילי ממיסים ודטרגנטים) או עדיף בקיטור.
זכור , אדי הדלק, יוצרים אווירה נפיצה. אל תבדוק עם גפרור דולק, את ניקיון המיכל (שאל את זליג ז"ל). ניצוץ חשמלי גם הוא מסוכן (שאל את אליק ז"ל). באותה הזדמנות חגיגית יש לנקות גם את הצנרת והאביזרים שבמערכת. כאשר נפלת – נפלת (שאל את מליק – ייבדל לחיים ארוכים).
סחרור דלק – ניתן לנקות את הדלק עצמו ע"י סחרור במערכת סינון נפרדת הבנויה: ממסנן, משאבה וברז תלת דרכי. בעבודה רגילה, מערכת הסינון מנוטרלת למטרות סינון, המנוע הראשי כבוי והמשאבה החשמלית מופעלת. כאשר המסנן נסתם, הוא מוחלף מיידית בחדש, עד לסיום תהליך הניקוי. בתהליך זה, ניתן להוסיף תוספי ניקוי.
מנועים בעלי שחרור אוויר עצמי (SELF-PURGING ), מבוססים על סחרור מהיר של הדלק, בעזרת משאבת ההזנה. משאבת ההזרקה, יונקת רק חלק זעיר מהדלק המסתחרר. אי לכך, בועות האוויר כמעט שאינן מגיעות למשאבת ההזרקה. תוצר לוואי לתהליך מגניב זה, דלק נקי, ומסנן הסובל מבלאי מואץ.
מפריד/מסנן דלק- זהו למעשה מתקן המורכב על קו הדלק בין המיכל למנוע. המבנה הגיאומטרי של המתקן גורם ליצירת ציקלון אשר מפריד בין המים והלכלוך לבין הדלק. המתקן שקוף וניתן לראות את רמת ניקיון הדלק. ניתן לקבל התראה אור-קולית במקרה של כניסת מים למערכת ובאמצעות חיבור מד תת-לחץ ניתן לדעת מתי להחליף את המסנן. המתקן הכפול מאפשר החלפת מסנן בלי לדומם את במנוע (ראה מסגרת).
מנועים בעלי שחרור אוויר עצמי (SELF-PURGING ), מבוססים על סחרור מהיר של הדלק, בעזרת משאבת ההזנה. משאבת ההזרקה, יונקת רק חלק זעיר מהדלק המסתחרר. אי לכך, בועות האוויר כמעט שאינן מגיעות למשאבת ההזרקה. תוצר לוואי לתהליך מגניב זה, דלק נקי, ומסנן הסובל מבלאי מואץ.
 
מדידת מפלס
את נושא "מדידת מפלס" ניתן לתמצת: את המפלס ניתן למדוד בעזרת: צינורית שקופה (כלים שלובים), מקל טבילה, מצוף או אלקטרודות. חובה לדעת את כמות הדלק בספינה. המידע, שהמיכל ריק, מעצם העובדה שהמנוע דומם, די מעצבן בתנאים מסוימים. צינורית שקופה, במקביל למיכל (כלים שלובים), מאפשרת לקרוא את המפלס ישירות, ללא תיווך של מכשור העלול לנקוט בעיצומים או לתת קריאה שגויה (טוב גם לביקורת). שיטת המקל והגזר (DIP STICK ), משוחררת גם היא, מהתבססות על מכשירי מדידה מתוחכמים.
מחדירים את מקל המדידה עד לתחתית המיכל ובודקים בקפדנות עד להיכן מגיעה רטיבות הסולר. מנגבים עם הגזר, למדידה מחודשת. מערכת חשמלית, מבוססת על מצוף המניע זחלן לאורך נגד משתנה. מערכת אולטראסוניק (על – קולית), מבוססת על שליחת גלים לעבר משטח הסולר וקליטת ההד המוחזר (סונאר). זמן המהלך נקבע לפי מרחק פני הסולר (המפלס).
מערכת פנוימטית, בנויה ממד לחץ הידרוסטטי. המודד בנוי ממיכל מדידה ומצינורית שקופה, המזדקרת אנכית מתחתיתו. לאורך הצינורית, חרוצה סקלה. מיכל המדידה ממולא בנוזל רצוי, בהתאם לאורך הסקאלה המועדף (מים, שמן, כספית). לתקרת המיכל צמוד מפצל המאפשר הסתעפות למיכל הדלק ולפמפם (רפואי או מתז של מגבים). עקב הפימפום נבנה לחץ במערכת השווה ללחץ עמוד הסולר שבמיכל הדלק (לחץ הידרוסטטי). עודף הלחץ המפומפם, יפרוץ דרך הסולר בצורת בועות (BUBBLING ).  אם משרטטים את הסקאלה, ע"י הכנסת כמויות סולר מדודות (20 ליטר), תתקבל סקאלה מדויקת, המתחשבת בצפיפות המיכל (לרוב לא לינארית) ובצפיפות הסולר ניתן להשתמש גם במד לחץ רגיל, לאחר הסבת הסקאלה למפלס.

שיפורים הכרחיים
מסננים במקביל – מאחר והמסנן הראשון, מועד לפורענות ועלול להיסתם תוך כדי פעולת המנוע (השני, פגיע פחות), רצוי להתקין שני מסננים במקביל (מסנן גיבוי). מד ריקנות ביציאות המערכת, יצביע על מצב המסנן. ככל שהמסנן סתום יותר, יניקת המשאבה גוברת. כדאי לסמן על הסקאלה את הערך הגבולי, שבו יש לבצע את חילוף המשמרות (או התראה). החילוף מבוצע, בעזרת שני שסתומים תלת – דרכיים, המאפשרים לנתב את הזרימה למסלול הסינון התורני, ללא ניתוק אספקת הדלק למנוע. המסנן הדפוק מוחלף בחדש, וממתין בדריכות, כגיבוי לידידו העמל.
מילוי דלק – רצוי לסמן, את פקקי המילוי (דלק ומים) בסימון בולט, כדי למנוע טעויות. האדם, מסוגל לשתות מים מהולים בדלק, אולם המנוע אינו מסוגל לעכל דלק מהול במים (ייצור עדין). כדי למנוע נזילת דלק על הסיפון והכנסת דלק מזוהם למיכל, רצוי לייצר משפך דלק משופר (משפך סינון). הברגה בקצה התחתון, שתתאים להברגת פתח המילוי וגוף גלילי חובק עולם, שניתן לדחוס לקרבו דסקיות סינון (מנייר סינון או מספוג, שהוכנו מבעוד מועד). לעולם, אל תמלא דלק ללא סינון מוקדם, ולבטח לא דלק בלתי מזוהה שקיבלת במתנה באיזו מרינה נידחת. החיסכון הנ"ל ילה לך ביוקר. פיית המילוי, יכולה להיות משולבת, בברווז הקשירה. אביזר ייחודי, החוסך חורים בסיפון. כדי למנוע את גלישת עודפי המילוי לים, רצוי להוסיף מיכל קליטה עילי בצמוד לפיית המילוי.
פתחי אוורור - יש לחבר לתא המנוע כונס אוויר, להחדרת אוויר רענן לתא. את האוויר החם (המתרומם), רצוי לפלוט, דרך פולט מתאים (חלונות אוורור של ארון). אטימה מוחלטת של תא המנוע (למניעת ריחות ורעשים), גורמת לחניקת המנוע ולדממה מוחלטת (השקט הושג, דממת מוות).
הנשם – הנשם, חייב להיות פעור בחופשיות לאטמוספירה (קו ישר ומאונך, מהמיכל לסיפון). תפקידו, למנוע הצטברות לחץ עקב חימום, ויצירת ריקנות עקב סתימה. באם הנשם סתום (עקב לכלוך או פקק נוזלי), נוצרת ריקנות במיכל עקב יניקת משאבת ההזנה, ואז שאיבת הדלק נפסקת. קשת נמוכה בקו הנשם, גורמת להצטברות נוזלים עקב: עיבוי, חדירת מי ים או גלישת סולר (מילוי יתר, מעבר לפיית המילוי). אם, מסיבות טכניות, לא ניתן ליישר את הקו, אפשר להוסיף קו החזרה, מצנרת הנשם.
מוט ריילינג תמים למראה, יכול לשמש כנשם מגניב. יש להאריכו, אל מתחת לסיפון. מעברי הכבלים, ישמשו כחורי אוורור. ניתן לקדוח נקבים נוספים (במקרה הצורך).

איך עובד מסנן / מפריד מים
שלב 1 :
הדלק נכנס למפריד / מסנן ומסתחרר בתהליך צקלוני.
יש 2 אפשרויות כניסה לדלק : ימנית ושמאלית בהתאם לנוחיות המתקין חלקיקים גדולים יותר מ- 30 מיקרון נזרקים לדפנות הצנטרפוגה.
שלב 2 :
הדלק יוצא מהצנטרפוגה ויורד לתחתית כוס הניקוז השקופה.
שלב 3 :
חלקיקים קטנים של לכלוך ומים מסתחררים תוך תנועה כלפי מעלה ואז נשאבים באמצעות תת הלחץ הנוצר במרכז הפילטר לתחתית הכוס השקופה.
שלב 4 :
הדלק עובר דרך אלמנט סינון המסוגל להביא אותו לרמת סינון של 2 מיקרון. (פילטר דלק רגיל במנוע הוא בין 8 ל- 10 מיקרון סינון).
שלב 5 :
ניר מיוחד בעל כושר התנגדות למעבר מים ינקה סופית את הדלק.
תגובות
שם הכותב
כותרת

טוען תגובות..
© כל הזכויות שמורות | טלפון: 03-6950950 | פקס: 03-6957282
<