תאר בקצרה את ההרכב המבני ואת תפקידי הרכיבים של מנועי דיזל

תקציר: מנועי דיזל יכולים להפיק כוח במהלך הפעולה.בנוסף לתא הבעירה ומנגנון מוט החיבור של הארכובה הממירים ישירות את האנרגיה התרמית של הדלק לאנרגיה מכנית, עליהם להיות בעלי מנגנונים ומערכות מתאימים על מנת להבטיח את פעולתם, ומנגנונים ומערכות אלו מחוברים ומתואמים ביניהם.לסוגים ושימושים שונים של מנועי דיזל יש צורות שונות של מנגנונים ומערכות, אך הפונקציות שלהם זהות בעצם.מנוע הדיזל מורכב בעיקר מרכיבי גוף ומנגנוני מוט חיבור, מנגנוני חלוקת שסתומים ומערכות יניקה ופליטות, מערכות אספקת דלק ובקרת מהירות, מערכות שימון, מערכות קירור, התקני התנעה ומנגנונים ומערכות נוספות.

1、 הרכב ופונקציות הרכיב של מנועי דיזל

מנוע דיזל הוא סוג של מנוע בעירה פנימית, שהוא מכשיר להמרת אנרגיה הממיר את אנרגיית החום המשתחררת משריפת דלק לאנרגיה מכנית.מנוע הדיזל הוא חלק הכוח של סט הגנרטור, המורכב בדרך כלל ממנגנון מוט חיבור גל ארכובה ורכיבי גוף, מנגנון חלוקת שסתומים ומערכת היניקה והפליטה, מערכת אספקת דיזל, מערכת שימון, מערכת קירור ומערכת חשמל.

1. מנגנון מוט חיבור גל ארכובה

על מנת להמיר את האנרגיה התרמית המתקבלת לאנרגיה מכנית, יש צורך להשלים אותה באמצעות מנגנון מוט חיבור גל ארכובה.מנגנון זה מורכב בעיקר ממרכיבים כגון בוכנות, פיני בוכנה, מוטות חיבור, גלי ארכובה וגלגלי תנופה.כאשר דלק מתלקח ונשרף בתא הבעירה, התפשטות הגז יוצרת לחץ בחלק העליון של הבוכנה, הדוחף את הבוכנה לנוע קדימה ואחורה בקו ישר.בעזרת המוט המחבר, גל הארכובה מסתובב כדי להניע את מכונות העבודה (עומס) לבצע עבודה.

2. קבוצת גוף

מרכיבי הגוף כוללים בעיקר את בלוק הצילינדר, ראש הצילינדר ומארכובה.זוהי מטריצת ההרכבה של מערכות מכניות שונות במנועי דיזל, וחלקים רבים ממנה הם רכיבים של מנגנוני ארכובה ומוטות דיזל, מנגנוני חלוקת שסתומים ומערכות יניקה ופליטות, מערכות אספקת דלק ובקרת מהירות, מערכות סיכה וקירור. מערכות.לדוגמה, ראש הצילינדר וכתר הבוכנה יוצרים יחד חלל של תא בעירה, ועליו מסודרים גם חלקים רבים, תעלות כניסה ופליטות ומעברי שמן.

3. מנגנון חלוקת שסתומים

כדי שמכשיר ימיר ברציפות אנרגיה תרמית לאנרגיה מכנית, עליו להיות מצויד גם בסט של מנגנוני חלוקת אוויר כדי להבטיח הכנסה קבועה של אוויר צח ופריקה של גז פסולת בעירה.

הרכבת השסתומים מורכבת מקבוצת שסתומים (שסתום יניקה, שסתום פליטה, מוביל שסתומים, מושב שסתומים, וקפיץ שסתומים וכו') וקבוצת הילוכים (חזק, טפט, זרוע נדנדה, ציר זרוע נדנדה, גל זיזים וציוד תזמון , וכו.).תפקידה של הרכבת השסתומים הוא לפתוח ולסגור בזמן את שסתומי היניקה והפליטה בהתאם לדרישות מסוימות, להוציא את גז הפליטה בצילינדר ולשאוף אוויר צח, מה שמבטיח תהליך חלק של אוורור מנוע דיזל.

4. מערכת דלק

אנרגיה תרמית חייבת לספק כמות מסוימת של דלק, הנשלחת לתוך תא הבעירה ומעורבבת במלואה עם אוויר כדי ליצור חום.לכן, חייבת להיות מערכת דלק.

תפקידה של מערכת אספקת הדלק של מנוע הדיזל הוא להזריק כמות מסוימת של סולר לתא הבעירה בלחץ מסוים בתוך פרק זמן מסוים, ולערבב אותו עם אוויר כדי לבצע עבודת בעירה.הוא מורכב בעיקר ממיכל דיזל, משאבת העברת דלק, מסנן סולר, משאבת הזרקת דלק (משאבת שמן בלחץ גבוה), מזרק דלק, בקר מהירות וכו'.

5. מערכת קירור

על מנת להפחית את אובדן החיכוך של מנועי דיזל ולהבטיח טמפרטורה תקינה של רכיבים שונים, מנועי דיזל חייבים להיות בעלי מערכת קירור.מערכת הקירור צריכה להיות מורכבת ממרכיבים כגון משאבת מים, רדיאטור, תרמוסטט, מאוורר ומעיל מים.

6. מערכת שימון

תפקידה של מערכת הסיכה הוא לספק שמן סיכה למשטחי החיכוך של חלקים נעים שונים של מנוע הדיזל, אשר ממלא תפקיד בהפחתת החיכוך, קירור, טיהור, איטום ומניעת חלודה, הפחתת התנגדות חיכוך ובלאי ולוקחת להרחיק את החום שנוצר מחיכוך, ובכך להבטיח את פעולתו הרגילה של מנוע הדיזל.הוא מורכב בעיקר ממשאבת שמן, מסנן שמן, רדיאטור שמן, שסתומים שונים ומעברי שמן סיכה.

7. הפעל את המערכת

על מנת להפעיל במהירות את מנוע הדיזל, נדרש גם התקן התנעה לשליטה על התנעת מנוע הדיזל.על פי שיטות התחלה שונות, הרכיבים המצוידים בהתקן ההתנעה מופעלים בדרך כלל על ידי מנועים חשמליים או מנועים פניאומטיים.עבור ערכות גנרטורים בעלות הספק גבוה, אוויר דחוס משמש להתנעה.

2 、 עקרון העבודה של מנוע דיזל ארבע פעימות

בתהליך התרמי, רק לתהליך ההתפשטות של נוזל העבודה יש ​​את היכולת לבצע עבודה, ואנו דורשים מהמנוע ליצור עבודה מכנית באופן רציף, ולכן עלינו לגרום לנוזל העבודה להתרחב שוב ושוב.לכן, יש צורך לנסות להחזיר את נוזל העבודה למצבו ההתחלתי לפני הרחבה.לכן, מנוע דיזל חייב לעבור ארבעה תהליכים תרמיים: יניקה, דחיסה, התפשטות ואגזוז לפני שיוכל לחזור למצבו ההתחלתי, מה שמאפשר למנוע הדיזל ליצור עבודה מכנית באופן רציף.לכן, ארבעת התהליכים התרמיים לעיל נקראים מחזור עבודה.אם הבוכנה של מנוע דיזל משלימה ארבע פעימות ומשלים מחזור עבודה אחד, המנוע נקרא מנוע דיזל ארבע פעימות.

1. שבץ צריכה

מטרת פעולת היניקה היא לשאוף אוויר צח ולהתכונן לשריפת דלק.כדי להשיג יניקה, יש ליצור הפרש לחצים בין החלק הפנימי והחיצוני של הצילינדר.לכן, במהלך מהלך זה, שסתום הפליטה נסגר, שסתום היניקה נפתח, והבוכנה נעה ממרכז המת העליון למרכז המת התחתון.הנפח בצילינדר מעל הבוכנה מתרחב בהדרגה, והלחץ יורד.לחץ הגז בצילינדר נמוך בכ-68-93kPa מהלחץ האטמוספרי.תחת פעולת לחץ אטמוספרי, אוויר צח נשאב לתוך הצילינדר דרך שסתום היניקה.כאשר הבוכנה מגיעה למרכז המתים התחתון, שסתום היניקה נסגר ומהלך היניקה מסתיים.

2. שבץ דחיסה

מטרת מהלך הדחיסה היא להגביר את הלחץ והטמפרטורה של האוויר בתוך הצילינדר, וליצור תנאים לשריפת דלק.בגלל שסתומי היניקה והפליטה הסגורים, האוויר בצילינדר נדחס, וגם הלחץ והטמפרטורה עולים בהתאם.מידת העלייה תלויה במידת הדחיסה, ולמנועי דיזל שונים עשויים להיות הבדלים קלים.כאשר הבוכנה מתקרבת למרכז המת העליון, לחץ האוויר בצילינדר מגיע ל-3000-5000 kPa והטמפרטורה מגיעה ל-500-700 ℃, העולה בהרבה על טמפרטורת ההצתה העצמית של דיזל.

3. מהלך הרחבה

כאשר הבוכנה עומדת להסתיים, מזרק הדלק מתחיל להזריק דיזל לתוך הצילינדר, מערבב אותו עם אוויר ליצירת תערובת בעירה, ומיד מתלקח מעצמו.בשלב זה, הלחץ בתוך הגליל עולה במהירות לכ-6000-9000kPa, והטמפרטורה מגיעה ל-(1800-2200) ℃.תחת דחף של גזים בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, הבוכנה נעה למטה למרכז המת ומניעה את גל הארכובה להסתובב, עושה עבודה.כאשר בוכנת התפשטות הגז יורדת, הלחץ שלה יורד בהדרגה עד לפתיחת שסתום הפליטה.

4. מהלך פליטה

4. מהלך פליטה

מטרת פעולת הפליטה היא להוציא גז פליטה מהצילינדר.לאחר השלמת פעולת הכוח, הגז בצילינדר הפך לגז פליטה, והטמפרטורה שלו יורדת ל- (800~900) ℃ והלחץ יורד ל- (294~392) kPa.בשלב זה, שסתום הפליטה נפתח בעוד שסתום היניקה נשאר סגור, והבוכנה נעה ממרכז המת תחתון למרכז המת העליון.תחת הלחץ השיורי ודחף הבוכנה בצילינדר, גז הפליטה נפלט מחוץ לגליל.כאשר הבוכנה מגיעה שוב למרכז המת העליון, תהליך הפליטה מסתיים.לאחר השלמת תהליך הפליטה, שסתום הפליטה נסגר ושסתום היניקה נפתח שוב, חוזר על המחזור הבא ועובד באופן רציף חיצוני.

3、 סיווג ומאפיינים של מנועי דיזל

מנוע דיזל הוא מנוע בעירה פנימית המשתמש בסולר כדלק.מנועי דיזל שייכים למנועי הצתה דחיסה, המכונה לעתים קרובות מנועי דיזל על שם הממציא העיקרי שלהם, דיזל.כאשר מנוע דיזל פועל, הוא שואב אוויר מהצילינדר ונדחס במידה רבה עקב תנועת הבוכנה, ומגיע לטמפרטורה גבוהה של 500-700 ℃.לאחר מכן, הדלק מרוסס לאוויר בטמפרטורה גבוהה בצורת ערפל, מעורבב עם האוויר בטמפרטורה גבוהה ליצירת תערובת בעירה, הנדלקת ונשרפת אוטומטית.האנרגיה המשתחררת במהלך הבעירה פועלת על המשטח העליון של הבוכנה, דוחפת אותה והופכת אותה לעבודה מכנית מסתובבת דרך מוט החיבור וגל הארכובה.

1. סוג מנוע דיזל

(1) על פי מחזור העבודה, ניתן לחלק אותו למנועי דיזל ארבע פעימות ושתי פעימות.

(2) על פי שיטת הקירור, ניתן לחלקו למנועי דיזל מקוררים במים ואויר.

(3) לפי שיטת היניקה, ניתן לחלק אותו למנועי דיזל מוגדשי טורבו וללא טורבו (שאיבה טבעית).

(4) לפי המהירות, ניתן לחלק את מנועי הדיזל למהירויות גבוהות (מעל 1000 סל"ד), מהירות בינונית (300-1000 סל"ד) ולמהירות נמוכה (פחות מ-300 סל"ד).

(5) על פי תא הבעירה, ניתן לחלק את מנועי הדיזל לסוגי הזרקה ישירה, תא מערבולת וסוגי קדם תא.

(6) על פי אופן פעולת לחץ הגז, ניתן לחלק אותו למנועי דיזל בעל הפעלה חד פעמית, כפולה ומנועי דיזל בוכנה מנוגדים.

(7) על פי מספר הצילינדרים, ניתן לחלקו למנועי דיזל צילינדר בודד ורב צילינדרים.

(8) על פי השימוש בהם, ניתן לחלקם למנועי דיזל ימיים, מנועי דיזל קטרים, מנועי דיזל לרכב, מנועי דיזל של מכונות חקלאיות, מנועי דיזל של מכונות הנדסיות, מנועי דיזל לייצור כוח ומנועי דיזל עם הספק קבוע.

(9) על פי שיטת אספקת הדלק, ניתן לחלק אותו לאספקת דלק מכנית למשאבת שמן בלחץ גבוה ואספקת דלק הזרקת בקרה אלקטרונית של מסילה משותפת בלחץ גבוה.

(10) על פי סידור הגלילים, ניתן לחלק אותו לסידורים ישרים וצורת V, סידורים מנוגדים אופקית, סידורים בצורת W, סידורים בצורת כוכב וכו'.

(11) על פי רמת ההספק, ניתן לחלק אותו לקטן (200KW), בינוני (200-1000KW), גדול (1000-3000KW) וגדול (3000KW ומעלה).

2. מאפיינים של מנועי דיזל לייצור חשמל

ערכות גנרטורים של דיזל מופעלות על ידי מנועי דיזל.בהשוואה לציוד לייצור חשמל נפוץ כגון מחוללי חשמל תרמיים, מחוללי טורבינות קיטור, מחוללי טורבינות גז, מחוללי כוח גרעיני וכו', יש להם את המאפיינים של מבנה פשוט, קומפקטיות, השקעה קטנה, טביעת רגל קטנה, יעילות תרמית גבוהה, התנעה קלה, בקרה גמישה, נהלי הפעלה פשוטים, תחזוקה ותיקון נוחים, עלות מקיפה נמוכה של הרכבה וייצור חשמל, ואספקת דלק ואחסון נוחים.רוב מנועי הדיזל המשמשים לייצור חשמל הם גרסאות של מנועי דיזל למטרות כלליות או אחרות, בעלי המאפיינים הבאים:

(1) תדר ומהירות קבועים

התדר של מתח AC קבועה ל-50Hz ו-60Hz, כך שמהירות מערכת הגנרטור יכולה להיות רק 1500 ו-1800r/min.סין ומדינות צורכות חשמל סובייטיות לשעבר משתמשות בעיקר ב-1500r/min, בעוד שמדינות אירופה ואמריקה משתמשות בעיקר ב-1800r/min.

(2) טווח מתח יציב

מתח המוצא של מערכות גנרטורים דיזל בשימוש בסין הוא 400/230V (6.3kV עבור מערכות גנרטורים גדולות), עם תדר של 50Hz ומקדם הספק של cos ф= 0.8.

(3) טווח וריאציות ההספק הוא רחב.

ההספק של מנועי דיזל המשמשים לייצור חשמל יכול לנוע בין 0.5kW ל-10000kW.בדרך כלל, מנועי דיזל עם טווח הספק של 12-1500kW משמשים כתחנות כוח ניידות, מקורות כוח גיבוי, מקורות כוח חירום או מקורות כוח כפריים נפוצים.תחנות כוח קבועות או ימיות משמשות בדרך כלל כמקורות כוח, עם הספק של עשרות אלפי קילוואט.

(4) יש עתודת כוח מסוימת.

מנועי דיזל לייצור חשמל פועלים בדרך כלל בתנאי פעולה יציבים עם קצבי עומס גבוהים.מקורות כוח חירום וגיבוי מדורגים בדרך כלל בהספק של 12 שעות, בעוד שמקורות כוח נפוצים מדורגים בהספק רציף (ההספק התואם של סט הגנרטור צריך לנכות את אובדן ההולכה וכוח העירור של המנוע, ולהשאיר רזרבת כוח מסוימת).

(5) מצויד בהתקן בקרת מהירות.

כדי להבטיח את היציבות של תדר מתח המוצא של סט הגנרטור, מותקנים בדרך כלל התקני בקרת מהירות בעלי ביצועים גבוהים.עבור פעולה מקבילה וערכות גנרטורים מחוברות לרשת, מותקנים התקני התאמת מהירות.

(6)יש לו פונקציות הגנה ואוטומציה.

סיכום:

(7)בשל השימוש העיקרי במנועי דיזל לייצור חשמל הוא כמקורות כוח גיבוי, מקורות כוח ניידים ומקורות כוח חלופיים, הביקוש בשוק גדל משנה לשנה.הקמת רשת המדינה זכתה להצלחה רבה, ואספקת החשמל השיגה בעצם כיסוי ארצי.בהקשר זה, היישום של מנועי דיזל לייצור חשמל בשוק של סין מוגבל יחסית, אך הם עדיין הכרחיים לפיתוח הכלכלה הלאומית.עם פיתוח מתמשך של טכנולוגיית ייצור, טכנולוגיית בקרה אוטומטית, טכנולוגיה אלקטרונית וטכנולוגיית ייצור חומרים מרוכבים ברחבי העולם.מנועי דיזל לייצור חשמל מתפתחים לקראת מזעור, הספק גבוה, צריכת דלק נמוכה, פליטות נמוכות, רעש נמוך ואינטליגנציה.ההתקדמות המתמשכת והעדכונים של טכנולוגיות נלוות שיפרו את יכולת ערבות אספקת החשמל ואת הרמה הטכנית של מנועי דיזל לייצור חשמל, מה שיקדם מאוד את השיפור המתמיד של יכולות ערבות אספקת חשמל מקיפות בתחומים שונים.

https://www.eaglepowermachine.com/popular-kubota-type-water-cooled-diesel-engine-product/