Abstrakt: Dieselové motory mohou během provozu vydávat výkon.Kromě spalovací komory a klikového ojničního mechanismu, které přímo přeměňují tepelnou energii paliva na mechanickou energii, musí mít také odpovídající mechanismy a systémy pro zajištění jejich činnosti, přičemž tyto mechanismy a systémy jsou vzájemně propojeny a koordinovány.Různé typy a použití dieselových motorů mají různé formy mechanismů a systémů, ale jejich funkce jsou v zásadě stejné.Dieselový motor se skládá hlavně z komponentů karoserie a klikových ojnicových mechanismů, ventilových distribučních mechanismů a sacích a výfukových systémů, systémů přívodu paliva a otáček, mazacích systémů, chladicích systémů, startovacích zařízení a dalších mechanismů a systémů.
1、 Složení a funkce komponentů dieselových motorů
Dieselový motor je typ motoru s vnitřním spalováním, což je zařízení pro přeměnu energie, které přeměňuje tepelnou energii uvolněnou při spalování paliva na mechanickou energii.Dieselový motor je výkonová část generátorového soustrojí, která se obecně skládá z mechanismu ojnice klikového hřídele a součástí karoserie, mechanismu rozvodu ventilů a sacího a výfukového systému, systému dodávky nafty, systému mazání, chladicího systému a elektrického systému.
1. Mechanismus ojnice klikového hřídele
Aby se získaná tepelná energie přeměnila na energii mechanickou, je nutné ji doplnit prostřednictvím ojničního mechanismu klikového hřídele.Tento mechanismus se skládá hlavně z komponentů, jako jsou písty, pístní čepy, ojnice, klikové hřídele a setrvačníky.Když se palivo zapálí a shoří ve spalovací komoře, expanze plynu vytváří tlak v horní části pístu a tlačí píst, aby se pohyboval tam a zpět v přímé linii.Pomocí ojnice se klikový hřídel otáčí, aby poháněl pracovní stroj (zátěž) k práci.
2. Skupina těla
Mezi komponenty karoserie patří především blok válců, hlava válců a kliková skříň.Jedná se o montážní matrici různých mechanických systémů ve vznětových motorech a mnoho jejích částí tvoří součásti klikových a ojnicových mechanismů vznětových motorů, mechanismů ventilových rozvodů a sacích a výfukových systémů, systémů přívodu paliva a otáček, mazacích systémů a chlazení. systémy.Například hlava válce a koruna pístu dohromady tvoří prostor spalovací komory a je na ní uspořádáno také mnoho dílů, sací a výfukové potrubí a olejové kanály.
3. Mechanismus rozvodu ventilů
Aby zařízení plynule přeměňovalo tepelnou energii na energii mechanickou, musí být také vybaveno soustavou rozvodů vzduchu pro zajištění pravidelného nasávání čerstvého vzduchu a odvodu spalin.
Ventilový rozvod se skládá ze skupiny ventilů (sací ventil, výfukový ventil, vedení ventilu, sedlo ventilu, pružina ventilu atd.) a převodové skupiny (zdvihátko, zdvihátko, vahadlo, hřídel vahadla, vačkový hřídel a rozvodové kolo , atd.).Funkcí ventilového rozvodu je včasné otevírání a zavírání sacích a výfukových ventilů podle určitých požadavků, odsávání výfukových plynů ve válci a vdechování čerstvého vzduchu, což zajišťuje hladký průběh ventilace dieselového motoru.
4. Palivový systém
Tepelná energie musí poskytovat určité množství paliva, které se posílá do spalovací komory a plně se smísí se vzduchem, aby se vytvořilo teplo.Proto musí existovat palivový systém.
Funkcí systému přívodu paliva vznětového motoru je vstřikovat určité množství nafty do spalovací komory pod určitým tlakem během určitého časového období a smíchat ji se vzduchem pro spalovací práci.Skládá se především z nádrže na naftu, palivového čerpadla, filtru nafty, vstřikovacího čerpadla paliva (vysokotlaké olejové čerpadlo), vstřikovače paliva, regulátoru rychlosti atd.
5. Chladicí systém
Aby se snížily ztráty třením u vznětových motorů a zajistila se normální teplota různých součástí, musí mít vznětové motory chladicí systém.Chladicí systém by se měl skládat z komponentů, jako je vodní čerpadlo, chladič, termostat, ventilátor a vodní plášť.
6. Mazací systém
Funkcí mazacího systému je dodávat mazací olej na třecí plochy různých pohyblivých částí vznětového motoru, což hraje roli při snižování tření, chlazení, čištění, těsnění a prevenci koroze, snižuje třecí odpor a opotřebení a snižuje odvádí teplo vznikající třením a tím zajišťuje normální provoz vznětového motoru.Skládá se především z olejového čerpadla, olejového filtru, olejového chladiče, různých ventilů a kanálků pro mazací olej.
7. Spusťte systém
Pro rychlé nastartování vznětového motoru je zapotřebí také startovací zařízení pro ovládání startu vznětového motoru.Podle různých způsobů spouštění jsou součásti vybavené spouštěcím zařízením obvykle spouštěny elektromotory nebo pneumatickými motory.U výkonných generátorových soustrojí se ke startování používá stlačený vzduch.
2、 Pracovní princip čtyřdobého dieselového motoru
V tepelném procesu má schopnost konat práci pouze proces expanze pracovní tekutiny a my požadujeme, aby motor nepřetržitě vytvářel mechanickou práci, takže musíme pracovní tekutinu přimět opakovaně expandovat.Proto je nutné se pokusit uvést pracovní tekutinu do původního stavu před roztažením.Vznětový motor proto musí projít čtyřmi tepelnými procesy: sání, komprese, expanze a výfuk, než se vrátí do původního stavu, což umožňuje naftovému motoru nepřetržitě generovat mechanickou práci.Proto se výše uvedené čtyři tepelné procesy nazývají pracovní cyklus.Pokud píst vznětového motoru dokončí čtyři zdvihy a dokončí jeden pracovní cyklus, motor se nazývá čtyřdobý dieselový motor.
1. Sací zdvih
Účelem sacího zdvihu je vdechnout čerstvý vzduch a připravit se na spalování paliva.K dosažení sání by měl být vytvořen tlakový rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem válce.Proto se při tomto zdvihu uzavře výfukový ventil, otevře sací ventil a píst se přesune z horní úvrati do dolní úvratě.Objem ve válci nad pístem se postupně zvětšuje a tlak klesá.Tlak plynu ve válci je asi o 68-93 kPa nižší než atmosférický tlak.Působením atmosférického tlaku je přes sací ventil nasáván čerstvý vzduch do válce.Když píst dosáhne spodní úvrati, sací ventil se uzavře a sací zdvih končí.
2. Kompresní zdvih
Účelem kompresního zdvihu je zvýšit tlak a teplotu vzduchu uvnitř válce, čímž se vytvoří podmínky pro spalování paliva.Díky uzavřeným sacím a výfukovým ventilům dochází ke stlačování vzduchu ve válci a odpovídajícím způsobem se také zvyšuje tlak a teplota.Míra nárůstu závisí na stupni komprese a různé vznětové motory se mohou mírně lišit.Když se píst přiblíží k horní úvrati, tlak vzduchu ve válci dosáhne (3000-5000) kPa a teplota dosáhne 500-700 ℃, což daleko překračuje teplotu samovznícení nafty.
3. Expanzní zdvih
Když se píst blíží ke konci, vstřikovač paliva začne vstřikovat naftu do válce, mísí ji se vzduchem za vzniku hořlavé směsi a okamžitě se samovznítí.V tomto okamžiku tlak uvnitř válce rychle stoupne na přibližně 6000-9000 kPa a teplota dosáhne až (1800-2200) ℃.Pod náporem plynů o vysoké teplotě a vysokém tlaku se píst pohybuje dolů do úvratě a pohání klikový hřídel do otáčení a vykonává práci.Jak plynový expanzní píst klesá, jeho tlak postupně klesá, dokud se neotevře výfukový ventil.
4. Výfukový zdvih
4. Výfukový zdvih
Účelem výfukového zdvihu je odstranit výfukové plyny z válce.Po dokončení zdvihu se z plynu ve válci stane výfukový plyn a jeho teplota klesne na (800~900) ℃ a tlak klesne na (294~392) kPa.V tomto okamžiku se výfukový ventil otevře, zatímco sací ventil zůstane uzavřený a píst se přesune ze spodní úvratě do horní úvratě.Pod zbytkovým tlakem a tahem pístu ve válci jsou výfukové plyny vypouštěny mimo válec.Když píst opět dosáhne horní úvrati, proces výfuku končí.Po dokončení výfukového procesu se výfukový ventil uzavře a sací ventil se opět otevře, přičemž se opakuje další cyklus a nepřetržitě pracuje externě.
3、 Klasifikace a charakteristiky vznětových motorů
Dieselový motor je spalovací motor, který jako palivo využívá naftu.Vznětové motory patří ke vznětovým motorům, které jsou často označovány jako dieselové motory podle svého hlavního vynálezce, Diesel.Když dieselový motor pracuje, nasává vzduch z válce a je stlačen do vysokého stupně v důsledku pohybu pístu, přičemž dosahuje vysoké teploty 500-700 ℃.Poté je palivo rozprášeno do vzduchu o vysoké teplotě ve formě mlhy, smícháno se vzduchem o vysoké teplotě za vzniku hořlavé směsi, která se automaticky vznítí a hoří.Energie uvolněná při spalování působí na horní plochu pístu, tlačí jej a přeměňuje ho na rotační mechanickou práci přes ojnici a klikový hřídel.
1. Typ vznětového motoru
(1) Podle pracovního cyklu jej lze rozdělit na čtyřdobé a dvoudobé dieselové motory.
(2) Podle způsobu chlazení jej lze rozdělit na dieselové motory chlazené vodou a vzduchem chlazené.
(3) Podle způsobu sání jej lze rozdělit na vznětové motory přeplňované a nepřeplňované (s přirozeným sáním).
(4) Podle rychlosti lze vznětové motory rozdělit na vysokorychlostní (nad 1000 ot./min), středněotáčkové (300-1000 ot./min.) a nízkootáčkové (méně než 300 ot./min.).
(5) Podle spalovací komory lze vznětové motory rozdělit na typy s přímým vstřikováním, vířivou komorou a předkomorou.
(6) Podle způsobu působení tlaku plynu jej lze rozdělit na jednočinné, dvojčinné a protilehlé pístové dieselové motory.
(7) Podle počtu válců jej lze rozdělit na jednoválcové a víceválcové vznětové motory.
(8) Podle jejich použití je lze rozdělit na lodní dieselové motory, lokomotivní dieselové motory, automobilové dieselové motory, dieselové motory zemědělských strojů, dieselové motory strojírenských strojů, dieselové motory pro výrobu energie a dieselové motory s pevným výkonem.
(9) Podle způsobu přívodu paliva jej lze rozdělit na přívod paliva mechanického vysokotlakého olejového čerpadla a přívod paliva s vysokotlakým elektronickým řízením vstřikování common rail.
(10) Podle uspořádání válců je lze rozdělit na uspořádání přímá a ve tvaru V, vodorovně protilehlá uspořádání, uspořádání ve tvaru W, uspořádání ve tvaru hvězdy atd.
(11) Podle úrovně výkonu jej lze rozdělit na malé (200 kW), střední (200-1000KW), velké (1000-3000KW) a velké (3000KW a více).
2. Charakteristika dieselových motorů pro výrobu elektrické energie
Dieselové agregáty jsou poháněny dieselovými motory.Ve srovnání s běžnými zařízeními na výrobu energie, jako jsou generátory tepelné energie, generátory parních turbín, generátory plynových turbín, generátory jaderné energie atd., mají vlastnosti jednoduché konstrukce, kompaktnosti, malých investic, malého půdorysu, vysoké tepelné účinnosti, snadného startování, flexibilní ovládání, jednoduché provozní postupy, pohodlná údržba a opravy, nízké komplexní náklady na montáž a výrobu energie a pohodlné zásobování a skladování paliva.Většina dieselových motorů používaných pro výrobu energie je variantami univerzálních nebo jiných účelových dieselových motorů, které mají následující vlastnosti:
(1) Pevná frekvence a rychlost
Frekvence střídavého proudu je pevně nastavena na 50Hz a 60Hz, takže rychlost soustrojí generátoru může být pouze 1500 a 1800 ot/min.Čína a bývalé sovětské země spotřebovávající energii převážně používají 1500 ot./min., zatímco evropské a americké země používají hlavně 1800 ot./min.
(2) Stabilní rozsah napětí
Výstupní napětí dieselových generátorových soustrojí používaných v Číně je 400/230 V (6,3 kV u velkých generátorových soustrojí), s frekvencí 50 Hz a účiníkem cos ф= 0,8.
(3) Rozsah kolísání výkonu je široký.
Výkon dieselových motorů používaných k výrobě energie se může pohybovat od 0,5 kW do 10 000 kW.Obecně se vznětové motory s rozsahem výkonu 12-1500kW používají jako mobilní elektrárny, záložní zdroje energie, nouzové zdroje energie nebo běžně používané venkovské zdroje energie.Jako zdroje energie se běžně používají pevné nebo námořní elektrárny s výkonem desítek tisíc kilowattů.
(4) Má určitou rezervu výkonu.
Dieselové motory pro výrobu energie obecně pracují za stabilních provozních podmínek s vysokým zatížením.Nouzové a záložní zdroje energie jsou obecně dimenzovány na výkon 12 hodin, zatímco běžně používané zdroje energie jsou dimenzovány na trvalý výkon (odpovídající výkon generátoru by měl odečíst přenosovou ztrátu a budicí výkon motoru a ponechat určitou rezervu výkonu).
(5) Vybaveno zařízením pro regulaci rychlosti.
Pro zajištění stability výstupního napěťového kmitočtu generátorového soustrojí jsou obecně instalována vysoce výkonná zařízení pro regulaci otáček.Pro paralelní provoz a generátorová soustrojí připojená k síti jsou instalována zařízení pro nastavení rychlosti.
(6)Má ochranné a automatizační funkce.
Souhrn:
(7)Vzhledem k tomu, že dieselové motory se pro výrobu energie používají především jako záložní zdroje energie, mobilní zdroje energie a alternativní zdroje energie, poptávka na trhu rok od roku roste.Výstavba Státní sítě dosáhla velkého úspěchu a napájení v podstatě dosáhlo celorepublikového pokrytí.V této souvislosti je uplatnění vznětových motorů pro výrobu energie na čínském trhu poměrně omezené, ale pro rozvoj národního hospodářství jsou stále nepostradatelné.S neustálým vývojem výrobní technologie, technologie automatického řízení, elektronické technologie a technologie výroby kompozitních materiálů po celém světě.Dieselové motory pro výrobu energie se vyvíjejí směrem k miniaturizaci, vysokému výkonu, nízké spotřebě paliva, nízkým emisím, nízké hlučnosti a inteligenci.Neustálý pokrok a aktualizace souvisejících technologií zlepšily schopnost garancí napájení a technickou úroveň dieselových motorů pro výrobu energie, což výrazně podpoří neustálé zdokonalování schopností komplexní záruky napájení v různých oblastech.
https://www.eaglepowermachine.com/popular-kubota-type-water-cooled-diesel-engine-product/
Čas odeslání: duben-02-2024