Riassunto: i motori diesel possono produrre potenza durante il funzionamento.Oltre alla camera di combustione e al meccanismo della biella della manovella che convertono direttamente l'energia termica del carburante in energia meccanica, devono anche disporre di meccanismi e sistemi corrispondenti per garantirne il funzionamento, e questi meccanismi e sistemi sono interconnessi e coordinati.Diversi tipi e usi di motori diesel hanno forme diverse di meccanismi e sistemi, ma le loro funzioni sono sostanzialmente le stesse.Il motore diesel è composto principalmente da componenti della carrozzeria e meccanismi di biella, meccanismi di distribuzione delle valvole e sistemi di aspirazione e scarico, sistemi di alimentazione del carburante e di controllo della velocità, sistemi di lubrificazione, sistemi di raffreddamento, dispositivi di avviamento e altri meccanismi e sistemi.
1、 Composizione e funzioni dei componenti dei motori diesel
Il motore diesel è un tipo di motore a combustione interna, ovvero un dispositivo di conversione dell'energia che converte l'energia termica rilasciata dalla combustione del carburante in energia meccanica.Il motore diesel è la parte di potenza del gruppo elettrogeno, generalmente composto dal meccanismo della biella dell'albero motore e dai componenti del corpo, dal meccanismo di distribuzione delle valvole e dal sistema di aspirazione e scarico, dal sistema di alimentazione diesel, dal sistema di lubrificazione, dal sistema di raffreddamento e dal sistema elettrico.
1. Meccanismo della biella dell'albero motore
Per convertire l'energia termica ottenuta in energia meccanica, è necessario completarla attraverso un meccanismo a biella dell'albero motore.Questo meccanismo è composto principalmente da componenti come pistoni, spinotti, bielle, alberi motore e volani.Quando il carburante si accende e brucia nella camera di combustione, l'espansione del gas genera pressione nella parte superiore del pistone, spingendo il pistone a muoversi avanti e indietro in linea retta.Con l'aiuto della biella, l'albero motore ruota per azionare il macchinario funzionante (carico) per eseguire il lavoro.
2. Gruppo corporeo
I componenti della carrozzeria comprendono principalmente il blocco cilindri, la testata e il basamento.È la matrice di assemblaggio di vari sistemi meccanici nei motori diesel e molte sue parti sono componenti della manovella del motore diesel e dei meccanismi delle bielle, meccanismi di distribuzione delle valvole e sistemi di aspirazione e scarico, sistemi di alimentazione del carburante e di controllo della velocità, sistemi di lubrificazione e raffreddamento. sistemi.Ad esempio, la testata e il cielo del pistone formano insieme uno spazio della camera di combustione, su cui sono disposte anche molte parti, condotti di aspirazione e scarico e passaggi dell'olio.
3. Meccanismo di distribuzione della valvola
Affinché un dispositivo possa convertire continuamente l'energia termica in energia meccanica, deve essere dotato anche di una serie di meccanismi di distribuzione dell'aria per garantire l'immissione regolare di aria fresca e lo scarico dei gas di scarico della combustione.
Il treno valvole è composto da un gruppo valvole (valvola di aspirazione, valvola di scarico, guida valvola, sede valvola e molla valvola, ecc.) e un gruppo di trasmissione (punteria, punteria, bilanciere, albero bilanciere, albero a camme e ingranaggio di distribuzione , eccetera.).La funzione del treno valvole è quella di aprire e chiudere tempestivamente le valvole di aspirazione e scarico in base a determinati requisiti, scaricare il gas di scarico nel cilindro e inalare aria fresca, garantendo il regolare processo di ventilazione del motore diesel.
4. Sistema di alimentazione
L'energia termica deve fornire una certa quantità di combustibile, che viene inviato nella camera di combustione e completamente miscelato con l'aria per generare calore.Pertanto, deve esserci un sistema di alimentazione.
La funzione del sistema di alimentazione del carburante del motore diesel è quella di iniettare una certa quantità di diesel nella camera di combustione ad una certa pressione entro un certo periodo di tempo e mescolarlo con l'aria per svolgere il lavoro di combustione.È costituito principalmente da un serbatoio diesel, una pompa di trasferimento del carburante, un filtro diesel, una pompa di iniezione del carburante (pompa dell'olio ad alta pressione), un iniettore di carburante, un regolatore di velocità, ecc.
5. Sistema di raffreddamento
Per ridurre la perdita di attrito dei motori diesel e garantire la normale temperatura dei vari componenti, i motori diesel devono disporre di un sistema di raffreddamento.Il sistema di raffreddamento dovrebbe essere costituito da componenti quali pompa dell'acqua, radiatore, termostato, ventola e camicia d'acqua.
6. Sistema di lubrificazione
La funzione del sistema di lubrificazione è quella di fornire olio lubrificante alle superfici di attrito di varie parti mobili del motore diesel, che svolge un ruolo nel ridurre l'attrito, raffreddare, purificare, sigillare e prevenire la ruggine, riducendo la resistenza all'attrito e l'usura e prendendo allontanare il calore generato dall'attrito, garantendo così il normale funzionamento del motore diesel.È costituito principalmente da una pompa dell'olio, un filtro dell'olio, un radiatore dell'olio, varie valvole e passaggi dell'olio lubrificante.
7. Avviare il sistema
Per avviare rapidamente il motore diesel, è necessario anche un dispositivo di avviamento per controllare l'avvio del motore diesel.Secondo le diverse modalità di avviamento, i componenti dotati del dispositivo di avviamento vengono solitamente avviati da motori elettrici o pneumatici.Per i gruppi elettrogeni ad alta potenza, per l'avviamento viene utilizzata aria compressa.
2、 Il principio di funzionamento di un motore diesel a quattro tempi
Nel processo termico, solo il processo di espansione del fluido di lavoro ha la capacità di svolgere lavoro e richiediamo che il motore generi continuamente lavoro meccanico, quindi dobbiamo far espandere ripetutamente il fluido di lavoro.Pertanto è necessario cercare di riportare il fluido di lavoro allo stato iniziale prima dell'espansione.Pertanto, un motore diesel deve passare attraverso quattro processi termici: aspirazione, compressione, espansione e scarico prima di poter tornare al suo stato iniziale, consentendo al motore diesel di generare continuamente lavoro meccanico.Pertanto, i quattro processi termici sopra menzionati sono chiamati ciclo di lavoro.Se il pistone di un motore diesel completa quattro tempi e completa un ciclo di lavoro, il motore viene chiamato motore diesel a quattro tempi.
1. Corsa di aspirazione
Lo scopo della corsa di aspirazione è inalare aria fresca e prepararsi alla combustione del carburante.Per ottenere l'aspirazione è necessario che si formi una differenza di pressione tra l'interno e l'esterno del cilindro.Pertanto, durante questa corsa, la valvola di scarico si chiude, la valvola di aspirazione si apre e il pistone si sposta dal punto morto superiore al punto morto inferiore.Il volume nel cilindro sopra il pistone si espande gradualmente e la pressione diminuisce.La pressione del gas nella bombola è inferiore di circa 68-93 kPa rispetto alla pressione atmosferica.Sotto l'azione della pressione atmosferica, l'aria fresca viene aspirata nel cilindro attraverso la valvola di aspirazione.Quando il pistone raggiunge il punto morto inferiore, la valvola di aspirazione si chiude e la corsa di aspirazione termina.
2. Corsa di compressione
Lo scopo della corsa di compressione è aumentare la pressione e la temperatura dell'aria all'interno del cilindro, creando le condizioni per la combustione del carburante.A causa delle valvole di aspirazione e scarico chiuse, l'aria nel cilindro viene compressa e anche la pressione e la temperatura aumentano di conseguenza.Il grado di aumento dipende dal grado di compressione e diversi motori diesel possono presentare lievi differenze.Quando il pistone si avvicina al punto morto superiore, la pressione dell'aria nel cilindro raggiunge (3000-5000) kPa e la temperatura raggiunge 500-700 ℃, superando di gran lunga la temperatura di autoaccensione del diesel.
3. Corsa di espansione
Quando il pistone sta per esaurirsi, l'iniettore di carburante inizia ad iniettare il gasolio nel cilindro, mescolandolo con l'aria fino a formare una miscela combustibile, e immediatamente si autoaccende.In questo momento, la pressione all'interno del cilindro aumenta rapidamente a circa 6000-9000 kPa e la temperatura raggiunge (1800-2200) ℃.Sotto la spinta dei gas ad alta temperatura e alta pressione, il pistone si sposta verso il punto morto e fa ruotare l'albero motore, compiendo lavoro.Man mano che il pistone di espansione del gas scende, la sua pressione diminuisce gradualmente fino all'apertura della valvola di scarico.
4. Corsa di scarico
4. Corsa di scarico
Lo scopo della corsa di scarico è rimuovere il gas di scarico dal cilindro.Una volta completata la corsa di potenza, il gas nel cilindro diventa gas di scarico e la sua temperatura scende a (800~900) ℃ e la pressione scende a (294~392) kPa.A questo punto la valvola di scarico si apre mentre quella di aspirazione rimane chiusa, ed il pistone si sposta dal punto morto inferiore al punto morto superiore.Sotto la pressione residua e la spinta del pistone nel cilindro, il gas di scarico viene scaricato all'esterno del cilindro.Quando il pistone raggiunge nuovamente il punto morto superiore, il processo di scarico termina.Una volta completato il processo di scarico, la valvola di scarico si chiude e la valvola di aspirazione si riapre, ripetendo il ciclo successivo e lavorando continuamente all'esterno.
3、 Classificazione e caratteristiche dei motori diesel
Un motore diesel è un motore a combustione interna che utilizza il diesel come carburante.I motori diesel appartengono ai motori ad accensione spontanea, spesso chiamati motori diesel dal nome del loro principale inventore, Diesel.Quando un motore diesel è in funzione, aspira aria dal cilindro e viene compressa in misura elevata a causa del movimento del pistone, raggiungendo un'elevata temperatura di 500-700 ℃.Quindi, il carburante viene spruzzato nell'aria ad alta temperatura sotto forma di nebbia, miscelato con l'aria ad alta temperatura per formare una miscela combustibile, che si accende e brucia automaticamente.L'energia sprigionata durante la combustione agisce sulla superficie superiore del pistone, spingendolo e trasformandolo in lavoro meccanico rotante attraverso la biella e l'albero motore.
1. Tipo di motore diesel
(1) In base al ciclo di lavoro, può essere suddiviso in motori diesel a quattro tempi e a due tempi.
(2) In base al metodo di raffreddamento, può essere suddiviso in motori diesel raffreddati ad acqua e raffreddati ad aria.
(3) In base al metodo di aspirazione, può essere suddiviso in motori diesel turbocompressi e non turbocompressi (aspirati).
(4) In base alla velocità, i motori diesel possono essere suddivisi in alta velocità (oltre 1.000 giri/min), media velocità (300-1.000 giri/min) e bassa velocità (meno di 300 giri/min).
(5) In base alla camera di combustione, i motori diesel possono essere suddivisi in iniezione diretta, camera di turbolenza e precamera.
(6) In base alla modalità di azione della pressione del gas, può essere suddiviso in motori diesel a semplice effetto, a doppio effetto e a pistoni contrapposti.
(7) In base al numero di cilindri, i motori diesel possono essere suddivisi in motori diesel monocilindrici e multicilindrici.
(8) A seconda del loro utilizzo, possono essere suddivisi in motori diesel marini, motori diesel per locomotive, motori diesel per veicoli, motori diesel per macchine agricole, motori diesel per macchine ingegneristiche, motori diesel per produzione di energia e motori diesel a potenza fissa.
(9) In base al metodo di alimentazione del carburante, può essere suddiviso in alimentazione di carburante con pompa dell'olio meccanica ad alta pressione e alimentazione di carburante con iniezione di controllo elettronico common rail ad alta pressione.
(10) Secondo la disposizione dei cilindri, può essere divisa in disposizioni diritte e a forma di V, disposizioni orizzontalmente opposte, disposizioni a forma di W, disposizioni a stella, ecc.
(11) In base al livello di potenza, può essere suddiviso in piccolo (200KW), medio (200-1000KW), grande (1000-3000KW) e grande (3000KW e superiore).
2. Caratteristiche dei motori diesel per la produzione di energia
I gruppi elettrogeni diesel sono alimentati da motori diesel.Rispetto alle comuni apparecchiature per la produzione di energia come generatori di energia termica, generatori di turbine a vapore, generatori di turbine a gas, generatori di energia nucleare, ecc., hanno le caratteristiche di struttura semplice, compattezza, piccolo investimento, ingombro ridotto, elevata efficienza termica, facile avviamento, controllo flessibile, procedure operative semplici, manutenzione e riparazione convenienti, costi complessivi bassi di assemblaggio e produzione di energia e fornitura e stoccaggio convenienti del carburante.La maggior parte dei motori diesel utilizzati per la produzione di energia sono varianti di motori diesel per uso generale o per altri scopi, che presentano le seguenti caratteristiche:
(1) Frequenza e velocità fisse
La frequenza dell'alimentazione CA è fissata a 50 Hz e 60 Hz, quindi la velocità del gruppo elettrogeno può essere solo 1500 e 1800 giri/min.La Cina e i paesi consumatori dell’ex Unione Sovietica utilizzano principalmente 1500 giri/min, mentre i paesi europei e americani utilizzano principalmente 1800 giri/min.
(2) Intervallo di tensione stabile
La tensione di uscita dei gruppi elettrogeni diesel utilizzati in Cina è 400/230V (6,3kV per gruppi elettrogeni di grandi dimensioni), con frequenza di 50Hz e fattore di potenza cos ф= 0,8.
(3) La gamma di variazione della potenza è ampia.
La potenza dei motori diesel utilizzati per la produzione di energia può variare da 0,5 kW a 10.000 kW.Generalmente, i motori diesel con una gamma di potenza compresa tra 12 e 1500 kW vengono utilizzati come centrali elettriche mobili, fonti di energia di riserva, fonti di energia di emergenza o fonti di energia rurale comunemente utilizzate.Come fonti di energia vengono comunemente utilizzate centrali elettriche fisse o marine, con una potenza di decine di migliaia di kilowatt.
(4) Ha una certa riserva di carica.
I motori diesel per la produzione di energia generalmente funzionano in condizioni operative stabili con tassi di carico elevati.Le fonti di alimentazione di emergenza e di backup sono generalmente classificate per una potenza di 12 ore, mentre le fonti di alimentazione comunemente utilizzate sono classificate per una potenza continua (la potenza corrispondente del gruppo elettrogeno dovrebbe detrarre la perdita di trasmissione e la potenza di eccitazione del motore e lasciare una certa riserva di potenza).
(5) Dotato di dispositivo di controllo della velocità.
Per garantire la stabilità della frequenza della tensione di uscita del gruppo elettrogeno, vengono generalmente installati dispositivi di controllo della velocità ad alte prestazioni.Per il funzionamento in parallelo e i gruppi elettrogeni collegati alla rete sono installati dispositivi di regolazione della velocità.
(6)Ha funzioni di protezione e automazione.
Riepilogo:
(7)A causa dell’utilizzo principale dei motori diesel per la produzione di energia come fonti di energia di riserva, fonti di energia mobili e fonti di energia alternative, la domanda del mercato è aumentata di anno in anno.La costruzione della State Grid ha ottenuto un grande successo e la fornitura di energia elettrica ha raggiunto sostanzialmente una copertura nazionale.In questo contesto, l'applicazione dei motori diesel per la produzione di energia nel mercato cinese è relativamente limitata, ma sono ancora indispensabili per lo sviluppo dell'economia nazionale.Con il continuo sviluppo della tecnologia di produzione, della tecnologia di controllo automatico, della tecnologia elettronica e della tecnologia di produzione di materiali compositi in tutto il mondo.I motori diesel per la produzione di energia si stanno sviluppando verso la miniaturizzazione, l’elevata potenza, il basso consumo di carburante, le basse emissioni, la bassa rumorosità e l’intelligenza.Il continuo progresso e gli aggiornamenti delle tecnologie correlate hanno migliorato la capacità di garanzia dell’alimentazione e il livello tecnico dei motori diesel per la produzione di energia, il che promuoverà notevolmente il continuo miglioramento delle capacità complete di garanzia dell’alimentazione in vari campi.
https://www.eaglepowermachine.com/popular-kubota-type-water-cooled-diesel-engine-product/
Orario di pubblicazione: 02 aprile 2024