Назначение и устройство газораспределительного механизма: Как устроен газораспределительный механизм | Новости автомира

Содержание

Газораспределительный механизм двигателя — устройство и назначение, ремень газораспределительного механизма

ТЕХПОМОЩЬ ВЫЕЗД АВТОЭЛЕКТРИКА, МЕХАНИКА

8 (915) 045-51-51

Единый Городской Номер

диспетчер: +7 (495) 205-63-48

ТЕХПОМОЩЬ ВЫЕЗД АВТОЭЛЕКТРИКА, МЕХАНИКА

8 (915) 045-51-51

Назначение и устройство газораспределительного механизма двигателя

Назначение газораспределительного механизма состоит в том, чтобы управлять работой клапанов, а именно — открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны в определенной последовательности в соответствии с тактами рабочего цикла.

Главная деталь в устройстве газораспределительного механизма двигателя — распределительный вал. Кулачки, выполненные на распределительном вале, в процессе его вращения периодически нажимают на клапаны через рычаги или специальные шайбы. В результате клапаны открываются и закрываются.

Ремень газораспределительного механизма

Для привода распределительного вала используется цепь или зубчатый ремень газораспределительного механизма. В одной головке цилиндров могут быть установлены два распределительных вала. Один из них управляет работой впускных, а другой — выпускных клапанов. Такая схема ГРМ называется двухвальной.

Ремень газораспределительного механизма передаёт вращение от коленчатого вала распределительному валу. В процессе работы двигатель нагревается. Нагрев стержня клапана приводит к его удлинению. Для компенсации этого явления в конструкции привода клапана требуется тепловой зазор. Если зазора не будет, клапан не сможет плотно закрываться, а это приведет к значительному падению компрессии, и как следствие, уменьшению мощности двигателя. В процессе эксплуатации зазор необходимо проверять и при необходимости регулировать. Периодичность и алгоритм выполнения этой операции зависят от конструкции привода клапанов и могут значительно отличаться для двигателей разных моделей.

Многие современные двигатели оснащены гидрокомпенсаторами. Гидрокомпенсатор устроен таким образом, что его высота может изменяться под действием давления масла из системы смазки.

Величина изменения равна тепловому зазору в приводе. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Применение гидрокомпенсаторов исключает необходимость регулировки тепловых зазоров. Из следующей главы можно будет узнать описание работы системы охлаждения двигателя, а именно современного двигателя внутреннего сгорания.

Устройство газораспределительного механизма в многоцилиндровом двигателе принципиально не отличается от случая одноцилиндрового двигателя. Однако, в многоцилиндровом двигателе необходима синхронная работа цилиндров. Поэтому, прежде чем перейти к рассмотрению устройства многоцилиндровых двигателей, необходимо познакомиться с несколькими важными понятиями, характеризующими конструкцию и работу одноцилиндрового мотора. А в одной из следующих глав можно будет узнать назначение, устройство и принцип работы системы смазки современного двигателя внутреннего сгорания.

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня, при котором колено коленчатого вала устремлено вертикально вверх и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на максимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.

Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня, колено коленчатого вала устремлено вертикально вниз и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на минимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.

Расстояние между ВМТ и HMT называется ходом поршня.

Объем над поршнем, расположенным в ВМТ, называется объемом камеры сгорания, обозначается Vc.

Объем над поршнем, расположенным в НМТ, называется полным объемом цилиндра, обозначается Vn.

Если из полного объема вычесть объем камеры сгорания, получим рабочий объем цилиндра (Vp):
Vn — Vc = Vp

Рабочий объем цилиндра — очень важный параметр, от которого зависят многие характеристики двигателя.

Еще одним важным параметром является степень сжатия. Степень сжатия определяется отношением полного объема Vn к объему камеры сгорания Vc.

Степень сжатия современных бензиновых моторов лежит в пределах 9-14, а дизельных — 14-24. Чем выше степень сжатия, тем мощнее и экономичнее двигатель при прочих равных условиях.

Одноцилиндровые двигатели с успехом применяются в мототехнике, а также в средствах малой механизации (газонокосилки, бензопилы и т. д.), но в автомобилях не используются. В серийных современных автомобилях можно встретить моторы с количеством цилиндров от 2 до 12.

Рабочий объем многоцилиндрового двигателя равен сумме рабочих объемов цилиндров.

Расположение цилиндров бывает также разным. В зависимости от этого двигатели бывают рядные, V-образные, VR-образные, W-образные и оппозитные.

Наибольшее распространение получили рядные четырехцилиндровые двигатели. Это не означает, что они являются лучшими, их популярность вызвана относительной простотой и соответственно доступной ценой.

Следует отметить, что в многоцилиндровом двигателе рабочие процессы в разных цилиндрах равномерно распределены.

Для примера рассмотрим очередность тактов по цилиндрам в четырехцилиндровом двигателе.

Как видно из таблицы за два оборота коленчатого вала во всех четырех цилиндрах происходит рабочий процесс, а сдвиг между ними составляет пол оборота.

Теперь давайте с самого начала посмотрим, как работает многоцилиндровый двигатель на примере четырехцилиндрового бензинового двигателя.

Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания в положение «старт», включается электродвигатель стартера и начинает вращать коленчатый вал двигателя за маховик. Поршни начнут двигаться вверх-вниз.

В одном из цилиндров (например, в третьем) поршень окажется в ВМТ такта впуска раньше других.

Кулачки распределительного вала расположены таким образом, что в этот момент в третьем цилиндре откроется впускной клапан, и камера сгорания начнет наполняться топливовоздушной смесью.

В момент, когда поршень третьего цилиндра подойдет к HMT (пол оборота коленчатого вала), к ВМТ такта впуска подойдет поршень четвертого цилиндра.

В третьем цилиндре начинается такт сжатия, а в четвертом — начинается такт впуска. В третьем цилиндре оба клапана закрыты, а в четвертом — открывается впускной.

При достижении поршнем третьего цилиндра очередного ВМТ, в этом цилиндре срабатывает система зажигания, происходит воспламенение смеси с последующим рабочим ходом. В четвертом цилиндре в это время происходит сжатие.

Еще через пол оборота в третьем цилиндре откроется выпускной клапан и начнется выпуск отработавших газов. В четвертом цилиндре в это время будет рабочий ход.

Во втором и первом цилиндрах происходит все то же самое, но с опозданием (относительно третьего цилиндра) на полтора и один оборот соответственно.

Типы и устройство газораспределительных механизмов

 

Какое назначение газораспределительного механизма в двигателе?

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры карбюраторного двигателя горючей смеси или воздуха (в дизельном двигателе) и выпуска отработавших газов из цилиндров в соответствии с протеканием рабочего цикла двигателя.

Какого типа газораспределительный механизм применяется на двигателях современных автомобилей отечественного производства?

На автомобильных двигателях отечественного производства применяется клапанный газораспределительный механизм с нижним или верхним расположением клапанов и установкой распределительного вала в блоке или в головке блока цилиндров. На большинстве двигателей в цилиндре устанавливают по два клапана: впускной, открывающий доступ горючей смеси или воздуха в цилиндр, и выпускной, открывающий выход отработавших газов из цилиндра.

На некоторых двигателях (спортивных, гоночных) автомобилей устанавливают два впускных и один выпускной клапаны, а иногда два впускных и два выпускных клапана. на каждый цилиндр. Управление клапанами осуществляется кулачками распределительного вала, который приводится во вращение от коленчатого вала с помощью шестерен или звездочек с цепным или ременным приводом.

Так как в течение рабочего цикла четырехтактного двигателя каждый из клапанов должен открыться по одному разу, то распределительный вал за два оборота коленчатого вала должен повернуться один раз. Следовательно, передаточное отношение между ними 2 : 1.

Как устроен и работает газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов?

Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (двигатели автомобилей ГАЗ-51, Г АЗ-52-04 и другие) состоит (рис.16) из распределительного вала 4 с кулачками 3 и шестерней 2, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 1, закрепленной на коленчатом валу; толкателей 5 с регулировочным болтом 7 и контргайкой 6; клапана 12 с пружиной 10, сухариками 9 и опорной конической шайбой 8; направляющей клапана 11 и седла клапана 13.

Рис.16. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов.

Работает такой механизм так. При вращении коленчатого вала крутящий момент от шестерни 1 передается шестерне 2, которая жестко закреплена на распределительном валу и вращает его. Распределительный вал, поворачиваясь, своим кулачком 3 воздействует на толкатель 5 и поднимает его, а он через регулировочный болт 7 воздействует на клапан 12 и открывает его. Пружина 10 при этом сжимается. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок, поворачиваясь, прекращает воздействовать на толкатель и клапан, а пружина, распрямляясь, закрывает клапан.

Для плотного закрытия клапана необходимо, чтобы между стержнем клапана и толкателем был тепловой зазор, величина которого устанавливается заводом-изготовителем. Обычно он находится в пределах 0,15-0,30 мм для впускного клапана и 0,20-0,40 мм для выпускного.

В процессе эксплуатации двигателя тепловой зазор может изменяться. Поэтому для его регулировки в торец толкателя ввернут, регулировочный болт 7 с контргайкой 6, а на самом толкателе выполнены лыски для удерживания толкателя, от проворачивания при регулировке зазора.

Как устроен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов?

На большинстве современных автомобильных двигателей применяется газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Это позволяет улучшить форму камеры сгорания, лучше наполнить цилиндры горючей смесью или воздухом, повысить степень сжатия и экономичность работы двигателя. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов при нижнем расположении распределительного вала (рис.17) состоит из распределительного вала 1 с кулачками 2 и опорными шейками 3; толкателя 4; штанги 5; коромысла 6 с регулировочным винтом 7 и контргайкой 8, установленных на оси 9; деталей 10 крепления пружины на стержне клапана, к которым относятся сухарики 11 с внешней конической поверхностью и внутренним буртиком, коническая втулка 12, опорная шайба 13 и маслоотражательный колпачок 14, изготовленный из маслостойкой резины; пружины 15, стремящейся удерживать клапан в закрытом положении; направляющей втулки 16; клапана 17; гнезда клапана 18.

Рис.17. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.

При сборке пружину сжимают и устанавливают маслоотражательный колпачок 14 (только для впускного клапана), опорную шайбу 13, коническую втулку 12 и сухарики 11 так, чтобы их буртик вошел в кольцевую выточку на стержне клапана. При отпускании пружины она, распрямляясь, давит на коническую поверхность втулки и сухариков, удерживаясь на стержне клапана. Вторым концом пружина упирается в головку блока через опорную шайбу.

Как работает, газораспределительный, механизм с верхним расположением клапанов?

При вращении распределительного вала 1 кулачок 2 воздействует на толкатель 4 и поднимает его, а он через штангу 5 передает усилие на коромысло 6, которое, поворачиваясь на оси 9, вторым своим концом давит на стержень клапана 17 и открывает его. Пружина 15 при этом сжимается.

При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок прекращает воздействовать на толкатель, и пружина, распрямляясь, плотно закрывает клапан в гнезде 18. Для регулировки теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом предусмотрен регулировочный винт 7 с контргайкой 8.

В чем особенность расположения деталей газораспределительного механизма V-образных двигателей?

На V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и других устанавливают один распределительный вал. Толкатели и штанги располагаются наклонно.

Может ли располагаться распределительный вал в головке блока цилиндров?

На двигателях автомобилей ВАЗ, «Москвич-2140» и других распределительный вал распложен непосредственно в головке блока цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала с помощью звездочек и цепи или специального зубчатого ремня. При этом толкатели и штанги отсутствуют, что позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 5000 об/мин и более при хорошем наполнении цилиндров горючей смесью.

На рисунке 18 показан газораспределительный механизм двигателя автомобиля «Москвич-2140», в котором клапаны располагаются в два ряда, что способствует лучшей очистке цилиндров от отработавших. газов и более полному их наполнению горючей смесью. Распределительный вал 4 установлен в головке блока на подшипниках и приводится во вращение от коленчатого вала 15 с помощью ведущей 10 и ведомой 13 звездочек, соединенных между собой втулочно-роликовой цепью 14 с натяжным устройством 11 и 12.

Рис.18. Газораспределительный механизм с цепным приводом.

Кулачки распределительного вала при вращении воздействуют непосредственно на коромысло 5 впускного клапана 9 или коромысло 3 выпускного клапана 1, открывая их. Закрываются клапаны с помощью пружин 8. В коромысла ввернуты регулировочные болты с контргайками 7. В нижней части коромысла установлены наконечники 2 из специальной стали для уменьшения износа.

Какие формы камер сгорания применяются на автомобильных двигателях и какое их влияние на рабочий цикл двигателя?

Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на рабочий процесс двигателя, а следовательно, на его мощность и экономичность. На двигателях с нижним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157К и другие) применяется Г-образная камера сгорания (рис. 19, а). В такой камере при сжатии создается интенсивное завихрение горючей смеси, повышающее скорость горения, что снижает появление детонации. Наличие узкой щели (1,5-2,0 мм) между сводом камеры и поршнем 1, когда он находится в ВМТ, способствует охлаждению горючей смеси, наиболее удаленной от свечи 2, что также снижает возможность появления детонации. Однако эта камера сгорания имеет и существенные недостатки: низкую степень сжатия (не более 6,5) и большую поверхность охлаждения, что ведет к усиленной теплоотдаче через стенки, а следовательно, к уменьшению мощности и экономичности двигателя. На последних моделях рядных двигателей с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, «Москвич-2140» и другие) применяется полусферическая (шатровая) камера сгорания (рис.19, б), а на V-образных двигателях (автомобили ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и других) – клиновая (рис. 19, в). Такие камеры имеют минимальную поверхность охлаждения и минимальные тепловые потери, что исключает появление детонации и позволяет повысить степень сжатия. Следовательно, повышается мощность и экономичность таких двигателей.

Рис.19. Формы камер сгорания:
а – Г-образная; б – полусферическая; в – клиновая; г – неразделенная.

На автомобильных дизельных двигателях обычно применяется неразделенная камера сгорания (рис.19, г). При этом головка блока цилиндров плоская, а углубление для камеры сгорания выполнено в днище поршня.

Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распыление впрыскиваемого форсункой 3 жидкого топлива, его испарение, смешивание с нагретым воздухом, образование горючей смеси и ее самовоспламенение с минимальными тепловыми потерями, что позволяет получить большую мощность двигателя.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Газораспределительный механизм»

вал, газораспределительный, газораспределительный механизм, двигатель, камера, клапан, механизм, толкатель, цилиндр

Смотрите также:

Газораспределительный механизм: устройство

Газораспределительный механизм или как его еще называют ГРМ, обеспечивает впускание воздушно-топливной смеси во все цилиндры двигателя машины, а после этого удаляет от камеры сгорания отработанные газы.

Механизм газораспределения руководит впускными и выпускными клапанами автомобильного двигателя. Газораспределительный механизм или как его еще называют ГРМ, производит выпускание воздушно-топливной смеси во все цилиндры двигателя машины, а после этого удаление из камеры сгорания отработанных газов.

В представленной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  1. Что собой представляет газораспределительный механизм?
  2. Устройство ГРМ;
  3. назначение механизма газораспределения;
  4. В чем заключается функционирование ГРМ?
  5. Типы газораспределительных механизмов.
Газораспределительный механизм

Содержание

  1. Основная информация о ГРМ
  2. Принцип действия ГРМ
  3. Типы газораспределительного механизма

Для начала необходимо обсудить устройство газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

  1. Распредвал;
  2. Клапанный механизм;
  3. Механизм привода распредвал.

К основным элементам ГРМ относятся:

  1. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
  2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
  3. распредвал. Распредвал дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля.
  4. Клапаны. с помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня цилиндре.
  5. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.

Теперь обсудим назначение газораспределительного механизма. Итак, в чем заключается назначение механизма газораспределения? Назначение газораспределительного механизма заключается в своевременной передаче воздухо-топливной смеси во все цилиндры автомобильного двигателя на тактах выпускания, а еще выводе из каждого цилиндра отработанных газов в момент выпускания такта. Обеспечивается выполнение представленных действий благодаря своевременному открытию и закрытию всех типов клапанов головки каждого цилиндра с помощью клапанов. Газораспределительные механизмы разделяют на типы с боковым и типы с подвесным клапанами, но на сегодняшний момент боковые клапаны мало распространены.

Еще эту систему классифицируют по размещению распредвала и виду привода. Обычно, распредвал устанавливают снизу блока картера или сверху головки цилиндра. Нижний распределительный валик начинает функционировать благодаря шестеренке, а верхний при помощи цепки или ременной передачи.

Еще ГРМ классифицируют по значению числа клапанов, которое приходится на один цилиндр, два клапана это минимальное количество, а пять максимальное. Также существует классификация по количеству распределительных валиков, здесь один это минимальное значение, а четыре это максимальное значение.

Принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм является одним из сложнейших узлов двигателя любого транспортного средства, потому как его основная функция заключается не только в открывании и закрывании групп клапанов, но и выполнение этих действий в определенной очередности. Функционирование ГРМ синхронизировано с функционированием зажигания и впрыскивания. Для увеличения скорости передвижения, водитель нажимает на педальку акселератора,тем самым увеличивается поступление воздухо-топливной смеси в автомобильный двигатель.

Авто-двигатель может воспринимать усиленный поток исключительно с помощью увеличения количества оборотов. То есть открывание и закрывание клапанов должно проходить как можно чаще. Для решения данной проблемы разработчики решили обеспечить привод от коленчатого валика. То есть чем быстрее крутится коленчатый валик, тем быстрее происходит открывание и закрывание клапанов, следовательно, двигатель автомобиля сможет пропускать и сжигать исключительно необходимо количество воздухо-топливной смеси.

Газораспределение сводится к синхронному вращению коленвала и распредвала, а еще открыванию впускного и выпускного клапанов в определенном месте расположения поршней. Для того чтобы распредвалик точно располагался по отношению к коленчатому валику применяют установочные пометки. Во время открытия клапанов с помощью коромысла распределительный валик наезжает кулачком на коромысло, которое в свою очередь прижимает клапан и он закручивается благодаря пружине. В цепном двигателе ГРМ функционирует точно так же, только во время сборки цепку нужно надевать вместе со шкивом на валик.

Типы газораспределительного механизма

Сначала рассмотрим газораспределительный механизм с нижним положением распределительного валика. В конструкцию представленного типа ГРМ входят такие элементы:

  • Распределительный валик;
  • Клапан;
  • Поршень;
  • Коромысло;
  • Стойка валика коромысла;
  • Валик коромысла;
  • Контргайка;
  • регулирующий винтик;
  • Шестеренки распредвала и коленвала;
  • Промежуточная шестеренка;
  • Пружинки клапана;
  • Направляющая втулка;
  • Штанга;
  • Толкатель;
  • Головка цилиндров.

Главным преимуществом механизма газораспределения данного типа считается небольшая стоимость, высокий уровень качества и надежности, а также простое использование. Но имеются и недостатки, например, такие как шумность и инерционность, которая ограничивает количество оборотов двигателя автомобиля. Применяются такие газораспределительные механизмы на автомобилях с дизельным двигателем или бензиновым двигателем, который имеет низкий уровень оборотов коленвала.

Теперь поговорим о механизмах газораспределения с верхним положением распределительного валика. В конструкцию представленного типа ГРМ входят такие элементы:

  • Толкатель;
  • Пружинки;
  • Канал;
  • Тарелка клапана;
  • Кулак распредвала;
  • стойка клапана.

Представленный тип ГРМ отличный от предыдущего установлением распредвала в основе цилиндров, а само функционирование и назначение остается прежним. Передача влияния из распредвала происходит с помощью толкателя на коромысло, из распредвала к коромыслу или же от распредвала к толкателю клапана.

Привод распредвала может реализовываться с помощью передачи цепки или зубчиков ремня.

По сравнению с предыдущим типом данный тип ГРМ имеет меньший уровень инертности, а значит, двигатель может развивать большее количество оборотов, и шума. Также к преимуществам данного типа относятся небольшие размеры блока-картера и недорогое изготовление. Но имеются и недостатки, например, необходимость регулярно проводить замену ремня привода, а несвоевременная замена ремня может привести к поломке клапанов. Также в проведении регулярной замены нуждается и цепь привода. К тому же, цепной привод механизма газораспределителя достаточно дорогой. Еще одним недостатком является сложность настаивания тепловых зазоров клапанов.

курсов PDH онлайн.

PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению

.»

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

познакомив меня с новыми источниками

информации».

 

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они

очень быстро отвечали на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

снова. Спасибо».

Блэр Хейуорд, P.E.0003 «Веб-сайт прост в использовании. Хорошо организован. Я действительно буду пользоваться вашими услугами снова.

Я передам название вашей компании

другим сотрудникам. »

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком с деталями Канзас 9

0004

Авария в City Hyatt.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я обнаружил, что класс

Информативный и полезный

в моей работе. «

Уильям Сенкевич, P.E.

Флорида

познавательный. Вы

— лучшие, которые я нашел. «

Рассел Смит, P.E.

Pennsylvania

Я считаю, что подход упрощает для рабочего инженера.

материала.»

 

Хесус Сьерра, Ч.П. На самом деле

человек изучает больше

от неудач. «

Джон Скондры, P.E.

Пенсильвания

«. Курс был хорошо поставлен вместе, и используется.

Путь обучения. «

Jack Lundberg, P.E.

Висконсин

» Я очень увлекаюсь тем, как вы представляете курсы; т. е. позволяя

Студент. Для рассмотрения курса

Материал перед оплатой и

Получение викторины. «

Arvin Swanger, P.E.

Virgina

«. курсы. Я, конечно, многому научился и

получил огромное удовольствие».0002 «Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством содержания материалов и простотой поиска

онлайн-курсов

.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал во многом оправдал мои ожидания. Курс был прост для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемых темах.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я настоятельно рекомендую это

всем инженерам. «

Джеймс Шурелл, P.E.

Ohio

Я ценю вопросы« Реальный мир »и соответствует моей практике. , и

не основаны на каком-то неясном разделе

законов, которые не применяются

к «нормальной практике».0005

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Большой опыт! Я многому научился, чтобы вернуться в свою медицинскую организацию

».

 

 

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

 

 

Юджин Бойл, ЧП

California

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представленной,

, а онлайн -формат был очень

и простые в

. Благодарность.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению физкультуры в рамках временных ограничений лицензиата».

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает иметь

обзор текстового материала. предоставлены

фактические случаи».

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Общие ошибки ADA в проектировании объектов очень полезны. Проверка

потребовало исследования в

Документ Но Ответы были

Проще говоря.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в инженерии дорожного движения, который мне нужен

, чтобы выполнить требования

Сертификация PTOE. «

Джозеф Гилрой, стр. способ заработать CEU для моих требований PG в штате Делавэр. До сих пор все курсы, которые я посещал, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

Курсы с дисконтированием ».

Кристина Николас, P.E.

New York

» только что завершены. дополнительные

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.0004

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для инженеров-профессионалов

для получения единиц PDH

в любое время. Очень удобно.»

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

времени, чтобы исследовать, куда

получить мои кредиты от.»

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

2 90 «Это было очень познавательно. Легко для понимания с иллюстрациями

и графиками; определенно облегчает

  впитывание всех

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по телефону

My Sope Pace во время моего Morning

Subway Commute 9000

до работы. .»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я буду Emong Рекомендовать

You To Every PE, нуждающийся в

CE. тем во многих областях техники».0004

«У меня есть перезагруженные вещи, которые я забыл. Я также рад получить финансово

на Ваше промо-электронное письмо , которая

на 40%.»

Conrado Casem, P.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

 

 

 

Чарльз Флейшер, П.Е.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал кодексы профессиональной этики

и правила Нью-Мексико

».

 

Брун Гильберт, Ч.П.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Будет использовать CEDengineerng

, когда потребуется дополнительная сертификация

.»

 

Томас Каппеллин, ЧП

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и поставили

Me, за что я заплатил — много

! » для инженера». 0004

Хорошо расположено. «

Глен Шварц, P.E.

Нью -Джерси

Вопросы были подходящими для уроков, а материал урока —

.

для дизайна дерева.»

 

Брайан Адамс, ЧП

Миннесота

0004

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

Нью -Йорк

«У меня был большой опыт, когда я получил прибрежное строительство — проектирование

Building и

High Рекомендую его».

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси были очень

хорошо подготовлено. Мне нравится возможность загрузить учебный материал до

Обзор везде, где бы ни был и

всякий раз, когда ».

Тим Чиддикс, P.E.

Colorado

» Отлично! Сохраняйте широкий выбор тем на выбор».

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, ЧП

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и всеобъемлющий. «

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

» Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложил курс, что

помогу моя линия

работы. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Простота в исполнении. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

 

 

 

Кеннет Пейдж, ЧП

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии.

 

 

Луан Мане, ЧП

Conneticut

«Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти тест.»

 

 

Алекс Млсна, ЧП

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

Это вся информация, которую я могу

В реальных жизненные ситуации. «

Натали Дриндер, P.E.

South Dakota

курс.»0004

«веб -сайт прост в использовании, вы можете загрузить материал для изучения, затем вернуться

и пройти тест. .»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать сертификат PDH

. Спасибо, что сделали этот процесс простым.»

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт. Быстро нашел курс, который соответствует моим потребностям, и закончил

PDH за один час за

Один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

» Мне нравилось загрузить документы для рассмотрения контента

и приготовимости.

наличие для оплаты

материалов.»

Richard Wymelenberg, P. E.0005

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками.»

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я не могу придумать ничего в вашем

процессе, который нуждается в

улучшении.»

 

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения онлайн-викторины и немедленного получения сертификата

.»

 

 

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по

многим различным техническим областям

3 за пределами

40003 Специализация самого Без

. Распределительная система

Газ – это вещество (элементы или соединение), существующее в состоянии свободного расширения, чтобы заполнить весь контейнер Это означает, что газ будет свободно расширяться, чтобы заполнить форму любого контейнера, в котором он хранится Различные элементы и соединения, включая кислород, азот, водород, окись углерода, двуокись углерода, углеводородный газ (метан, этан, пропан…) существуют в газообразном состоянии.

Углеводороды представляют собой органические соединения, полностью состоящие из углерода и водорода. В этой статье EPCM делает акцент на углеводородном газе (природном газе).

1.1 Газораспределительная система: природный газ

Природный газ представляет собой природный углеводородный газ, состоящий в основном из метана и может содержать различное количество других высших алканов, небольшой процент сероводорода, двуокиси углерода и гелия. Природный газ образуется, когда органические материалы (растения и животные), залегающие глубоко в земной коре, подвергаются воздействию высокой температуры и давления в течение длительного периода лет.

Природный газ является источником энергии, используемым для производства электроэнергии, приготовления пищи, отопления и т. д.

Природный газ в своем переработанном состоянии существует в газообразном состоянии, однако он может быть переведен в жидкое состояние (это называется жидким природным газом). или СПГ)

1.
1.1 Газообразное состояние

Природный газ существует в природе в газообразном состоянии, если он не обработан и не подготовлен для существования в жидком состоянии. Природный газ не имеет цвета и запаха, транспортируется в газообразном состоянии по трубопроводам, специально построенным трубам/емкостям для хранения, установленным на грузовиках и кораблях.

1.1.2 Жидкое состояние

Природный газ можно перерабатывать и доводить до жидкого состояния, называемого СПГ (сжиженный природный газ). Его можно сжижать, охлаждая газ до температуры –260°F (–162°C). При этой температуре газ переходит в жидкость. Природный газ транспортируется в больших количествах в сжиженном состоянии (1/600 его первоначального объема газа) на большие расстояния с использованием специально построенных судов для транспортировки СПГ. Природный газ нельзя использовать в сжиженном состоянии, поэтому в пункте назначения сжиженный газ преобразуется в газообразное состояние путем нагревания газа в процессе, называемом регазификацией.

1.2 Газораспределительная система: методы транспортировки природного газа

Природный газ в газообразном или жидком состоянии может транспортироваться между объектами или потребителями на кораблях/судах, специальных грузовиках и по трубопроводам.

1.2.1 Суда/морские суда

Суда могут использоваться для перевозки как природного газа в его сжатом состоянии (компрессированный природный газ CNG), так и его сжиженного состояния (сжиженный природный газ (LNG).

Однако транспортировка CNG Использование судов не так популярно, как использование судов для перевозки СПГ из-за финансовых последствий.

Суда в основном используются для перевозки больших объемов сжиженного газа (СПГ) на большие расстояния, особенно при отсутствии трубопроводов. Природный газ нельзя использовать в жидком состоянии, поэтому сжиженный газ снова преобразуется в газообразное состояние по месту назначения. Сжиженный газ подается на регазификационную установку, установленную на судне или на близлежащей установке. В процессе регазификации сжиженный газ преобразуется в газообразное состояние перед тем, как газ транспортируется по трубопроводам или грузовиками к конечным пользователям.

1.2.2 Грузовые автомобили

Это предполагает транспортировку природного газа в жидком или газообразном состоянии по дорогам с использованием специальных грузовиков. Этот метод транспортировки подходит для транспортировки небольшого объема газа на короткие расстояния по сравнению с транспортировкой газа с использованием судов/судов и трубопроводов. Сосуды под давлением специального назначения (контейнеры ISO/специальные трубы), установленные на грузовиках, используются для транспортировки газа к объектам конечного потребителя.

Когда газ транспортируется в сжиженном состоянии, резервуар для хранения должен иметь возможность поддерживать температуру СПГ ниже температуры фазового перехода природного газа.

Когда газ транспортируется по трубам для хранения, установленным на грузовиках, он транспортируется в сжатом состоянии (при высоком давлении и низкой температуре), называемом сжатым природным газом CNG. СПГ можно транспортировать под давлением более 200 бар, поэтому трубы для хранения изготовлены из высокопрочных стальных материалов и имеют толщину, обеспечивающую безопасное удержание газа.

Компримирование газа производится на объекте, принимающем природный газ из трубопроводов, газ подается в осушитель, где удаляются водяные пары.

Из осушителя газ подается в компрессор или ряд компрессоров, где газ сжимается, повышая тем самым давление газа.

Газ выходит из компрессора в накопительные баллоны, которые подключены к блоку раздачи. Раздаточное устройство выпускает газ из баллонов для хранения в трубы для хранения для дальнейшей транспортировки на объект заказчика.

Охладитель газа встраивается в систему после компрессора, в первую очередь для обеспечения хранения и подачи большего объема газа.

На объекте потребителя сжатый природный газ подается в установку, которая сбрасывает давление газа и повышает его температуру до значения, приемлемого для потребителей газа. СПГ подается в теплообменник, где температура газа постепенно повышается. Газ выходит из теплообменника и поступает в редукционно-измерительный узел, где давление газа снижается перед подачей на объект потребителя.

GNSL, дочерняя компания Axxela Group, в настоящее время эксплуатирует головную станцию ​​компримированного природного газа (КПГ) мощностью 5,2 млн стандартных кубических футов в сутки в Лагосе, Нигерия. На головной станции природный газ компримируется в мобильные трубы, которые транспортируются грузовиками для дальнейшей доставки к клиентам (https://axxelagroup.com/operations/gas-network-services-limited/)

Рисунок 1: Трубы для сжатого природного газа на грузовиках

1.2.3 Трубопроводы

Это наиболее эффективный и безопасный способ транспортировки природного газа.

Некоторые из преимуществ использования трубопровода для транспортировки газа

  • Непрерывная доставка газа потребителям без перебоев. На доставку не влияет большинство факторов окружающей среды.
  • Трубопроводы можно прокладывать кратчайшим путем к месту назначения, тем самым сокращая время транспортировки по сравнению с другими видами транспорта.
  • Перевозка больших объемов газа
  • Трубопроводный транспорт – самый безопасный и надежный способ транспортировки газа

Несколько магистральных и распределительных трубопроводов транспортируют природный газ в пределах городов, стран, в другие страны или внутри городов.

Западноафриканский газопровод (WAGP), которым управляет Западноафриканская газопроводная компания (WAPCo), транспортирует газ из Нигерии в три страны Западной Африки (Республику Бенин, Того и Гану). Терминал экспорта природного газа Itoki компании Nigeria Gas Company в Нигерии Западноафриканский газопровод рассчитан на первоначальный объем поставки 170 млн куб. футов в сутки, а на более поздних этапах — 460 млн куб. /wapco-конвейер)

Gaslink (GNL), дочерняя компания Axxela Group. Совместно с Нигерийской компанией по маркетингу газа (NGMC) управляет сетью газораспределительных трубопроводов протяженностью более 100 км в Лагосе, Нигерия, с пропускной способностью 140 млн стандартных кубических футов в сутки и максимальной загрузкой около 70 млн стандартных кубических футов в сутки (https://axxelagroup. com/operations/gaslink-nigeria-limited). /).

Есть несколько трубопроводов, по которым газ транспортируется по разным странам Европы, Америки.

2 Система газопроводов

Система газопроводов представляет собой соединение различных сооружений, оборудования, арматуры, предназначенное для эффективной доставки газа конечным потребителям.

2.1 Газораспределительная система: Типы Трубопроводы

Трубопроводы можно разделить на любую из следующих категорий

2.1.1 Выкидные линии

Выкидные линии используются для транспортировки текучей среды (газа или жидкости) из скважин в хранилища или перерабатывающие предприятия. Установка для обработки может быть предназначена для предварительной обработки жидкости. Жидкость, транспортируемая по выкидному трубопроводу, не является чистой, поэтому выкидной трубопровод должен быть спроектирован так, чтобы перекачивать жидкость в ее естественном состоянии. Выкидные линии обычно имеют небольшой диаметр (от 2 до 4 дюймов), однако, в зависимости от производительности скважины, размер может быть больше.

Рисунок 2: Устье скважины с подсоединенными двойными выкидными линиями

2.1.2 Сборные трубопроводы

Эти трубопроводы транспортируют жидкости от различных объектов обработки и хранения к общему магистральному трубопроводу. Магистральные линии могут быть больше выкидных.

2.1.3 Трубопроводы передачи

Как определено в ASME B31.8, раздел 803.2, линия передачи — это сегмент трубопровода, установленный в системе передачи или между полями хранения. В то время как система передачи представляет собой один или несколько сегментов трубопровода, обычно соединенных между собой, образуя сеть, по которой газ транспортируется из системы сбора, выхода газоперерабатывающего завода или хранилища в распределительную систему высокого или низкого давления. крупный клиент или другое место хранения.

2.1.4 Система газораспределительного трубопровода

Согласно ASME B31.8, раздел 803.3, магистральный или распределительный газопровод представляет собой сегмент трубопровода в системе распределения, установленный для транспортировки газа к отдельным линиям обслуживания или другим магистралям. Распределительные газопроводы подают газ к объектам энергетики, заводам, производствам, жилым домам, газораспределительным станциям и т. д.

В газораспределительной системе могут быть различные распределительные линии, отходящие от городских ворот, при этом все линии подключаются к распределительному коллектору. Трубопровод может быть изготовлен из стальных труб, труб из ковкого чугуна, пластиковых труб или из комбинации различных материалов в зависимости от философии проекта.

3 Система газораспределительных трубопроводов

Газораспределительная система представляет собой совокупность установленных сооружений, оборудования и арматуры, предназначенных для эффективной транспортировки/распределения газа конечным потребителям.

3.1 Компоненты газораспределительной трубопроводной системы

Газораспределительная система может содержать любой из перечисленных ниже компонентов.

3.1.1 Городские ворота

Городские ворота являются интерфейсом между ЛЭП и системой газораспределения. Перечисленное ниже оборудование может быть установлено в городских воротах.

  • Распределительный коллектор газа
  • Система снижения давления и измерения давления
  • Индикаторы давления и передатчики
  • Индикаторы температуры и передатчики
  • Газовый кусочек
  • Газовый блок
  • Система газовой отборочной отборочной отборочной отборочной и газовой блок
  • Блок газовой газовой отбор4
  • .
  • Изоляционные фитинги для трубопроводов (изоляционное соединение, комплект фланцевой изоляции)
  • Клапаны аварийного отключения
  • Обратные клапаны
  • Линейные запорные клапаны
  • Система катодной защиты
3.1.2 Газораспределительный коллектор

Распределительный коллектор, обычно устанавливаемый над землей, разделяет поток газа на разные распределительные линии. Городские ворота — это центральное место, где берут начало различные распределительные линии, эти линии могут быть разного размера в зависимости от потребности в газе на каждой оси распределительной сети. Все распределительные линии подключены к коллектору, расположенному у городских ворот. На каждой линии, подключенной к коллектору, установлены запорные клапаны, функция клапана заключается в обеспечении отключения любой линии независимо от других линий. Коллектор должен быть подходящего размера для доставки количества газа, необходимого нынешним конечным пользователям и предполагаемым будущим потребителям.

3.1.3 Система снижения и измерения давления

Редукционные устройства устанавливаются на газораспределительной сети для регулирования давления газа до уровня, который может быть обеспечен нижестоящим распределительным трубопроводом, линейными компонентами и потребителями газа. На блоке PRMS установлен газовый счетчик для измерения количества газа, проходящего через оборудование.

PRMS спроектированы в соответствии с требованиями заказчика к газу и в соответствии с философией проекта, т.е. рассчитаны на диапазон давления, с которым он будет работать. Обычно на городских воротах устанавливается блок снижения давления, чтобы снизить давление в линии электропередачи до заданного значения, пониженное давление может быть не давлением, требуемым клиентами, а давлением, необходимым для транспортировки газа по сети. В сети могут быть установлены другие блоки снижения давления, называемые «блоками снижения давления и измерения районного давления» (DPRMS). DPRMS дополнительно снижает давление в линии до уровня, с которым может справиться «система снижения и измерения давления потребителя (CPRMS)». CPRMS устанавливается на линии обслуживания потребителя, предпочтительно на объекте потребителя перед газовой турбиной/генератором и т. д. CPRMS снижает давление газа, подаваемого из основной распределительной линии, до требуемого заказчиком диапазона давления. Давление на входе большинства газогенераторов составляет менее 2 бар, а в некоторых случаях всего 0,2 бар изб., поэтому система CPRMS, установленная на линии подачи газа к генераторам, должна быть спроектирована таким образом, чтобы регулировать давление в соответствии с требованиями к давлению газа генератора.

Следует отметить, что необходимо снизить давление на городских воротах, так как высокое давление предполагает большую толщину стенки трубопровода, более высокий класс давления встроенных компонентов, а значит, более высокую стоимость материалов и монтажа. Следует также отметить, что пониженное давление должно удовлетворять гидравлическим требованиям для удобной подачи газа всем потребителям, поэтому проводится тщательный гидравлический анализ для определения необходимого давления вдоль трубопровода и в месте расположения потребителя.

Рисунок 3: Установленный блок редуктора и измерения давления

3.1.4 Индикаторы и датчики давления

Индикаторы давления должны быть установлены до и после блока редуктора и измерения давления на въезде в город и на территории заказчика, все линии берут начало от городские ворота (распределительный коллектор). Если система автоматизирована, датчики давления могут использоваться для передачи измеренного полевого давления в диспетчерскую

3.1.5 Индикаторы температуры и датчики

Датчики температуры должны быть установлены на распределительном коллекторе у городских ворот. Данные о температуре могут считываться с дисплея полевого прибора или передаваться в диспетчерскую в автоматизированной системе.

3.1.6 Газовые скрубберы

Газовый скруббер удаляет капли жидкости или следы капель жидкости из газовых потоков для защиты оборудования, установленного за скруббером, от повреждений и отказов. В скрубберной системе природного газа используются фильтры, коагуляторы, сетчатые прокладки и другие устройства для удаления загрязняющих веществ из газового потока.

Газовые скрубберы устанавливаются на входе каждого генератора/турбины для удаления капель жидкости и, в зависимости от характеристик газа, могут быть установлены на въезде в город, внутри трубопроводной сети.

Рисунок 4: Газоочиститель, установленный на входе генератора


Рис. 5: Газоочиститель, установленный на трубопроводе

3.1.7 Блок одоризации газа

Природный газ не имеет запаха и очень взрывоопасен, поэтому его важно вводить разместить средства обнаружения утечек газа. Одоризация газа является обязательной для системы распределения природного газа, как указано в разделе 856. 1 ASME B31.8. Способ обнаружения утечек в газопроводе заключается в дозированном впрыскивании в газ сильно пахнущего вещества. Соединения меркаптанов обычно используются для одорирования природного газа.

3.1.8 Блок отбора проб и анализа газа (газовый хроматограф)

На въезде в город установлен газовый хроматограф для анализа компонентов природного газа. Это используется для проверки состава газа, указанного в Соглашении о купле-продаже газа (GSPA). Газовый хроматограф подключается к газопроводу через трубы малого диаметра из нержавеющей стали или другого материала. Хроматограф забирает газ из трубопровода, анализирует газ, разделяет газ на различные компоненты, пропуская газ через хроматографический канал. Устройства рассчитывают состав каждого компонента и отправляют отчет на систему отображения.

Рисунок 6: Установленный газовый хроматограф Rosemount

3.1.9 Система обнаружения пожара и газа

Система обнаружения пожара и газа должна быть установлена ​​на городских воротах, полевые приборы обнаруживают утечки газа путем измерения концентрации газа в атмосфере. Установленные датчики температуры должны обнаруживать любой возможный пожар. При автоматизации объектов система обнаружения пожара должна инициировать отключение газовой сети и активировать систему пожаротушения.

3.1.10 Газопроводы или ответвления

Ветки – это ответвления от магистрального газораспределения, транспортирующие газ к каждому потребителю. Эти линии могут быть изготовлены из углеродистой стали, пластика, ковкого чугуна и т. д. Ответвления являются линиями низкого давления, поскольку требуемое давление для потребителей газа значительно ниже давления в распределительной магистрали. При превышении давления, подаваемого по ответвлению на потребление газа, выше требуемого, на входном патрубке к объекту-потребителю должен быть установлен регулятор давления.

3.1.11 Газокомпрессорная станция.

Газокомпрессорная установка должна быть установлена ​​вдоль трубопровода, если давление в трубопроводе не может транспортировать газ к месту расположения потребителя, удовлетворяя требуемому потребителем давлению. Фактическое местоположение компрессорной станции должно быть определено на основе гидравлического анализа. На въезде в город также может быть установлена ​​газокомпрессорная установка для повышения давления газа в трубопроводе.

Стандартная компрессорная станция содержит:

  • Газовые скрубберы и фильтры, удаляющие капли жидкости или следы капель жидкости из газа и других примесей
  • Клапанные узлы до и после газокомпрессорной установки для изоляции и технического обслуживания
  • Компрессорная установка, которая может содержать один или несколько компрессоров в зависимости от требований к дизайну.
  • Система аварийного отключения

Компрессоры подразделяются на две группы: объемные компрессоры и динамические компрессоры.

В поршневых компрессорах входной объем природного газа ограничен заданным пространством (цилиндром) и сжимается за счет уменьшения этого замкнутого пространства или объема газа. Сжатый газ выпускается в трубопровод под более высоким давлением. Наиболее распространенными примерами объемных компрессоров являются поршневые или винтовые компрессоры.

Работа динамических компрессоров основана на увеличении импульса газа при его прохождении через компрессоры и преобразовании энергии в давление. Центробежные и осевые компрессоры являются основными типами динамических компрессоров.

3.1.12 Клапаны

Для надлежащей изоляции, технического обслуживания или ремонта, процессов продувки/вентиляции и продувки при эксплуатации системы газораспределительных трубопроводов предусматриваются клапаны. Клапаны могут быть сварными, фланцевыми или резьбовыми в зависимости от класса давления, однако сварные клапаны обеспечивают лучшую герметичность системы. Все клапаны, устанавливаемые в газораспределительной системе, должны соответствовать любым нормам, указанным в разделе 831.1 ASME B31.8, или другим применимым нормам и стандартам. Все клапаны должны быть установлены в легкодоступном месте и в соответствии с нормами и стандартами, такими как ASME B31. 8. На газораспределительных сетях может быть установлен любой из следующих клапанов.

3.1.12.1 Клапаны аварийного отключения

Клапан аварийного отключения (ESDV)/запорные клапаны должны быть установлены на линии передачи газа к городским воротам или на входных распределительных линиях в зависимости от философии проекта. Клапан может быть установлен над или под землей в зависимости от расположения клапана и конструктивных требований. ESDV обеспечивают надежную изоляцию городских ворот от непредвиденных условий эксплуатации.

Использование автоматических запорных клапанов не является обязательным, как указано в разделе 846.2 ASME B31.8, однако, когда используются автоматические запорные клапаны, они должны быть оснащены соответствующими контрольно-измерительными приборами и системой управления, чтобы клапан закрывался, когда

  • Скачок давления выше заданного значения.
  • Превышение установленного значения температуры.
  • Пожар обнаруживается противопожарной и газовой системой, установленной на объекте.

Рисунок 7: Клапан аварийного отключения

3.1.12.2 Секционно-запорные клапаны

Секционирующие или запорные клапаны должны быть установлены по всей длине трубопровода в регионе, где выявлены основные проблемы (населенные пункты и т. д.), на ответвлениях ответвление от распределительной магистрали, перед редукционным и измерительным оборудованием. Секционные клапаны должны быть установлены в соответствии с требованием раздела 846 ASME B31.8 или других применимых норм и стандартов. Такое расположение полезно для ограничения потерь газа при утечке или разрыве трубопровода, а также при обслуживании любого участка трубопровода. Устройство должно быть таким, чтобы минимальное количество потребителей отключалось от газоснабжения во время ремонтных работ.

Секционные клапаны могут быть приварены непосредственно к трубопроводу, чтобы свести к минимуму возможность утечки газа из фланцевых соединений или резьбовых соединений. Они могут приводиться в действие вручную или могут быть предусмотрены автоматические приведения в действие.

Устройство секционных клапанов может быть установлено под землей, над землей или в своде. В любом из вышеперечисленных положений установки все приводы клапанов должны быть легко доступны для работы и защищены от повреждений. Когда клапанные устройства устанавливаются в подземных хранилищах, своды должны быть спроектированы в соответствии с разделом 847 ASME B31.8 9.0005

Расположение точек секционирования может состоять из следующих элементов:

  • Магистральный секционный клапан

Эти клапаны должны иметь тот же размер, что и главный распределительный трубопровод, клапаны могут быть непосредственно приварены к трубопроводу, чтобы свести к минимуму возможность утечки в трубопроводе системные или фланцевые. Для автоматизированной системы клапан должен быть оснащен соответствующими контрольно-измерительными приборами для облегчения дистанционного управления.

  • Обходные линии

В состав байпасной системы могут входить два шаровых крана (запорно-запорного назначения) и два шаровых крана (дроссельного назначения). Они должны использоваться при необходимости проведения технического обслуживания или ремонта на любом участке трубопровода. Они предназначены для разгерметизации участков трубопровода, а также для ввода участков трубопровода в эксплуатацию в процессе пуско-наладочных работ после технического обслуживания или ремонта участка трубопровода.

  • Вентиляционные линии

Вентиляционные линии в основном используются для вентиляции и продувки при эксплуатации трубопровода. Эта линия используется для сброса давления на любом участке линии, где требуется техническое обслуживание. Вентиляционные линии должны быть соответствующим образом расположены вдали от общественных мест. В конце линии должен быть установлен шаровой кран, обеспечивающий герметичное перекрытие. Может быть установлена ​​постоянная вентиляционная система или может быть предусмотрена возможность подключения временной мобильной вентиляционной системы.

3.1.12.3 Обратные клапаны

Обратные клапаны должны быть установлены после редуктора давления и системы измерения, как указано в стандарте ASME B31. 8, раздел 848.3. Обратные клапаны защищают PRMS от обратного давления, если перед PRMS существует более низкое давление из-за отказа трубопровода или любого другого события.

3.1.13 Газораспределительная система: система катодной защиты

Требуется, чтобы все стальные трубы, проложенные под землей, имели внешнее покрытие для предотвращения внешней коррозии. Подземные газораспределительные линии могут быть покрыты снаружи трехслойным полиэтиленовым покрытием (3LPE) или любым другим материалом в соответствии со стандартом ISO 21809.-1 или другие нормы и стандарты. Однако во многих случаях повреждение наружного покрытия приводит к сильной коррозии трубопровода. В сочетании с защитой 3LPE все подземные стальные трубопроводы должны иметь катодную защиту. Суть защиты заключается в устранении коррозии. Нагнетаемый ток является предпочтительным средством защиты подземных трубопроводов.

Токовая нагрузка представляет собой подачу тока, генерируемого трансформаторно-выпрямительным блоком (ТРУ), подключенным к заземляющему аноду, в подземный трубопровод, ток используется для предотвращения процесса коррозии, тем самым защищая трубопровод. Типичные компоненты системы катодной защиты включают в себя трансформаторный выпрямитель, анодное заземление, кабели катодной защиты и контрольные точки катодной защиты, установленные вместе со всей сетью стальных трубопроводов.

Рисунок 8: Установленный трансформаторный выпрямительный блок

3.1.14 Изолирующие фитинги трубопровода (изолирующее соединение или комплект фланцевой изоляции)

Основная функция изолирующего соединения или комплекта изоляции фланца заключается в электрической изоляции различных секций газораспределительной системы. . Требования к электрической изоляции подробно изложены в разделе 861.1.3 ASME B31.8

. городские ворота, клиентские соединения снаружи окрашены, поэтому снаружи защищены от коррозии. Крайне важно изолировать подземную часть, защищенную CP (катодной защитой) и внешним покрытием, от надземной части. Это достигается за счет установки изолирующих соединений или фланцевого комплекта изоляции в точке перехода из надземной части в подземную.

Изоляционные соединения/фланцы трубопровода также должны быть установлены в определенном месте, чтобы свести к минимуму или исключить утечки тока на объекты третьих лиц, которые могут быть прямо или косвенно подключены к распределительной сети. Изоляционные муфты могут быть установлены в местах, где трубопровод проложен параллельно воздушной линии электропередачи.

Следует отметить, что утечки тока происходят только на участке трубопровода, выполненном из металла, неметаллические участки газораспределительной системы не требуют установки изоляционного стыка.

Рисунок 9: Установленные изоляционные соединения трубопровода

3.1.15 Станция управления.

В зависимости от желаемого уровня автоматизации система газораспределения может быть полностью автоматической или полуавтоматической.

Функция станции управления заключается в наблюдении за всей сетью трубопроводов и всем подключенным оборудованием. Станция управления получает сигналы от полевых приборов, таких как индикаторы и преобразователи давления, индикаторы и преобразователи температуры, приборы измерения расхода и т. д. Станция управления также может иметь возможность закрыть любой клапан на газораспределительном трубопроводе.

4 Соображения по проектированию и эксплуатации газораспределительной системы

На различных этапах проектирования газораспределительного проекта (от концепции до рабочего проекта) должны быть проанализированы различные соображения, включая потребителей газа, объем газа, выбор материалов, маршруты трубопроводов, размер линии.

4.1.1 Потребители газа

Потребители газа являются ключевым определяющим фактором при планировании системы газораспределительного трубопровода

Прежде чем разрабатывать концепцию газопровода, должны быть доступны потребители, которые могут использовать транспортируемый газ. Количество потребителей, местонахождение потребителей, количество газа, которое будет закуплено всеми потребителями, предполагаемые будущие потребители должны быть проанализированы для определения осуществимости проекта.

4.1.2 Объем газа

Это важный фактор, который следует учитывать при планировании газораспределительной сети. Объем газа необходимо проверять как со стороны потребления, так и со стороны подачи. После идентификации всех потребителей суммируется объем газа, необходимый всем потребителям. Общий доступный газ сверяется с общей потребностью в газе. Следует отметить, что лучше иметь одного потребителя газа с большим объемом (например, электростанции), чем иметь много потребителей с низким объемом потребления.

4.1.3 Требования к газоснабжению

Это ключевой фактор, который необходимо проанализировать при планировании газораспределительной сети. Требования клиентов к газу, такие как давление подачи, температура, варьируются, поскольку газ будет использоваться для различных целей. Давление, требуемое газовыми двигателями, варьируется, поэтому редукционный блок, устанавливаемый на каждой сервисной линии, может быть разным. Это означает, что стоимость PRMS в распределительной сети будет варьироваться среди клиентов.

4.1.4 Моделирование процесса

Это влечет за собой определение параметров процесса вместе с распределительной сетью. В предварительном анализе используются предполагаемые данные, включая высоту трассы, фитинги и т. д., однако по мере продвижения проекта от концептуальных исследований к детальному проектированию фактические данные обследования должны использоваться для гидравлического анализа. Гидравлическое моделирование технологического процесса имеет решающее значение, поскольку результаты моделирования показывают характеристики газа (давление и температура) в каждом местоположении потребителя и в сети. Смоделированное давление в месте нахождения клиента будет использоваться для определения системы PRMS, которую необходимо установить, если это необходимо.

4.1.5 Принципы изоляции трубопровода

Это очень важно при планировании газораспределительной сети. Как правило, сеть должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимальное количество клиентов было затронуто во время работ по техническому обслуживанию. Обычно это достигается за счет правильного расположения запорных клапанов в стратегических точках.

4.1.6 Определение размера линии

Определение размера линии выполняется инженером-технологом. Определение размера линии включает в себя определение оптимального размера трубы, которая может доставлять потребителям требуемый объем газа. Размер линии должен учитывать будущее расширение газораспределительной сети. Крайне важно правильно подобрать размер линии, особенно если предполагается, что в будущем появятся клиенты. Это делается для того, чтобы по линии можно было транспортировать количество газа, необходимое всем потребителям.

4.1.7 Расположение городских ворот

Расположение городских ворот очень важно для любой газораспределительной сети. Городские ворота должны быть расположены таким образом, чтобы длина линии электропередачи и распределительной сети значительно сократилась. При размещении городских ворот следует тщательно проанализировать расположение источников газа, таких как перерабатывающие предприятия или экспортный трубопровод. Детальный гидравлический анализ необходим для проверки свойств газа (давление, температура) до и после городских ворот.

4.1.8 Материалы труб

Трубопровод состоит из соединенных труб и других встроенных компонентов. Как указано в разделе 812 ASME B31.8, трубопровод может быть изготовлен из стали, ковкого чугуна, пластика или комбинации материалов. Однако большая часть газораспределительных трубопроводов выполнена из стальных труб.

Выбор материала очень важен при планировании газораспределительной сети. Стальные трубы очень подвержены коррозии по сравнению с трубами из ковкого чугуна и пластиковыми трубами. Пластиковые трубы не подвержены коррозии, однако обладают наименьшей прочностью по сравнению со стальными и чугунными трубами. Ковкий чугун имеет низкую свариваемость по сравнению со стальными трубами, что требует различных методов соединения. Поэтому при выборе материалов для газораспределительной сети необходимо тщательно изучить преимущества и ограничения любого выбранного материала.

Стальные трубы, изготовленные в соответствии со следующими стандартами API 5L, ASTM A53/A53M, ASTM A106/A106M, ASTM A134 и другими стандартами, указанными в разделе 814. 1.1, могут использоваться для трубопроводов.

Как указано в разделе 14.1.2 стандарта ASME B31.8, трубы из ВЧШГ, изготовленные в соответствии со стандартом ANSI A21.52, под названием Трубы из ВЧШГ, центробежно литые для газа, могут использоваться в газопроводе.

Раздел 814.3 ASME B31.8 разрешает использование пластиковых труб. Можно использовать пластиковые трубы и компоненты, изготовленные в соответствии с любым из нижеперечисленных стандартов

Можно использовать полиэтиленовые трубы, изготовленные в соответствии со стандартом D2513 (полиэтиленовые (ПЭ) газонапорные трубы, трубки и фитинги).

Трубы из полиамида-11 (ПА-11), изготовленные в соответствии с ASTM D2517 (полиэтиленовые (ПЭ) газонапорные трубы, трубки и фитинги), ASTM D2517 Газонапорные трубы и фитинги из армированной эпоксидной смолы, могут использоваться в газораспределительной сети

Могут использоваться термопластичные трубы, трубки, фитинги и цемент, соответствующие ASTM D2513, однако они должны производиться в соответствии с программой контроля качества на заводе, рекомендованной в Приложении A3 спецификации 9. 0005

4.1.9 Маршрут трубопровода

Распределительная сеть должна быть проложена таким образом, чтобы можно было экономично и эффективно транспортировать газ потребителям. Трубопровод должен быть проложен таким образом, чтобы трубопровод находился рядом с потребителями. Кроме того, маршрутизация должна учитывать будущих клиентов.

4.1.10 Разрешение и правила

Разрешение является важным фактором при планировании газораспределительного трубопровода. Процедуры получения разрешений различаются в разных странах. Разрешение является удостоверяющим документом, подтверждающим возможность прокладки трубопровода по проектируемой трассе в соответствии с установленным стандартом. Например, в Нигерии выдачей разрешений на трубопровод занимается Департамент нефтяных ресурсов (DPR). Разрешительная процедура осуществляется в соответствии с Законом о нефтепроводах.

Перед строительными работами необходимо получить все разрешения от государственных органов, в том числе Министерства транспорта (для пересечения трубопровода с автомобильными и железнодорожными переходами), водных путей (для пересечения трубопровода с рекой) и т. д.

4.1.11 Трубопроводная арматура

При планировании газораспределительной сети необходимо провести критический анализ используемой арматуры. Некоторые требования к фитингам поясняются ниже:

Отводы

Указанные отводы трубопровода должны соответствовать требованиям по давлению, температуре, толщине и изгибу

Главная распределительная линия может быть заполнена скребками в зависимости от требований клиента и кода. Когда линии должны быть очищены скребками, все изгибы должны соответствовать требованиям предлагаемых инструментов для очистки скребками. Некоторым инструментам для очистки скребков требуются изгибы 5D для легкого прохода инструмента, поэтому изгибы должны удовлетворять радиусу изгиба 5D

Тройник с решеткой

Тройники с решеткой используются на основных трубопроводах, предназначенных для очистки скребками. Указанный тройник с перемычкой должен соответствовать требованиям по температуре, давлению и очистке скребками. Тройник с перемычкой должен быть установлен на всех ответвлениях от магистрали, чтобы гарантировать, что внутри ответвлений не будет инструмента для очистки скребков.

Фланцы

Фланцы являются ключевыми соединительными элементами, используемыми в газораспределительной сети. Когда фланцы используются в газораспределительной системе, они являются самым слабым звеном, где могут возникнуть утечки газа. Указанный класс фланцев должен соответствовать требованиям трубопровода к давлению и температуре.

4.1.12 Глубина заложения трубопровода

Трубопровод, по которому транспортируется газ, должен быть проложен на соответствующей глубине в соответствии с проектными нормами и стандартами, такими как раздел 841.1.11 ASME B31.8. Кроме того, требования местных руководств являются обязательными и заменяют любые требования международных стандартов. Фактическая глубина залегания трубопровода определяется после критического изучения трассы трубопровода с учетом безопасности трубопровода и других соображений.

4.1.13 Оценка целостности трубопровода

Оценка целостности трубопровода обеспечивает безопасную эксплуатацию трубопровода. На концептуальной стадии проекта должен быть проанализирован предполагаемый метод оценки. Существует несколько методов оценки целостности, таких как ультразвуковой контроль, очистка скребками с помощью интеллектуальных инструментов и т. д.

Трубопроводы, планируемые к очистке скребками, должны иметь все фитинги и клапаны, соответствующие требованиям очистки

4.1.14 Стоимость строительства газораспределительной сети

При проектировании системы газораспределения должна быть выполнена надлежащая смета для определения возможности реализации проекта. Капитальные затраты (CAPEX) и эксплуатационные расходы (OPEX) должны быть проанализированы, чтобы определить, осуществим ли проект. CAPEX — это категория расходов, возникающих от стадии проектирования проекта до стадии ввода в эксплуатацию, в то время как эксплуатационные расходы покрывают затраты, которые будут понесены при эксплуатации газораспределительной системы.

5 Заключение

Природный газ может транспортироваться в газообразном состоянии (NG или CNG) или в жидком состоянии (LNG). Природный газ можно транспортировать океанскими судами/кораблями, специальными трубами/сосудами под давлением, установленными на грузовиках и трубопроводах.

Выбор средства транспортировки газа и состояние транспортировки газа требуют критической оценки имеющейся транспортной инфраструктуры, количества газа, необходимого конечным пользователям, общих капитальных и эксплуатационных затрат проекта.

6 Ссылки

ASME B31.8 – 2016: Трубопроводные системы передачи и распределения газа

ISO 21809-1: Нефтяная и газовая промышленность. Наружные покрытия для подземных или подводных трубопроводов, используемых в трубопроводных транспортных системах. Часть 1: Полиолефиновые покрытия (3-слойный ПЭ и 3-слойный ПП).

Западноафриканский газопровод: https://www.wagpco.com/the-project/wapco-pipeline

Axxela Group: https://axxelagroup.com/operations/gaslink-nigeria-limited/

Axxela Group: https://axxelagroup.com/operations/gas-network-services-limited/

Механизм газораспределения — группа клапанов

Содержание

  • Назначение и виды хронометража:
    • 1. 1. Назначение механизма газораспределения:
    • 1.2. Назначение клапанной группы:
    • 1.3. Типы ГРМ:
    • 1.4. Сравнение типов ГРМ:
  • Устройство клапанной группы:
    • 2.1. Клапанное устройство:
    • 2.2. Подсоединение клапана к его пружине:
    • 2.3. Расположение седла клапана:
    • 2.4. Расположение направляющих клапанов:
    • 2.5. Устройство пружин:
    • 2.6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:
  • Работа клапанной группы:
    • 3.1. Механизм синхронизации:
    • 3.2 Действие привода ГРМ:
    • 3.3. Схема газораспределения:
  • Диагностика, обслуживание, ремонт:
    • 4.1. Диагностика
  • Временные методы диагностики:
    • 4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:
    • 4.3. Ремонт клапанной группы:
  • Вопросы и ответы:

Назначение и виды ГРМ:

1.1. Назначение газораспределительного механизма:

Назначение газораспределительного механизма — пропускать свежую топливную смесь в цилиндры двигателя и выпускать выхлопные газы. Газообмен осуществляется через входное и выходное отверстия, герметично закрытые элементами ремня ГРМ в соответствии с принятым порядком работы двигателя.

1.2. Назначение группы клапанов:

назначение клапанной группы — герметично закрыть впускные и выпускные отверстия и открыть их в заданное время на заданное время.

1.3. Типы ГРМ:

в зависимости от органов, посредством которых цилиндры двигателя сообщаются с окружающей средой, ГРМ бывают клапанными, золотниковыми и комбинированными.

1.4. Сравнение типов фаз газораспределения:

фаза газораспределения является наиболее распространенной благодаря относительно простой конструкции и надежной работе. Идеальная и надежная герметизация рабочего пространства, достигаемая за счет того, что клапаны остаются неподвижными при высоком давлении в цилиндрах, дает серьезное преимущество перед клапанным или комбинированным ремнем ГРМ. Поэтому все чаще используются фазы газораспределения.

Устройство клапанной группы:

2.

1. Устройство клапана:

Клапаны двигателя состоят из штока и головки. Головки чаще всего делают плоскими, выпуклыми или колокольчатыми. Головка имеет небольшой цилиндрический пояс (около 2 мм) и уплотнительную фаску под углом 45˚ или 30˚. Цилиндрический ремень позволяет, с одной стороны, сохранить основной диаметр клапана при шлифовке уплотнительной фаски, а с другой стороны, повысить жесткость клапана и тем самым предотвратить деформацию. Наиболее распространены клапаны с плоской головкой и уплотнительной фаской под углом 45° (чаще всего это впускные клапаны), причем для улучшения наполнения и очистки цилиндров впускной клапан имеет больший диаметр, чем выпускной. Выпускные клапаны часто изготавливаются с куполообразной шаровой головкой.

Это улучшает поток выхлопных газов из цилиндров, а также увеличивает прочность и жесткость клапана. Для улучшения условий отвода тепла от головки клапана и повышения общей недеформируемости клапана переход между головкой и штоком выполнен под углом 10˚ — 30˚ и с большим радиусом кривизны. На верхнем конце стержня клапана выполнены канавки конической, цилиндрической или специальной формы в зависимости от принятого способа крепления пружины к клапану. Натриевое охлаждение используется в ряде двигателей для снижения термической нагрузки на разрывные клапаны. Для этого клапан делают полым, а образовавшуюся полость наполовину заполняют натрием, температура плавления которого 100°С. При работе двигателя натрий плавится и, двигаясь в полости клапана, отдает тепло от горячей головки к штоку охладителя, а оттуда к приводу клапана.

2.2. Соединение клапана с его пружиной:

конструкции этого узла крайне разнообразны, но наиболее распространена конструкция с полуконусами. С помощью двух полуконусов, входящих в каналы, выполненные в стержне клапана, прижимается пластина, удерживающая пружину и не позволяющая разобрать узел. Это создает соединение между пружиной и клапаном.

2.3. Расположение седла клапана:

Во всех современных двигателях седла выпускных клапанов изготавливаются отдельно от головки блока цилиндров. Они также используются для присосок, когда головка блока цилиндров изготовлена ​​из алюминиевого сплава. Когда это чугун, седла делаются в нем. Конструктивно седло представляет собой кольцо, которое крепится к головке блока цилиндров в специально выточенном посадочном месте. При этом на наружной поверхности седла иногда делают канавки, которые при надавливании на седло заполняются материалом ГБЦ, обеспечивая тем самым их надежное крепление. Помимо зажима, крепление может осуществляться и путем качания седла. Для обеспечения герметичности рабочего пространства при закрытом клапане рабочая поверхность седла должна быть обработана под тем же углом, что и уплотнительная фаска головки клапана. Для этого седла обрабатывают специальными инструментами с углами заточки не 15, не 45˚ и 75˚ для получения уплотнительной ленты под углом 45˚ и шириной около 2 мм. Остальные углы сделаны для улучшения обтекания седла.

2.4. Направляющие клапанов Расположение:

конструкция направляющих очень разнообразна. Чаще всего используются направляющие с гладкой внешней поверхностью, которые изготавливаются на бесцентровом сантехническом станке. Направляющие с внешним удерживающим хомутом крепить удобнее, но сложнее в изготовлении. Для этого целесообразнее вместо ремня сделать в направляющей канал для стопорного кольца. Направляющие выпускных клапанов часто используются для защиты их от окислительного воздействия горячего потока выхлопных газов. В этом случае делаются более длинные направляющие, остальная часть которых находится в выпускном канале ГБЦ. По мере уменьшения расстояния между направляющей и головкой клапана отверстие в направляющей со стороны головки клапана сужается или расширяется в области головки клапана.

2.5. Устройство пружин:

В современных двигателях наиболее распространены цилиндрические пружины с постоянным шагом. Для образования опорных поверхностей концы витков пружины сближены друг с другом и уложены лбами внахлест, в результате чего общее число витков в два-три раза превышает число рабочих пружин. Концевые витки поддерживаются с одной стороны пластины и с другой стороны головки блока цилиндров или блока цилиндров. Если есть риск резонанса, пружины клапанов делают с переменным шагом. Ступенчатый редуктор изгибается либо от одного конца пружины к другому, либо от середины к обоим концам. При открытии клапана ближние друг к другу витки соприкасаются, в результате чего число рабочих витков уменьшается, а частота свободных колебаний пружины увеличивается. Это устраняет условия для резонанса. Для этой же цели иногда применяют конические пружины, собственная частота которых изменяется по их длине и исключается возникновение резонанса.

2.6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:

• Клапаны. Всасывающие клапаны изготавливаются из хромовой (40x), хромоникелевой (40XN) и других легированных сталей. Выпускные клапаны изготавливаются из жаропрочных сталей с высоким содержанием хрома, никеля и других легирующих металлов: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА.
• Седла клапанов — используйте жаропрочные стали, легированный чугун, алюминиевую бронзу или металлокерамику.
• Направляющие клапана сложны в изготовлении и требуют материалов с высокой термической и износостойкостью и хорошей теплопроводностью, таких как серый перлитный чугун и алюминиевая бронза.
• Пружины – изготавливаются путем намотки проволоки из пружины стомы, например 65G, 60C2A, 50HFA.

Работа группы клапанов:

3.1. Механизм синхронизации:

механизм синхронизации кинематически связан с коленчатым валом, перемещаясь синхронно с ним. Ремень ГРМ открывает и перекрывает впускные и выпускные каналы отдельных цилиндров в соответствии с принятым порядком работы. Это процесс газообмена в цилиндрах.

3.2 Действие привода ГРМ:

Привод ГРМ зависит от расположения распределительного вала.
• С нижним валом — сквозные цилиндрические шестерни для более плавной работы выполнены с наклонными зубьями, а для бесшумной работы зубчатый венец изготовлен из текстолита. Для обеспечения привода на большее расстояние используется паразитная шестерня или цепь.
• С верхним валом — роликовая цепь. Относительно низкий уровень шума, простая конструкция, малый вес, но схема будет изнашиваться и растягиваться. Через зубчатый ремень на основе неопрена, армированный стальной проволокой и покрытый износостойким нейлоновым слоем. Простой дизайн, бесшумная работа.

3.3. Схема газораспределения:

Суммарное проходное сечение, предусмотренное для прохода газов через клапан, зависит от продолжительности его открытия. Как известно, в четырехтактных двигателях для осуществления тактов впуска и выпуска предусмотрен один ход поршня, соответствующий повороту коленчатого вала на 180˚. Однако опыт показал, что для лучшего наполнения и очистки цилиндра необходимо, чтобы продолжительность процессов наполнения и опорожнения была больше соответствующих ходов поршня, т. е. открытие и закрытие клапанов не должно производиться на мертвые точки хода поршня, но с некоторым опережением или запаздыванием.

Время открытия и закрытия клапана выражается в углах поворота коленчатого вала и называется фазами газораспределения. Для большей достоверности эти фазы выполнены в виде круговых диаграмм (рис. 1).
Всасывающий клапан обычно открывается с углом обгона φ1 = 5˚ — 30˚ до достижения поршнем верхней мертвой точки. Это обеспечивает определенное поперечное сечение клапана в самом начале хода наполнения и, таким образом, улучшает наполнение цилиндра. Закрытие всасывающего клапана производится с углом задержки φ2 = 30˚ — 9°.0° после прохождения поршнем нижней мертвой точки. Задержка закрытия впускного клапана позволяет использовать расход свежего топлива на впуске для улучшения заправки и, следовательно, увеличения мощности двигателя.
Выпускной клапан открывается с углом обгонки φ3 = 40˚ — 80˚, т.е. в конце такта, когда давление газов в цилиндре относительно высокое (0,4 — 0,5 МПа). Интенсивный выброс газового баллона, начатый при этом давлении, приводит к быстрому падению давлений и их температуры, что значительно снижает работу по вытеснению рабочих газов. Выпускной клапан закрывается с углом задержки φ4 = 5˚ — 45˚. Эта задержка обеспечивает хорошую очистку камеры сгорания от выхлопных газов.

Диагностика, обслуживание, ремонт:

4.1. Диагностика

Диагностические знаки:

  • • Пониженная мощность ДВС:
  • Уменьшенный клиренс;
  • Неполная посадка клапана;
  • Заклинившие клапаны.
    • Увеличенный расход топлива:
  • Уменьшенный зазор между клапанами и толкателями;
  • Неполная посадка клапана;
  • Заклинившие клапаны.
    • Износ в двигателях внутреннего сгорания:
  • Износ распределительного вала;
  • открытие кулачков распределительных валов;
  • Увеличенный зазор между стержнями клапанов и втулками клапанов;
  • Большой зазор между клапанами и толкателями;
  • перелом, нарушение эластичности пружин клапанов.
    • Индикатор низкого давления:
  • Седла клапанов мягкие;
  • Мягкая или сломанная пружина клапана;
  • Прогоревший клапан;
  • прогоревшая или порванная прокладка ГБЦ;
  • Неотрегулированный тепловой зазор.
    • Индикатор высокого давления.
  • Уменьшенная высота головы;

Методы диагностики ГРМ:

• Измерение давления в цилиндре в конце такта сжатия. При измерении должны быть соблюдены следующие условия: двигатель внутреннего сгорания должен быть прогрет до рабочей температуры; Свечи зажигания должны быть удалены; Центральный кабель индукционной катушки должен быть смазан маслом, а дроссельный клапан и воздушный клапан должны быть открыты. Измерение выполняется с помощью компрессоров. Разница давлений между отдельными цилиндрами не должна превышать 5%.

4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:

Проверка и регулировка теплового зазора осуществляется с помощью манометрических пластин в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя, начиная с первого цилиндра. Зазор отрегулирован правильно, если толщиномер, соответствующий нормальному зазору, проходит свободно. При регулировке зазора, удерживая регулировочный винт отверткой, ослабьте контргайку, установите зазорную пластину между штоком клапана и муфтой и поверните регулировочный винт, чтобы установить требуемый зазор. Затем затягивается стопорная гайка.

Замена клапанов двигателя автомобиля

4.3. Ремонт клапанной группы:

• Ремонт арматуры — основные неисправности — износ конической рабочей поверхности, износ штока и растрескивание. Если головки горят или трескаются, клапаны утилизируют. Искривленные стержни клапанов выпрямляются на ручном прессе с помощью приспособления. Изношенные стержни клапанов ремонтируются путем хронирования или утюжки, а затем шлифуются до номинального или увеличенного размера. Изношенная рабочая поверхность головки клапана шлифуется до ремонтного размера. Клапаны притираются к седлам с помощью абразивных паст. Точность притирки проверяют заливкой керосина на откидные вентили, если он не течет, то притирка хорошая в течение 4-5 минут. Пружины клапанов не восстанавливаются, а заменяются новыми.

Вопросы и ответы:

Что входит в газораспределительный механизм? Он расположен в головке блока цилиндров. В его конструкцию входят: станина распределительного вала, распределительный вал, клапаны, коромысла, толкатели, гидрокомпенсаторы и, в некоторых моделях, фазовращатель.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *