स्वचालित निकास वाल्व

खराब दहन से न केवल निकास तापमान बढ़ता है बल्कि दहन कक्ष में कार्बन का निर्माण भी होता है। निकास तापमान में वृद्धि से निकास वाल्व का कामकाजी वातावरण खराब हो जाता है, और अन्य यौगिक स्थितियाँ वाल्व के जलने को और बढ़ा सकती हैं। दहन कक्ष में कुछ कार्बन निकास गैस के साथ निकल जाएगा, लेकिन यह ऊपर उल्लिखित कणों के समान, निकास वाल्व और वाल्व सीट की सीलिंग सतह पर फंस सकता है। विशेष रूप से, यदि भारी तेल के ताप तापमान को अच्छी तरह से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो इसकी उच्च चिपचिपाहट सिलेंडर में इंजेक्ट किए गए ईंधन को परमाणु बनाना मुश्किल बना देती है। उच्च दबाव वाले तेल पंप प्लंजर पर घिसाव के कारण दहन बैकशिफ्ट के परिणामस्वरूप खराब दहन हो सकता है, जिससे कार्बन जमा द्वारा निकास वाल्व और वाल्व सीट सीलिंग सतहों का प्रदूषण हो सकता है। इसके अतिरिक्त, ईंधन में अशुद्धियाँ निकास वाल्व डिस्क और वाल्व सीट सीलिंग शंकु पर जमा हो सकती हैं, जिससे कार्बन कणों के साथ मिश्रित कांच की एक परत बन जाती है, जो तेजी से कठोर और भंगुर हो जाती है। इस मिश्रण में सोडियम सल्फेट, कैल्शियम सल्फेट, आयरन ऑक्साइड और अन्य पदार्थ शामिल हो सकते हैं। जब इस कांच की परत की मोटाई बहुत बड़ी हो जाती है, तो गैस वाल्व बंद होने पर प्रभाव बल के तहत दरारें बन सकती हैं। बार-बार टकराने के बाद, ये दरारें छूटने, उच्च तापमान वाले गैस जेट चैनल बनाने और गैस वाल्व को जलाने का कारण बन सकती हैं।

जब दहन कक्ष में प्रवेश करने वाला तेल गैर-दहनशील अशुद्धता कणों के साथ मिलाया जाता है, तो ये कण निकास गैस के साथ सिलेंडर से बाहर निकल सकते हैं। निकास प्रक्रिया के दौरान, ऐसी संभावना है कि वाल्व बंद होने पर वे निकास वाल्व और वाल्व सीट की सीलिंग सतह पर फंस जाएंगे। परिणामस्वरूप, निकास वाल्व पूरी तरह से बंद नहीं हो सकता। अटकी हुई कणीय अशुद्धियों का व्यास वाल्व के खुलने से मेल खा सकता है। यद्यपि कण संबंधी अशुद्धियाँ जो ईंधन इंजेक्टर के नोजल के माध्यम से दहन कक्ष में प्रवेश कर सकती हैं, अपेक्षाकृत छोटी हैं, विस्फोटक दहन दहन कक्ष में बहुत अधिक दबाव बना सकता है, जिससे छोटे वाल्व के उद्घाटन के माध्यम से उच्च तापमान वाली दहन गैस बाहर निकल सकती है। इस समय, निकलने वाली दहन गैस का तापमान लगभग 2000 डिग्री तक पहुंच सकता है, जो निकास स्ट्रोक के दौरान निकास वाल्व की सीलिंग सतह पर बहने वाली निकास गैस के तापमान से काफी अधिक है। जबकि निकास वाल्व की सीलिंग सतह सामग्री सामान्य निकास गैस क्षरण का सामना कर सकती है, लेकिन यह ऐसे उच्च दबाव और उच्च तापमान दहन गैस से क्षरण को बर्दाश्त नहीं कर सकती है, जिससे निकास वाल्व तेजी से जल जाता है। यह विशेष रूप से सच है यदि वाल्व भारी तेल में मिश्रित एल्यूमिना और सिलिका जैसे अत्यधिक कठोर कणों से फंस गया है। चूंकि सामान्य निकास वाल्व का सीलिंग कोन कामकाजी तापमान पर बहुत कठोर नहीं होता है, इसलिए बंद वाल्व के प्रभाव से कठोर दहन उत्पाद के कण सीलिंग सतह में समा सकते हैं, जिससे गड्ढे बन सकते हैं। एक बार जब ये गड्ढे सीलिंग सतह में घुस जाते हैं, तो हवा का रिसाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप वाल्व जल जाता है।

वर्तमान में, शिपिंग बाजार में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले निम्न-गुणवत्ता वाले ईंधन में बड़ी मात्रा में वैनेडियम, सोडियम और सल्फर होते हैं। दहन के दौरान, सल्फर, वैनेडियम और सोडियम जैसे तत्व सल्फर ऑक्साइड, वैनेडियम पेंटोक्साइड और सोडियम ऑक्साइड बनाते हैं (इन ऑक्साइड की रासायनिक संरचना अतिरिक्त ऑक्सीजन और दहन तापमान पर निर्भर करती है)। ये ऑक्साइड एक दूसरे के साथ और चिकनाई वाले तेल में कैल्शियम के साथ प्रतिक्रिया करके कम पिघलने वाले लवण जैसे सोडियम सल्फेट, कैल्शियम सल्फेट और सोडियम वैनाडेट बना सकते हैं। इन नमक मिश्रणों का गलनांक आमतौर पर 535 डिग्री के आसपास होता है और ये अत्यधिक संक्षारक होते हैं। जब किसी घटक का तापमान 550 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो वैनेडियम और सोडियम यौगिक पिघल सकते हैं और इसकी सतह पर चिपक सकते हैं। जब निकास वाल्व विभिन्न कारकों के कारण 550 डिग्री या उससे अधिक के तापमान पर संचालित होता है, तो ये यौगिक तरल रूप में वाल्व डिस्क और सीट के साथ-साथ वाल्व स्टेम और वाल्व सतह के बीच संक्रमण सतह पर जमा हो सकते हैं। इस बिंदु पर, अत्यधिक संक्षारण-प्रतिरोधी कठोर मिश्र धातु इस्पात भी संक्षारणित हो सकता है। इस संक्षारण का परिणाम सीलिंग शंकु पर गड्ढों का निर्माण है। एक बार जब ये गड्ढे जुड़ जाते हैं और सीलिंग सतह में घुस जाते हैं, तो वे हवा के रिसाव का कारण बन सकते हैं और वाल्व को जला सकते हैं। इसके अलावा, एक बार जब वाल्व और वाल्व सीट की सीलिंग सतह पर गड्ढे हो जाते हैं, तो संक्षारक समाधान जमा हो सकते हैं, जिससे गड्ढों का निर्माण तेज हो जाता है। चूँकि यह संक्षारण उच्च तापमान पर होता है, इसलिए इसे "उच्च तापमान संक्षारण" कहा जाता है, इसके लिए जिम्मेदार तत्वों में वैनेडियम विशेष रूप से हानिकारक है।

भारी तेल का उपयोग करने वाला चार-स्ट्रोक डीजल इंजन एक ऐसे तंत्र के साथ डिज़ाइन किया गया है जो निकास वाल्व को हर बार खुलने और बंद होने पर एक निश्चित कोण पर स्वचालित रूप से घूमने की अनुमति देता है। यह घुमाव सीलिंग सतह पर फंसे कणों और कार्बन जमा को हटाने में मदद करता है, जिससे संचय को रोका जा सकता है। यदि रोटेशन तंत्र विफल हो जाता है, और निकास वाल्व ऑपरेशन के दौरान घूमता नहीं रह सकता है, या यदि रोटेशन समापन स्ट्रोक के साथ असंगत है, तो निकास वाल्व जल्दी से जल सकता है, जिससे इसकी सेवा का जीवन काफी कम हो सकता है।

वाल्व की समग्र गुणवत्ता भी इसके प्रदर्शन और जीवनकाल को प्रभावित कर सकती है।

निकास वाल्व और वाल्व सीट की अनुचित पीसने से उनकी सीलिंग सतहों पर हवा का रिसाव हो सकता है।