Resumo: Os motores diésel poden producir potencia durante o seu funcionamento.Ademais da cámara de combustión e do mecanismo de biela da manivela que converten directamente a enerxía térmica do combustible en enerxía mecánica, tamén deben ter os mecanismos e sistemas correspondentes para garantir o seu funcionamento, e estes mecanismos e sistemas están interconectados e coordinados.Os diferentes tipos e usos dos motores diésel teñen diferentes formas de mecanismos e sistemas, pero as súas funcións son basicamente as mesmas.O motor diésel está composto principalmente por compoñentes do corpo e mecanismos de biela de manivela, mecanismos de distribución de válvulas e sistemas de admisión e escape, sistemas de subministración de combustible e control de velocidade, sistemas de lubricación, sistemas de refrixeración, dispositivos de arranque e outros mecanismos e sistemas.
1、 Composición e funcións dos compoñentes dos motores diésel
O motor diésel é un tipo de motor de combustión interna, que é un dispositivo de conversión de enerxía que converte a enerxía térmica liberada pola combustión do combustible en enerxía mecánica.O motor diésel é a parte de potencia do conxunto xerador, xeralmente composto polo mecanismo de biela do cigüeñal e compoñentes do corpo, mecanismo de distribución de válvulas e sistema de admisión e escape, sistema de subministración de diésel, sistema de lubricación, sistema de refrixeración e sistema eléctrico.
1. Mecanismo de biela do cigüeñal
Para converter a enerxía térmica obtida en enerxía mecánica é necesario completala mediante un mecanismo de biela do cigüeñal.Este mecanismo está composto principalmente por compoñentes como pistóns, pistóns, bielas, cigüeñais e volantes.Cando o combustible acende e arde na cámara de combustión, a expansión do gas xera presión na parte superior do pistón, empurrando o pistón para moverse en liña recta.Coa axuda da biela, o cigüeñal xira para impulsar a maquinaria de traballo (carga) para facer o traballo.
2. Grupo corporal
Os compoñentes do corpo inclúen principalmente o bloque de cilindros, a culata e o cárter.É a matriz de montaxe de varios sistemas mecánicos nos motores diésel, e moitas partes dela son compoñentes de mecanismos de manivela e biela do motor diésel, mecanismos de distribución de válvulas e sistemas de admisión e escape, sistemas de subministración de combustible e control de velocidade, sistemas de lubricación e refrixeración. sistemas.Por exemplo, a culata e a coroa do pistón forman xuntos un espazo da cámara de combustión, e nela tamén están dispostas moitas pezas, condutos de admisión e escape e pasaxes de aceite.
3. Mecanismo de distribución de válvulas
Para que un dispositivo converta continuamente enerxía térmica en enerxía mecánica, tamén debe estar equipado cun conxunto de mecanismos de distribución de aire para garantir a entrada regular de aire fresco e a descarga dos gases residuais da combustión.
O tren de válvulas está composto por un grupo de válvulas (válvula de admisión, válvula de escape, guía de válvulas, asento e resorte da válvula, etc.) e un grupo de transmisión (taqué, empuxe, balancín, eixe de balancín, árbore de levas e engrenaxe de distribución). , etc.).A función do tren de válvulas é abrir e pechar oportunamente as válvulas de admisión e de escape segundo certos requisitos, esgotar os gases de escape no cilindro e inhalar aire fresco, garantindo o proceso suave de ventilación do motor diésel.
4. Sistema de combustible
A enerxía térmica debe proporcionar unha certa cantidade de combustible, que se envía á cámara de combustión e se mestura totalmente co aire para xerar calor.Polo tanto, debe haber un sistema de combustible.
A función do sistema de subministración de combustible do motor diésel é inxectar unha certa cantidade de gasóleo na cámara de combustión a unha determinada presión dentro dun determinado período de tempo e mesturalo co aire para realizar traballos de combustión.Consta principalmente dun tanque de diésel, bomba de transferencia de combustible, filtro de gasóleo, bomba de inxección de combustible (bomba de aceite de alta presión), inxector de combustible, controlador de velocidade, etc.
5. Sistema de refrixeración
Para reducir a perda por fricción dos motores diésel e garantir a temperatura normal de varios compoñentes, os motores diésel deben ter un sistema de refrixeración.O sistema de refrixeración debe constar de compoñentes como unha bomba de auga, radiador, termostato, ventilador e camisa de auga.
6. Sistema de lubricación
A función do sistema de lubricación é entregar aceite lubricante ás superficies de fricción de varias partes móbiles do motor diésel, o que ten un papel importante na redución da fricción, o arrefriamento, a purificación, o selado e a prevención da ferruxe, reducindo a resistencia á fricción e o desgaste. elimina a calor xerada pola fricción, garantindo así o funcionamento normal do motor diésel.Consta principalmente dunha bomba de aceite, filtro de aceite, radiador de aceite, varias válvulas e pasaxes de aceite lubricante.
7. Inicie o sistema
Para arrancar rapidamente o motor diésel, tamén é necesario un dispositivo de arranque para controlar o arranque do motor diésel.Segundo os diferentes métodos de arranque, os compoñentes equipados co dispositivo de arranque adoitan ser arrancados por motores eléctricos ou pneumáticos.Para xeradores de alta potencia, úsase aire comprimido para o arranque.
2、 O principio de funcionamento dun motor diésel de catro tempos
No proceso térmico, só o proceso de expansión do fluído de traballo ten a capacidade de facer traballo, e esiximos que o motor xere traballo mecánico continuamente, polo que debemos facer que o fluído de traballo se expanda repetidamente.Polo tanto, é necesario tentar restaurar o fluído de traballo ao seu estado inicial antes de expandirse.Polo tanto, un motor diésel debe pasar por catro procesos térmicos: admisión, compresión, expansión e escape antes de que poida volver ao seu estado inicial, permitindo que o motor diésel xere continuamente traballo mecánico.Polo tanto, os catro procesos térmicos anteriores chámanse ciclo de traballo.Se o pistón dun motor diésel completa catro tempos e completa un ciclo de traballo, o motor chámase motor diésel de catro tempos.
1. Carreira de admisión
O propósito da carreira de admisión é inhalar aire fresco e prepararse para a combustión do combustible.Para conseguir a admisión, debe formarse unha diferenza de presión entre o interior e o exterior do cilindro.Polo tanto, durante esta carreira, a válvula de escape péchase, a válvula de admisión ábrese e o pistón móvese do punto morto superior ao punto morto inferior.O volume do cilindro por riba do pistón se expande gradualmente e a presión diminúe.A presión do gas no cilindro é uns 68-93 kPa inferior á presión atmosférica.Baixo a acción da presión atmosférica, o aire fresco é aspirado ao cilindro a través da válvula de admisión.Cando o pistón chega ao punto morto inferior, a válvula de admisión péchase e remata a carreira de admisión.
2. Carreira de compresión
O propósito da carreira de compresión é aumentar a presión e a temperatura do aire no interior do cilindro, creando condicións para a combustión do combustible.Debido ás válvulas de admisión e escape pechadas, o aire do cilindro está comprimido e a presión e a temperatura tamén aumentan en consecuencia.O grao de aumento depende do grao de compresión, e os diferentes motores diésel poden ter pequenas diferenzas.Cando o pistón se achega ao punto morto superior, a presión do aire no cilindro alcanza (3000-5000) kPa e a temperatura alcanza os 500-700 ℃, superando con moito a temperatura de autoignición do diésel.
3. Carreira de expansión
Cando o pistón está a piques de rematar, o inxector de combustible comeza a inxectar gasóleo no cilindro, mesturándoo co aire para formar unha mestura combustible, e inmediatamente se acende.Neste momento, a presión no interior do cilindro aumenta rapidamente a uns 6000-9000 kPa e a temperatura chega ata (1800-2200) ℃.Baixo o empuxe dos gases de alta temperatura e alta presión, o pistón baixa ata o punto morto e fai que o cigüeñal xire, facendo traballo.A medida que o pistón de expansión de gas descende, a súa presión diminúe gradualmente ata que se abre a válvula de escape.
4. Carreira de escape
4. Carreira de escape
O obxectivo da carreira de escape é eliminar os gases de escape do cilindro.Despois de completar o golpe de potencia, o gas do cilindro converteuse en gas de escape e a súa temperatura cae a (800 ~ 900) ℃ e a presión cae a (294 ~ 392) kPa.Neste punto, a válvula de escape ábrese mentres a válvula de admisión permanece pechada e o pistón móvese do punto morto inferior ao punto morto superior.Baixo a presión residual e o empuxe do pistón no cilindro, o gas de escape descárgase fóra do cilindro.Cando o pistón chega de novo ao punto morto superior, remata o proceso de escape.Despois de completar o proceso de escape, a válvula de escape péchase e a válvula de admisión ábrese de novo, repetindo o seguinte ciclo e traballando continuamente externamente.
3、 Clasificación e características dos motores diésel
Un motor diésel é un motor de combustión interna que utiliza diésel como combustible.Os motores diésel pertencen aos motores de ignición por compresión, que adoitan denominarse motores diésel despois do seu inventor principal, o diésel.Cando un motor diésel está a funcionar, extrae aire do cilindro e comprímese a un alto grao debido ao movemento do pistón, alcanzando unha temperatura elevada de 500-700 ℃.Despois, o combustible é pulverizado no aire a alta temperatura en forma de néboa, mesturado co aire a alta temperatura para formar unha mestura combustible, que se acende e arde automaticamente.A enerxía liberada durante a combustión actúa sobre a superficie superior do pistón, empuxándoo e converténdoo en traballo mecánico xiratorio a través da biela e o cigüeñal.
1. Tipo de motor diésel
(1) Segundo o ciclo de traballo, pódese dividir en motores diésel de catro tempos e dous tempos.
(2) Segundo o método de refrixeración, pódese dividir en motores diésel refrixerados por auga e por aire.
(3) Segundo o método de admisión, pódese dividir en motores diésel turboalimentados e non turboalimentados (aspirados naturalmente).
(4) Segundo a velocidade, os motores diésel pódense dividir en alta velocidade (máis de 1000 rpm), velocidade media (300-1000 rpm) e baixa velocidade (menos de 300 rpm).
(5) Segundo a cámara de combustión, os motores diésel pódense dividir en tipos de inxección directa, cámara de remolino e cámara previa.
(6) Segundo o modo de acción da presión do gas, pódese dividir en motores diésel de simple efecto, de dobre efecto e de pistóns opostos.
(7) Segundo o número de cilindros, pódese dividir en motores diésel monocilíndricos e multicilindros.
(8) Segundo o seu uso, pódense dividir en motores diésel mariños, motores diésel de locomotoras, motores diésel de vehículos, motores diésel de maquinaria agrícola, motores diésel de máquinas de enxeñería, motores diésel de xeración de enerxía e motores diésel de potencia fixa.
(9) Segundo o método de abastecemento de combustible, pódese dividir en abastecemento de combustible de bomba de aceite mecánica de alta presión e abastecemento de combustible de inxección de control electrónico de carril común de alta presión.
(10) Segundo a disposición dos cilindros, pódese dividir en disposicións rectas e en forma de V, disposicións horizontalmente opostas, disposicións en forma de W, disposicións en forma de estrela, etc.
(11) Segundo o nivel de potencia, pódese dividir en pequeno (200KW), medio (200-1000KW), grande (1000-3000KW) e grande (3000KW e superior).
2. Características dos motores diésel para a xeración de enerxía
Os xeradores diésel funcionan con motores diésel.En comparación cos equipos de xeración de enerxía comúns, como xeradores de enerxía térmica, xeradores de turbinas de vapor, xeradores de turbinas de gas, xeradores de enerxía nuclear, etc., teñen as características de estrutura simple, compacidade, pequeno investimento, pequena pegada, alta eficiencia térmica, fácil arranque, control flexible, procedementos operativos sinxelos, mantemento e reparación cómodos, baixo custo completo de montaxe e xeración de enerxía e subministración e almacenamento de combustible cómodo.A maioría dos motores diésel utilizados para a xeración de enerxía son variantes de motores diésel de propósito xeral ou doutro propósito, que teñen as seguintes características:
(1) Frecuencia e velocidade fixas
A frecuencia da enerxía de CA está fixada en 50Hz e 60Hz, polo que a velocidade do grupo xerador só pode ser de 1500 e 1800r/min.China e os antigos países consumidores de enerxía soviéticas usan principalmente 1500r/min, mentres que os países europeos e americanos usan principalmente 1800r/min.
(2) Rango de tensión estable
A tensión de saída dos xeradores diésel utilizados en China é de 400/230 V (6,3 kV para xeradores grandes), cunha frecuencia de 50 Hz e un factor de potencia de cos ф= 0,8.
(3) O rango de variación de potencia é amplo.
A potencia dos motores diésel utilizados para a xeración de enerxía pode variar de 0,5 kW a 10000 kW.Xeralmente, os motores diésel cun rango de potencia de 12-1500 kW úsanse como centrais de enerxía móbiles, fontes de enerxía de reserva, fontes de enerxía de emerxencia ou fontes de enerxía rurais de uso común.As centrais eléctricas fixas ou mariñas úsanse habitualmente como fontes de enerxía, cunha potencia de saída de decenas de miles de quilovatios.
(4) Ten unha certa reserva de enerxía.
Os motores diésel para a xeración de enerxía funcionan xeralmente en condicións de funcionamento estables con altas taxas de carga.As fontes de enerxía de emerxencia e de respaldo teñen unha potencia de 12 horas, mentres que as fontes de enerxía de uso común teñen unha potencia continua (a potencia correspondente do grupo electróxeno debe deducir a perda de transmisión e a potencia de excitación do motor e deixar unha certa reserva de enerxía).
(5) Equipado cun dispositivo de control de velocidade.
Para garantir a estabilidade da frecuencia da tensión de saída do grupo xerador, adoitan instalarse dispositivos de control de velocidade de alto rendemento.Para o funcionamento en paralelo e os xeradores conectados á rede, instálanse dispositivos de axuste de velocidade.
(6)Ten funcións de protección e automatización.
Resumo:
(7)Debido ao uso principal dos motores diésel para a xeración de enerxía como fontes de enerxía de reserva, fontes de enerxía móbiles e fontes de enerxía alternativas, a demanda do mercado foi aumentando ano tras ano.A construción da rede estatal tivo un gran éxito, e a subministración de enerxía acadou basicamente cobertura a nivel nacional.Neste contexto, a aplicación de motores diésel para a xeración de enerxía no mercado chinés é relativamente limitada, pero aínda son indispensables para o desenvolvemento da economía nacional.Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de fabricación, tecnoloxía de control automático, tecnoloxía electrónica e tecnoloxía de fabricación de materiais compostos en todo o mundo.Os motores diésel para a xeración de enerxía están a desenvolverse cara á miniaturización, alta potencia, baixo consumo de combustible, baixas emisións, baixo ruído e intelixencia.O progreso continuo e as actualizacións de tecnoloxías relacionadas melloraron a capacidade de garantía da subministración de enerxía e o nivel técnico dos motores diésel para a xeración de enerxía, o que promoverá en gran medida a mellora continua das capacidades de garantía integral de subministración de enerxía en varios campos.
https://www.eaglepowermachine.com/popular-kubota-type-water-cooled-diesel-engine-product/
Hora de publicación: 02-Abr-2024