راهنمای فنیاستاندارد DIN EN 1563

کاویتاسیون در واترپمپ دیزل سنگین؛ علل ریشه‌ای، گردش خنک‌کننده و استانداردهای پیشگیری

تحلیل متالورژی فرسایش ایمپلر در دورهای کاری بالای ۳,۶۰۰ RPM در پیشرانه‌های تجاری یورو ۵ و یورو ۶

مهندس علیرضا سلیمانیمدیر ارشد متالورژی کارخانجات پولادسا
۲۸ مهر ۱۴۰۵•۷ دقیقه مطالعه
کاویتاسیون در واترپمپ دیزل سنگین؛ علل ریشه‌ای، گردش خنک‌کننده و استانداردهای پیشگیری
چکیده اجرایی بولتن مهندسی
پدیده کاویتاسیون (Cavitation) یکی از شایع‌ترین و مخرب‌ترین عوامل خرابی زودهنگام واترپمپ‌های سنگین در کشنده‌های ولوو، اسکانیا و رنو است که می‌تواند به سوختن واشر سرسیلندر و گریپاژ موتور بیانجامد. در این بولتن مهندسی، علل ایجاد حباب‌های بخار میکرونی، اثرات فشار هیدرودینامیکی و راهکارهای پیشگیری را بررسی می‌کنیم.

۱. مکانیسم شکل‌گیری کاویتاسیون در ایمپلر واترپمپ

کاویتاسیون زمانی رخ می‌دهد که فشار محلی مایع خنک‌کننده در بخش مکش پروانه (Impeller) به زیر فشار بخار اشباع مایع در همان دما افت کند. در این شرایط، مایع خنک‌کننده در دمای کاری موتور (۸۵ الی ۹۵ درجه سانتی‌گراد) به صورت لحظه‌ای جوشیده و حباب‌های بخار بسیار ریزی تشکیل می‌شوند.

با ورود این حباب‌ها به ناحیه با فشار بالاتر، حباب‌ها با سرعتی نزدیک به صوت منفجر می‌شوند (Implosion). نیروی حاصل از برخورد این میکروجت‌ها به سطح فلز به بیش از ۱۰۰۰ مگاپاسکال می‌رسد که به مرور زمان پره‌های آلومینیومی یا چدنی معمولی را دچار خوردگی اسفنجی، ترک مویی و فرسایش شدید می‌کند.

هشدار فنی: استفاده از آب معمولی به جای مایع خنک‌کننده استاندارد یا ضدیخ غیراستاندارد، نقطه جوش مایع را تا ۱۵ درجه کاهش داده و شدت کاویتاسیون را تا ۳ برابر تشدید می‌کند.

۲. مشخصات فنی آب‌پخش‌کن‌های داکتیل تراکو در برابر کاویتاسیون

گروه صنعتی پایا یدک سپاهان (تراکو) برای رفع دائمی این چالش، پروانه‌های آب‌پخش‌کن واترپمپ کشنده‌های ولوو FH500 و FM9 را به صورت ۲ طبقه و از آلیاژ چدن داکتیل نشکن (Ductile Iron GGG50) مطابق استاندارد DIN EN 1563 تولید می‌کند.

این پروانه‌ها تحت ماشین‌کاری ۵ محوره CNC با فرم هیدرودینامیک ویژه پره‌ها ساخته می‌شوند تا جریان آرام (Laminar Flow) در تمام دورهای کاری موتور حفظ شده و از افت فشار نقطه‌ای جلوگیری به عمل آید.

ویژگی متالورژیآب‌پخش‌کن معمولی بازارآب‌پخش‌کن چدن داکتیل تراکو
جنس متریالآلومینیوم دایکست / چدن خاکستری GG20چدن نشکن گرافیت کروی GGG50
مقاومت به ضربات هیدرولیکیپایین (دچار تخلخل و حفره)فوق‌العاده بالا (ضدکاویتاسیون کامل)
سیستم مکانیکال سیلسیل ساده گرافیتیسیل تقویت‌شده کاربید سیلیکون (SiC)
تلورانس بالانس داینامیک±۵ گرم در سانتی‌مترزیر ±۰.۵ گرم با دقت CNC

۳. دستورالعمل کارگاهی برای جلوگیری از خرابی واترپمپ

هنگام تعویض واترپمپ در کشنده‌های سنگین، تمیزکاری کامل مدار خنک‌کاری و تخلیه رسوبات رادیاتور الزامی است.

همواره نسبت اختلاط ۵۰/۵۰ آب مقطر دیونیزه و ضدیخ با استاندارد OAT (فناوری اسید آلی) رعایت گردد.

از وارد کردن ضربه به شفت واترپمپ هنگام جازدن پولی اکیداً خودداری نمایید؛ استفاده از ابزار مخصوص جاگذاری و سفت‌کردن پیچ‌ها با گشتاور مصوب کارخانه (۳۸ نیوتن‌متر) الزامی است.

مشاوره تخصصی و تدارکات

نیاز به تامین عمده یا مشاوره فنی متالورژی دارید؟

ارتباط مستقیم با واحد مهندسی فروش شرکت پایا یدک سپاهان (تراکو)

استعلام و مشاوره B2B