ترکیب ساختاری و عملکرد اجزای موتورهای دیزل را به طور خلاصه شرح دهید

چکیده: موتورهای دیزلی می توانند در حین کار، توان تولید کنند.علاوه بر مکانیزم محفظه احتراق و شاتون میل لنگ که مستقیماً انرژی حرارتی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند، باید مکانیسم ها و سیستم های مربوطه را نیز برای اطمینان از عملکرد خود داشته باشند و این مکانیسم ها و سیستم ها به هم پیوسته و هماهنگ هستند.انواع و کاربردهای مختلف موتورهای دیزلی دارای مکانیسم‌ها و سیستم‌های متفاوتی هستند، اما عملکرد آنها اساساً یکسان است.موتور دیزل عمدتاً از اجزای بدنه و مکانیزم‌های شاتون میل لنگ، مکانیسم‌های توزیع سوپاپ و سیستم‌های ورودی و خروجی، سیستم‌های تامین سوخت و کنترل سرعت، سیستم‌های روغن‌کاری، سیستم‌های خنک‌کننده، دستگاه‌های راه‌اندازی و سایر مکانیسم‌ها و سیستم‌ها تشکیل شده است.

1، ترکیب و توابع اجزای موتورهای دیزل

موتور دیزل نوعی موتور احتراق داخلی است که یک وسیله تبدیل انرژی است که انرژی گرمایی آزاد شده از احتراق سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.موتور دیزل بخش قدرت مجموعه ژنراتور است که به طور کلی از مکانیسم میل لنگ و اجزای بدنه، مکانیسم توزیع سوپاپ و سیستم ورودی و خروجی، سیستم تامین دیزل، سیستم روغن کاری، سیستم خنک کننده و سیستم الکتریکی تشکیل شده است.

1. مکانیزم شاتون اتصال میل لنگ

برای تبدیل انرژی حرارتی به‌دست‌آمده به انرژی مکانیکی، باید آن را از طریق مکانیزم شاتون میل لنگ تکمیل کرد.این مکانیسم عمدتاً از اجزایی مانند پیستون، پین پیستون، میله‌های اتصال، میل لنگ و فلایویل‌ها تشکیل شده است.هنگامی که سوخت در محفظه احتراق مشتعل می شود و می سوزد، انبساط گاز باعث ایجاد فشار در بالای پیستون می شود و پیستون را برای حرکت به سمت جلو و عقب در یک خط مستقیم سوق می دهد.با کمک شاتون، میل لنگ می چرخد ​​تا ماشین آلات کار (بار) را برای انجام کار هدایت کند.

2. گروه بدن

اجزای بدنه عمدتاً شامل بلوک سیلندر، سرسیلندر و میل لنگ است.این ماتریس مونتاژ انواع سیستم های مکانیکی در موتورهای دیزلی است و بسیاری از قسمت های آن اجزای مکانیزم میل لنگ و شاتون موتور دیزل، مکانیسم های توزیع سوپاپ و سیستم های ورودی و خروجی، سیستم های تامین سوخت و کنترل سرعت، سیستم های روغن کاری و خنک کننده است. سیستم های.به عنوان مثال سرسیلندر و تاج پیستون با هم فضای محفظه احتراق را تشکیل می دهند و بسیاری از قسمت ها، مجرای ورودی و خروجی و مجاری روغن نیز روی آن چیده شده اند.

3. مکانیزم توزیع شیر

برای اینکه دستگاهی بتواند به طور مداوم انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند، باید به مجموعه ای از مکانیسم های توزیع هوا نیز مجهز باشد تا از ورود منظم هوای تازه و تخلیه گازهای زائد ناشی از احتراق اطمینان حاصل شود.

قطار سوپاپ از یک گروه سوپاپ (دریچه ورودی، دریچه خروجی، راهنمای سوپاپ، صندلی سوپاپ و فنر سوپاپ و غیره) و یک گروه انتقال (تاپت، شیر، بازوی چرخان، شفت بازوی راکر، میل بادامک، و چرخ دنده زمان بندی) تشکیل شده است. ، و غیره.).عملکرد قطار سوپاپ باز و بسته کردن به موقع دریچه های ورودی و خروجی مطابق با الزامات خاص، خروج گاز خروجی در سیلندر و استنشاق هوای تازه است که از روند صاف تهویه موتور دیزل اطمینان حاصل می کند.

4. سیستم سوخت رسانی

انرژی حرارتی باید مقدار مشخصی سوخت را فراهم کند که به داخل محفظه احتراق فرستاده می شود و برای تولید گرما به طور کامل با هوا مخلوط می شود.بنابراین، باید یک سیستم سوخت وجود داشته باشد.

عملکرد سیستم تامین سوخت موتور دیزل این است که مقدار معینی گازوئیل را با فشار معینی در مدت زمان مشخصی به محفظه احتراق تزریق می کند و آن را با هوا مخلوط می کند تا کار احتراق را انجام دهد.این عمدتا از مخزن دیزل، پمپ انتقال سوخت، فیلتر دیزل، پمپ تزریق سوخت (پمپ روغن فشار بالا)، انژکتور سوخت، کنترل کننده سرعت و غیره تشکیل شده است.

5. سیستم خنک کننده

به منظور کاهش تلفات اصطکاک موتورهای دیزلی و اطمینان از دمای طبیعی اجزای مختلف، موتورهای دیزلی باید دارای سیستم خنک کننده باشند.سیستم خنک کننده باید از اجزایی مانند پمپ آب، رادیاتور، ترموستات، فن و ژاکت آب تشکیل شده باشد.

6. سیستم روغن کاری

عملکرد سیستم روانکاری رساندن روغن روانکار به سطوح اصطکاک قطعات متحرک مختلف موتور دیزل است که در کاهش اصطکاک، خنک کننده، تصفیه، آب بندی و جلوگیری از زنگ زدگی، کاهش مقاومت در برابر اصطکاک و سایش و کاهش نقش دارد. گرمای تولید شده توسط اصطکاک را دور می کند و در نتیجه عملکرد طبیعی موتور دیزل را تضمین می کند.عمدتاً از پمپ روغن، فیلتر روغن، رادیاتور روغن، شیرهای مختلف و گذرگاه های روغن روان کننده تشکیل شده است.

7. سیستم را راه اندازی کنید

برای راه اندازی سریع موتور دیزل، یک دستگاه استارت نیز برای کنترل استارت موتور دیزل مورد نیاز است.طبق روش های مختلف راه اندازی، قطعات مجهز به دستگاه راه انداز معمولاً توسط موتورهای الکتریکی یا موتورهای پنوماتیک راه اندازی می شوند.برای مجموعه ژنراتورهای پرقدرت، از هوای فشرده برای راه اندازی استفاده می شود.

2، اصل کار یک موتور دیزل چهار زمانه

در فرآیند حرارتی، فقط فرآیند انبساط سیال عامل توانایی انجام کار را دارد و ما به موتور نیاز داریم که به طور مداوم کار مکانیکی ایجاد کند، بنابراین باید کاری کنیم که سیال کار به طور مکرر منبسط شود.بنابراین لازم است سعی شود قبل از منبسط شدن سیال کار به حالت اولیه بازگردد.بنابراین، یک موتور دیزل باید چهار فرآیند حرارتی را طی کند: ورودی، فشرده سازی، انبساط و اگزوز قبل از اینکه بتواند به حالت اولیه خود بازگردد و به موتور دیزل اجازه می دهد تا به طور مداوم کار مکانیکی ایجاد کند.بنابراین به چهار فرآیند حرارتی فوق سیکل کاری می گویند.اگر پیستون یک موتور دیزلی چهار زمانه و یک سیکل کار را کامل کند، موتور چهار زمانه دیزل نامیده می شود.

1. سکته مغزی مصرفی

هدف از سکته ورودی، استنشاق هوای تازه و آماده شدن برای احتراق سوخت است.برای رسیدن به آبگیری، باید بین داخل و خارج سیلندر اختلاف فشار ایجاد شود.بنابراین، در طول این ضربه، سوپاپ اگزوز بسته می شود، دریچه ورودی باز می شود و پیستون از نقطه مرگ بالا به نقطه مرده پایین حرکت می کند.حجم سیلندر بالای پیستون به تدریج منبسط می شود و فشار کاهش می یابد.فشار گاز در سیلندر حدود 68-93 کیلو پاسکال کمتر از فشار اتمسفر است.تحت تأثیر فشار اتمسفر، هوای تازه از طریق دریچه ورودی به داخل سیلندر مکیده می شود.هنگامی که پیستون به نقطه مرده پایینی می رسد، دریچه ورودی بسته می شود و کورس ورودی به پایان می رسد.

2. سکته فشاری

هدف از کورس تراکمی افزایش فشار و دمای هوای داخل سیلندر و ایجاد شرایط برای احتراق سوخت است.به دلیل بسته بودن دریچه های ورودی و خروجی، هوای سیلندر فشرده می شود و فشار و دما نیز بر همین اساس افزایش می یابد.درجه افزایش بستگی به درجه تراکم دارد و موتورهای دیزلی مختلف ممکن است تفاوت های جزئی داشته باشند.هنگامی که پیستون به نقطه مرده بالایی نزدیک می شود، فشار هوا در سیلندر به (3000-5000) کیلو پاسکال می رسد و دما به 500-700 ℃ می رسد که بسیار بیشتر از دمای خود اشتعال دیزل است.

3. سکته مغزی انبساط

هنگامی که پیستون به پایان می رسد، انژکتور سوخت شروع به تزریق گازوئیل به سیلندر می کند و آن را با هوا مخلوط می کند تا مخلوطی قابل احتراق ایجاد کند و بلافاصله خود به خود مشتعل می شود.در این زمان، فشار داخل سیلندر به سرعت به حدود 6000-9000 کیلو پاسکال افزایش می یابد و درجه حرارت تا (1800-2200) ℃ می رسد.تحت فشار گازهای با دمای بالا و فشار بالا، پیستون به سمت نقطه مرده حرکت می کند و میل لنگ را به چرخش می کشد و کار را انجام می دهد.با پایین آمدن پیستون انبساط گاز، فشار آن به تدریج کاهش می یابد تا دریچه اگزوز باز شود.

4. سکته اگزوز

4. سکته اگزوز

هدف از کورس اگزوز حذف گاز خروجی از سیلندر است.پس از اتمام کورس برق، گاز در سیلندر به گاز خروجی تبدیل می شود و دمای آن به (800 ~ 900) ℃ و فشار به (294 ~ 392) کیلو پاسکال کاهش می یابد.در این مرحله، سوپاپ اگزوز باز می شود در حالی که دریچه ورودی بسته باقی می ماند و پیستون از نقطه مرگ پایین به نقطه مرگ بالا حرکت می کند.تحت فشار باقیمانده و رانش پیستون در سیلندر، گاز خروجی خارج از سیلندر تخلیه می شود.هنگامی که پیستون دوباره به نقطه مرگ بالا می رسد، فرآیند اگزوز به پایان می رسد.پس از اتمام فرآیند اگزوز، دریچه خروجی بسته می‌شود و دریچه ورودی دوباره باز می‌شود و چرخه بعدی را تکرار می‌کند و به طور مداوم به صورت خارجی کار می‌کند.

3- طبقه بندی و ویژگی های موتورهای دیزل

موتور دیزل یک موتور احتراق داخلی است که از دیزل به عنوان سوخت استفاده می کند.موتورهای دیزلی متعلق به موتورهای احتراق تراکمی هستند که اغلب به نام مخترع اصلی خود، دیزل، موتورهای دیزلی نامیده می شوند.هنگامی که یک موتور دیزل کار می کند، هوا را از سیلندر می کشد و به دلیل حرکت پیستون به درجه بالایی فشرده می شود و به دمای بالای 500-700 ℃ می رسد.سپس سوخت به صورت مه در هوای با دمای بالا پاشیده می شود و با هوای با دمای بالا مخلوط می شود تا مخلوطی قابل احتراق ایجاد شود که به طور خودکار مشتعل شده و می سوزد.انرژی آزاد شده در حین احتراق روی سطح بالایی پیستون عمل می کند و آن را هل داده و از طریق شاتون و میل لنگ به کار مکانیکی دوار تبدیل می کند.

1. نوع موتور دیزل

(1) با توجه به چرخه کار، می توان آن را به موتورهای دیزل چهار زمانه و دو زمانه تقسیم کرد.

(2) با توجه به روش خنک کننده، می توان آن را به موتورهای دیزل آب خنک و هوا خنک تقسیم کرد.

(3) با توجه به روش ورودی، می توان آن را به موتورهای دیزل توربوشارژ و غیر توربوشارژ (دمش طبیعی) تقسیم کرد.

(4) با توجه به سرعت، موتورهای دیزلی را می توان به سرعت بالا (بیش از 1000 دور در دقیقه)، سرعت متوسط ​​(300-1000 دور در دقیقه) و سرعت پایین (کمتر از 300 دور در دقیقه) تقسیم کرد.

(5) با توجه به محفظه احتراق، موتورهای دیزل را می توان به انواع تزریق مستقیم، محفظه چرخشی و پیش محفظه تقسیم کرد.

(6) با توجه به نحوه عملکرد فشار گاز، می توان آن را به موتورهای دیزل تک عمل، دو عمل و پیستون مخالف تقسیم کرد.

(7) با توجه به تعداد سیلندرها، می توان آن را به موتورهای دیزل تک سیلندر و چند سیلندر تقسیم کرد.

(8) با توجه به کاربرد آنها، آنها را می توان به موتورهای دیزل دریایی، موتورهای دیزل لوکوموتیو، موتورهای دیزل خودرو، موتورهای دیزلی ماشین آلات کشاورزی، موتورهای دیزلی ماشین آلات مهندسی، موتورهای دیزل تولید برق و موتورهای دیزلی با قدرت ثابت تقسیم کرد.

(9) با توجه به روش تامین سوخت، می توان آن را به منبع سوخت پمپ روغن فشار بالا مکانیکی و منبع سوخت تزریق الکترونیکی کنترل الکترونیکی فشار بالا تقسیم کرد.

(10) با توجه به چینش استوانه ها، می توان آن را به ترتیبات مستقیم و V شکل، آرایش های افقی مخالف، آرایش های W شکل، ترتیبات ستاره ای شکل و غیره تقسیم کرد.

(11) با توجه به سطح قدرت، می توان آن را به کوچک (200KW)، متوسط ​​(200-1000KW)، بزرگ (1000-3000KW) و بزرگ (3000KW و بالاتر) تقسیم کرد.

2. مشخصات موتورهای دیزلی برای تولید نیرو

مجموعه دیزل ژنراتورها توسط موتورهای دیزلی کار می کنند.در مقایسه با تجهیزات رایج تولید برق مانند ژنراتورهای برق حرارتی، ژنراتورهای توربین بخار، ژنراتورهای توربین گاز، ژنراتورهای انرژی هسته ای و غیره، آنها دارای ویژگی های ساختار ساده، فشرده بودن، سرمایه گذاری کوچک، ردپای کوچک، راندمان حرارتی بالا، راه اندازی آسان، کنترل انعطاف پذیر، روش های عملیاتی ساده، نگهداری و تعمیر راحت، هزینه جامع کم مونتاژ و تولید برق، و تامین و ذخیره سازی سوخت راحت.بیشتر موتورهای دیزلی که برای تولید برق استفاده می شوند، انواعی از موتورهای دیزلی همه منظوره یا سایر مقاصد هستند که ویژگی های زیر را دارند:

(1) فرکانس و سرعت ثابت

فرکانس برق AC در 50 هرتز و 60 هرتز ثابت است، بنابراین سرعت مجموعه ژنراتور فقط می تواند 1500 و 1800 r/min باشد.چین و کشورهای مصرف کننده برق شوروی سابق عمدتاً از 1500r/min استفاده می کنند، در حالی که کشورهای اروپایی و آمریکایی عمدتاً از 1800r/min استفاده می کنند.

(2) محدوده ولتاژ پایدار

ولتاژ خروجی دیزل ژنراتورهای مورد استفاده در چین 400/230 ولت (6.3 کیلو ولت برای مجموعه ژنراتورهای بزرگ)، با فرکانس 50 هرتز و ضریب توان cos ф= 0.8 است.

(3) دامنه تغییرات قدرت گسترده است.

قدرت موتورهای دیزلی مورد استفاده برای تولید برق می تواند از 0.5 کیلووات تا 10000 کیلووات متغیر باشد.به طور کلی، موتورهای دیزلی با محدوده توان 12 تا 1500 کیلووات به عنوان نیروگاه های سیار، منابع برق پشتیبان، منابع برق اضطراری یا منابع برق روستایی معمول استفاده می شوند.نیروگاه های ثابت یا دریایی معمولاً به عنوان منابع برق با توان خروجی ده ها هزار کیلووات استفاده می شوند.

(4) ذخیره قدرت خاصی دارد.

موتورهای دیزلی برای تولید برق معمولاً تحت شرایط عملیاتی پایدار با نرخ بار بالا کار می کنند.منابع برق اضطراری و پشتیبان عموماً با توان 12 ساعت رتبه بندی می شوند، در حالی که منابع برق معمولی با توان پیوسته رتبه بندی می شوند (قدرت تطبیق مجموعه ژنراتور باید تلفات انتقال و قدرت تحریک موتور را کسر کند و ذخیره توان مشخصی را باقی بگذارد).

(5) مجهز به دستگاه کنترل سرعت.

برای اطمینان از پایداری فرکانس ولتاژ خروجی مجموعه ژنراتور، دستگاه های کنترل سرعت با عملکرد بالا به طور کلی نصب می شوند.برای عملکرد موازی و مجموعه های ژنراتور متصل به شبکه، دستگاه های تنظیم سرعت نصب می شوند.

(6)دارای عملکردهای حفاظتی و اتوماسیون است.

خلاصه:

(7)با توجه به استفاده اصلی موتورهای دیزلی برای تولید برق به عنوان منابع انرژی پشتیبان، منابع انرژی متحرک و منابع انرژی جایگزین، تقاضای بازار سال به سال افزایش یافته است.ساخت شبکه دولتی موفقیت بزرگی به دست آورده است و منبع تغذیه اساساً پوشش سراسری را به دست آورده است.در این زمینه، کاربرد موتورهای دیزلی برای تولید برق در بازار چین نسبتاً محدود است، اما همچنان برای توسعه اقتصاد ملی ضروری هستند.با توسعه مداوم فناوری تولید، فناوری کنترل خودکار، فناوری الکترونیکی و فناوری ساخت مواد کامپوزیت در سراسر جهان.موتورهای دیزلی برای تولید برق به سمت کوچک سازی، قدرت بالا، مصرف سوخت کم، آلایندگی کم، صدای کم و هوشمندی در حال توسعه هستند.پیشرفت مستمر و به روز رسانی فن آوری های مرتبط، قابلیت تضمین منبع تغذیه و سطح فنی موتورهای دیزلی برای تولید برق را بهبود بخشیده است که ارتقای مستمر قابلیت های تضمین منبع تغذیه جامع در زمینه های مختلف را تا حد زیادی ارتقا می دهد.

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