کاهش آلایندگی در موتورهای دیزل یکی از موضوعات حیاتی در حوزه مهندسی خودرو و محیط زیست است. موتورهای دیزل به دلیل بهره‌وری بالای سوخت و توان تولیدی زیاد، در بسیاری از وسایل نقلیه سنگین و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما این موتورها به علت انتشار آلاینده‌هایی مانند ذرات معلق (PM)، اکسیدهای نیتروژن (NOx)، و ترکیبات آلی فرار (VOC)، تاثیرات منفی قابل توجهی بر کیفیت هوا و سلامت انسان دارند.
برای مقابله با این مشکلات، تکنولوژی‌ها و راهکارهای مختلفی توسعه یافته‌اند که از جمله آنها می‌توان به استفاده از فیلترهای ذرات معلق، سیستم‌های کاهنده کاتالیستی انتخابی (SCR)، تزریق اوره، و بهینه‌سازی فرایند احتراق اشاره کرد. این اقدامات نه تنها به کاهش انتشار آلاینده‌ها کمک می‌کنند، بلکه می‌توانند بهره‌وری سوخت و عملکرد کلی موتورهای دیزل را نیز بهبود بخشند.
همانطور که می دانید می توان از روی رنگ دود خروجی دیزل بسیاری از عوامل و مسائل تکنیکی موتور دیزل را تشخیص داد که در اینجا بصورت مختصر انواع رنگ دود دیزل و دلایل آنرا بیان می کنیم.
پس از انجام عمل احتراق درون سیلندر، دود ناشی از عمل احتراق از مسیر سوپاپ دود و اگزوز به خارج از موتور هدایت می شود. احتراق کامل و صحیح دارای کمترین میزان دود می باشد که مکانیک ها اصطلاحا میگویند موتور بدون دود کار می کند اما در صورت تنظیم نبودن و یا فرسایش قطعات موتور دیزل و یا هر علت دیگری که احتراق در دستگاه دیزل ناقص صورت گیرد، دود رنگی و گازهای آلاینده از اگزوز خروجی دیزل خارج می گردد.
رنگ دود خروجی از موتور های دیزل نشانه خوبی جهت تشخیص وضعیت کاری موتور دیزل می باشد. دود خروجی به صورت سیاه، سفید و آبی ظاهر میگردد.
هر رنگ دود دارای دلیلی می باشد که در زیر آنرا شرح می دهیم.
دود خروجی به رنگ سیاه
- دود سیاه به علت زیاد بودن میزان سوخت مصرفی وارده به دیزل: در این حالت احتمالا پمپ و انژکتور تنظیم نیست و رفع این مساله با تنظیم مجدد پمپ و انژکتورها ممکن می باشد.
- دود سیاه به علت کم شدن فشار پاشش انژکتور: چون احتمالا سوراخهای انژکتور و سوزن انژکتور گشاد شده و درنتیجه سوخت کاملا پودر نمی شود و بصورت چکه ای تزریق می گردد مقدار نسبت سوخت به هوا تنظیم نبوده و احتراق کامل صورت نمی گیرد و رفع این مساله با تنظیم مجدد انژکتورها و یا تعویض سوزن انژکتور می باشد.
- دود سیاه به علت کثیف بودن فیلتر هوا و مکش کم هوا به سیلندر: چون در برابر ورود هوا به محفظه احتراق مقاومت وجود دارد و رفع این مساله با تعویض فیلتر هوا ممکن می باشد.
- دود سیاه به علت نا مناسب بودن سوخت مصرفی: سوخت نامناسب است و یا بعلت ماندگاری طولانی، کیفیت خود را از دست داده است لذا باید سوخت دستگاه با سوخت تازه و مناسب تعویض گردد.
- دود سیاه به علت فرسایش قطعات موتور نظیر رینگ، پیستون ، بوش و سوپاپ ها: به علت فرار گازهای متراکم شده از سیلندر مقداری هوای درون سیلندر کم شده و نسبت مناسب هوا به سوخت تغییر میکند و رفع این مساله با تعمیر موتور و تعویض قطعات ممکن است.
- دود سیاه به علت زیاد بودن بار موتور: اگر بار موتور بیشتر از حد استاندارد باشد، موتور برای سعی در جبران نیروی درخواستی دارد و رگلاتور پاشش سوخت را افزایش داده و موتور دود سیاه میکند. برای رفع این مساله باید بار وارده بر موتور را کاهش داد و در دیزلهای وسایل نقلیه از دنده سنگین استفاده نمود.
- دود سیاه به علت کار کردن دیزل در مناطقی با ارتفاع زیاد از سطح دریا: در این مناطق فشار هوا کم و در نتیجه هوای ورودی به موتور کمتر خواهد شد (افت راندمان حجمی) و نسبت هوا به سوخت تغیر خواهد کرد لذا برای رفع این مشکل باید پمپ انژکتور دستگاه مجددا مناسب با اقلیم منطقه تنظیم گردد.
دود خروجی به رنگ سفید
- سرد بودن موتور و ایجاد دود سفید: چون در ابتدای کار، قطعات موتور سرد می باشند، مقداری از از گرمای تراکم توسط این قطعات و مایع سیستم خنک کننده جذب می شود و به همین دلیل گرمای درون محفظه احتراق به حد مطلوب نرسیده واحتراق سوخت ناقص خواهد بود با کارکردن موتور به مدت چند دقیقه و گرم شدن موتور این مشکل حل می شود.
توجه: لازم به یادآوری است که فلسفه وجودی ترموستات نیز در سیستم خنک کاری موتور همین نکته میباشد که ترموستات از گردش مایع خنک کننده در ابتدای شروع کار موتور بصورت موقتی جلوگیری میکند تا دما سیلندر و محفظه احتراق هر چه سریعتر گرم شده و پس از رسیدن به دمای مطلوب جهت احتراق، ترموستات به اصلاح باز شده و گردش آب در سیستم خنک کننده امکان پذیر می گردد.
- وجود آب در سوخت و ایجاد دود سفید: وجود ناخالصیها نظیر اب درون سوخت منجر به احتراق ناقص و بد کار کردن موتور می شود که برای رفع این مشکل مجموعه صنعتی کاشانی همواره استفاده از فیلترهای ابگیر و همچنین فیلترهای تصفیه کننده سوخت در مسیر ورودی گازوئیل به دستگاه را به مشتریان عزیز پیشنهاد می دهد.
- آوانس بیش از حد تزریق سوخت و ایجاد دود سفید: در این حالت چون پیستون به آخر کورس تراکم نمی رسد لذا درجه حرارت هوای متراکم شده به حد اشتعال کامل سوخت نمی رسد و در نتیجه قسمتی از سوخت بصورت کامل محترق نمی شود و نسوخته از موتور خارج می گردد این حالت شبیه حالت خام سوزی می باشد.
دود خروجی به رنگ آبی
- وجود روغن در محفظه احتراق و ایجاد دود آبی: به علت فرسایش رینگ و پیستون، سیلندر و یا سوپاپ ها، روغن وارد محفظه احتراق شده و در آنجا می سوزد ( روغن سوزی ) و برای رفع این مشکل تعویض قطعات و تعمیر موتور لازم می باشد.
- زیاد بودن روغن در کارتل و ایجاد دود آبی: در صورت اضافه بودن روغن در موتور، روغن اضافی به محفظه احتراق نفوذ کرده و در آنجا حالتی شبیه روغن سوزی رخ میدهد لذا مجموعه صنعتی کاشانی کاربران دیزل به خواندن مشخصات فنی دیزل در کاتالوگ مربوطه و دانستن میزان روغن کافی توصیه می نماید تا در هنگام سرویس های دوره ای به میزان صحیح (نه بیشتر و نه کمتر) روغن داخل موتور ریخته شود.
- رقیق بودن روغن و ایجاد دود آبی: به علت استفاده از روغن غیر استاندارد و یا کار بیش از حد روغن و خارج شدن آن از حالت استاندارد، روغن به محفظه احتراق راه پیدا می کند و در انجا می سوزد برای رفع این مشکل همراه توجه به استفاده از روغن موتورهای استاندارد و توجه به تعویض به موقع روغن طبق برنامه سرویس و نگهداری به کاربران دیزل توصیه می گردد.
- خرابی توربوشارژ و ایجاد دود آبی: در دیزل توربوشارژ دار در صورت خرابی یاتاقان ویا کاسه نمدهای محور توربو شارژر، روغن همراه با هوای ورودی به محفظه احتراق وارد شده و در آنجا می سوزد و با تعویض کیت توربو شارژر مشکل فوق حل می گردد.
در برخی موارد در خروجی اگزوز یک دیزل ژنراتور، جرقه های آتش همراه با دود خاکستری مشاهده می شود که دلیل آن خرابی انباره اگزوز و در مواردی تنظیم نبودن فیلر سوپاپ ها و تایمینگ نبودن زمان پاشش سوخت یا به اصطلاح پس سوزی است. بوی گازهای خروجی از اگزوز نیز می تواند نشانه تنظیم نبودن احتراق باشد.
گازهای خروجی و دود ناشی از احتراق نادرست دارای بوی نامطبوع و زننده هستند در حالی که بوی گازهای ناشی از احتراق کامل و درست دارای بوی کم و غیر زننده است.
البته میزان دود خروجی از اگزوز در همه موارد نشان دهنده میزان عیب و نقص در موتور است مثلا کم بودن دود سیاه خروجی نشان می دهد که انژکتورها یا پمپ انژکتور به میزان کمی از تنظیم خارج شده اند و یا فیلتر هوا گرفته است و از سوی دیگر بیش از حد بودن دود سیاه بصورت غلیظ از اگزوز نشانگر خرابی بیش از اندازه پمپ و انژکتور و بیش از حد بودن سوخت مصرفی و یا بار وارده بر موتور است، که موجب گرم شدن موتور و یا حتی در برخی موارد موجب ذوب شدن پیستون می گردد.
نتیجه گیری
البته میزان دود خروجی از اگزوز در همه موارد نشان دهنده میزان عیب و نقص در موتور است مثلا کم بودن دود سیاه خروجی نشان می دهد که انژکتورها یا پمپ انژکتور به میزان کمی از تنظیم خارج شده اند و یا فیلتر هوا گرفته است و از سوی دیگر بیش از حد بودن دود سیاه بصورت غلیظ از اگزوز نشانگر خرابی بیش از اندازه پمپ و انژکتور و بیش از حد بودن سوخت مصرفی و یا بار وارده بر موتور است، که موجب گرم شدن موتور و یا حتی در برخی موارد موجب ذوب شدن پیستون می گردد.
