Система питания дизельных двигателей: Система питания дизельного двигателя.

Содержание

Система питания дизельного ДВС | АВТОСТУК.РУ

Система питания современного двигателя внутреннего сгорания — это совокупность электронных и механических узлов, функция которых заключается не только в стабильной подаче топлива к форсункам, но и делать это под давлением. Если топливо нагнетается под определенным давлением, то оно распыляется и не капает в одну точку, поэтому называется дозированный многоточечный впрыск в рабочие камеры сгорания цилиндров.

Содержание статьи:

  1. Особенности дизельного ДВС.
  2. Работа системы питания дизельного двигателя.
  3. Устройство системы питания дизеля.
  4. Схема питания турбодизеля.
  5. Видео.

 

Особенности дизельного ДВС

По составу дизельное топливо сильно отличается от всех марок бензина. В диз топливе содержится керосин и газойлевые соляровые фракции. При получении солярки, из нефти сначала отделяют бензин.

Качество бензина зависит от октанового числа, а солярка зависит от значения цетаного числа. На автозаправочных станция сегодня продают дизельное топливо в ценатом от 45 до 50. Для новых дизельных двигателей требуется солярка с высоким цетаном.

Краткий рабочий цикл топливной системы дизельного агрегата:
  1. Топливо очищается от примесей.
  2. Попадает в топливный насос высокого давления.
  3. ТНВД сжимает топливо и оно под давлением проходит через микроотверстие в форсунке и распыляется на мелкие частички.
  4. При движении поршня вниз, открывается всасывающий клапан и воздух поступает в камеру цилиндра и моментально нагревается от сжатия (давление сжатия от 3 до 5 Мпа) при движении поршня вверх.
  5. Распыленное топливо смешивается с горячим воздухом, это от 700 до 900 градусов, и самовозгорается.

Кто не знает, основное отличие дизельного двигателя от бензинового не только в топливе, но в система поджига топлива. Если бензин поджигается за счет образования искры свечи, то солярка поджигается от сильного сжатия и высокой температуры.

Самыми надежными считаются свечи зажигания NGK.

 

 

Классификация дизельного топлива по температуре застывания:
  1. летнее дизельного горючее;
  2. зимнее;
  3. арктическое.

Так же, эти сорта солярки немного отличаются по цвету. Опытные шофера определяют по цвету. Вязкость и плотность дизель топлива намного больше, чем у бензина. Также, солярка обладает смазывающим эффектом, поэтому оно не является обезжиривающей жидкостью, как бензин.

 

Работа системы питания дизельного ДВС

Функции системы питания дизеля следующие:
  • в зависимости от нагрузки на двигатель и режима работы ДВС нагнетать солярку в строго определенном количестве;
  • распылять топливо в заданный промежуток времени с нужным давлением;
  • максимально распылять диз топливо по всей рабочей камере сгорания цилиндра;
  • до того, как топливо поступит в ТНВД и форсунки, топливо проходит фильтрацию.

 

 

Устройство системы питания дизеля

Из чего состоит топливная дизельная система:
  1. Топливный бак.
  2. Фильтр грубой очистки топлива (ГОТ).
  3. Фильтр тонкой очистки топлива (ТОТ).
  4. Насос для подкачивания дизтоплива.
  5. Топливный насос высокого давления (ТНВД).
  6. Инжекторные форсунки.
  7. Магистраль высокого давления.
  8. Трубопровод низкого давления.
  9. Фильтр очистки воздуха.

Эти элементы есть во всех модификациях дизельных агрегатов. Некоторые моторы оснащаются доп элементами: электрический насос, фильтры сажевые, глушители и т.д.

 

Система питания дизельного двигателя состоит из двух основных частей:
  • дизельное устройство для подачи топлива;
  • дизельное устройство для подачи воздуха.

 

Устройство для подачи топлива может быть в едином корпусе, а может быть раздельным. Современное устройство выполнено в раздельном типе, то есть насос ТНВД и форсунки расположены в разных корпусах. Солярка нагнетается по магистралям низкого, затем высокого давления. Все, что до ТНВД, это трубопроводы низкого давления. После ТНВД начинается сжатие топлива.

 

Система питания дизельного ДВС оснащается двумя насосами:
  • насос высокого давления;
  • насос для подкачки топлива.

Насос для подкачки начинает качать топливо из бака, прогоняет его через фильтры грубой и тонкой очистки и поставляет его в топливный насос высокого давления.

Насос ТНВД подает топливо под давлением в инжекторные форсунки в порядке, характерном для данного дизельного мотора. В устройстве ТНВД есть много одинаковых секций.

 

Нераздельная система подачи топлива

Система питания дизельного двигателя нераздельного типа, то есть ТНВД и форсунки расположены в одном корпусе, устанавливается в двухтактные дизельные моторы. Устройство, в котором есть и насос ТНВД и форсунка называется насос-форсункой.

Такие двигатели с нераздельной подачей топлива не распространились массово. Они часто ломаются. Хотя конструкция и проще, отсутствует магистраль высокого давления. Моторы работают с высоким уровнем шума.

 

Раздельная система подачи топлива

В таких двигателях форсунки устанавливают в головке блока цилиндров. Форсунки должны качественно распылять топливо по рабочим камерам сгорания цилиндров, поэтому частой проблемой плохой работы дизеля является засорение форсунок.

Насос подкачки топлива нагнетает много жидкости в ТНВД, насос высокого давления берет нужный ему объем, а остальное оттекает по дренажным линиям обратно в топливный бак.

 

 

Классификация дизельных форсунок по конструкции:
  1. закрытая форсунка, то есть сопло у нее закрывается специальное запорной иглой;
  2. открытая форсунка.

В четырех тактных двигателях устанавливаются форсунки закрытого вида. Внутреннее пространство форсунки сообщается с камерой сгорания только во время подачи топлива.

Главный элемент форсунок — это распылитель. Распылитель может иметь только одно отверстие или несколько. Впрыск топлива через эти отверстия создают факел в цилиндре. От пропускной способности, количества отверстий зависит форма и расположение факела.

 

 

Схема питания турбодизеля

Чтобы увеличить мощность дизельного аппарата, устанавливают турбину. Конструкция топливной системы дизельного двигателя не изменяется, если мотор с турбонаддувом. Меняется схема и вариант подачи топлива в мотор от схемы атмосферного двигателя.

Турбированный двигатель получается путем установки турбокомпрессора. В дизельном моторе турбина работает на отработавших газах. Сначала турбокомпрессор сжимает воздух, охлаждает его и подает в рабочую камеру сгорания цилиндров дизельного силового агрегата. Воздух нагнетается под давлением 0,15-0,2 МПа (Мега Паскаль).

 

Классификация турбонаддува по давлению:
  • до  0,15 Мпа;
  • 0,2 МПа — турбокомпрессор средней мощности;
  • > 0,2 МПа.

Как в бензиновых, так и дизельных двигатель турбина служит для дополнительной подачи воздуха в камеры сгорания. Чем больше воздуха, тем больше и качественнее догорает топливо. Мощность двигателя с турбиной увеличивается на 30%.

Минус турбированных моторов в том, что такие агрегаты работают в более трудных условиях: повышается температура; детали, особенно цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), кривошипно-шатунного механизма (КШМ), газораспределительного механизма (ГРМ) испытывают больше давления и, саму турбину обычно надо менять через 100 000 км пробега.

 

 

Видео

В этом видео подробно рассказывается о системе подачи топлива в дизель мотор.

Топливная система дизельных двигателей.

Система питания двигателя КАМАЗ.

 

Автор публикации

15 Комментарии: 25Публикации: 324Регистрация: 04-03-2016

Тест на знание системы питания дизельного двигателя

Установите правильную последовательность

1. РАБОТА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЯ:

1)  ТНВД;                    5) фильтр тонкой очистки;

2)  форсунка;                    6) топливоподкачивающий насос.

3)  топливный бак;

4)  фильтр грубой очистки;

Выберите номера всех правильных ответов

2. С УВЕЛИЧЕНИЕМ НАГРУЗКИ ДИЗЕЛИ СКЛОННЫ К:

1) разносу;

2) остановке.

ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЭТОГО ОНИ СНАБЖАЮТСЯ:

3) регулятором частоты вращения;

4) муфтой опережения впрыска топлива.

3. ДАВЛЕНИЕ ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩЕГО НАСОСА:

1) 0,05-0,15 МПа;                    3) 0,25-0,35 МПа;

2) 0,15-0,25 МПа;                    4) 0,35-0,45 МПа.

4. ПРЕДЕЛЫ ДАВЛЕНИЯ ВПРЫСКА:

1) 5-10 МПа;                    3) 15-20 МПа;

2) 10-15 МПа;                    4) 25-30 МПа.

Дополните

5. КОЛИЧЕСТВО ТОПЛИВА, ПОДАВАЕМОГО В ЦИЛИНДР В ТЕЧЕНИЕ ЦИКЛА НАЗЫВАЕТСЯ _______ПОДАЧЕЙ.

ОНА РЕГУЛИРУЕТСЯ ЗА СЧЕТ ПОВОРОТА _____ (название детали)

6. ТОЧНО ВЫПОЛНЕННЫЕ ДВЕ ДЕТАЛИ И ИНДИВИДУАЛЬНО ПОДОБРАННЫЕ ДРУГ К ДРУГУ НАЗЫВАЮТСЯ ПРЕ _____ ПАРОЙ.

7. НАСОСНАЯ СЕКЦИЯ ТНВД:

1) рейка;        7) втулка плунжера;

2) плунжер;                    8) поворотная втулка;

3) пружина;                    9) перепускной клапан;

4) толкатель;                    10) нагнетательный клапан;

5) упор рейки;                    11) опорная шайба пружины.

6) кулачковый вал;                    12) седло нагнетательного клапана.

8. НАСОС НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИВОДИТСЯ ОТ:

1) кулачкового вала;                    3) распределительного вала;

2) центробежной муфты;                    4) всережимного регулятора частоты.

Установите правильную последовательность

9. РАБОТА НАСОСНОЙ СЕКЦИИ:

1)  отсечка впускного окна;

2)  движение плунжера вниз;

3) о движение плунжера вверх;

4)  отсечка перепускного окна;

5)  открытие нагнетательного клапана;

6)  заполнение топливом надплунжерной полости.

Выберите номера всех правильных ответов

10. ПОЗИЦИЯ 4 НА РИС. 8.1 ОЗНАЧАЕТ:

1) штуцер;                    5) насос ручной подкачки;

2) упор рейки;                    6) насос низкого давления;

3) рычаг управления;                    7) рычаг останова двигателя;

4) корпус регулятора;                    8) муфта опережения впрыска.

Рис. 8.1. ТНВД двигателя ЯМЗ

11.  ПОЗИЦИЯ 8 НА РИС. 8.1 ОЗНАЧАЕТ:

1) штуцер;                    5) насос ручной подкачки;

2) упор рейки;                    6) насос низкого давления;

3) рычаг управления;                    7) рычаг останова двигателя;

4) корпус регулятора;                    8) муфта опережения впрыска.

12.  ПОЗИЦИЯ 6 НА РИС. 8.1 ОЗНАЧАЕТ:

1) штуцер;                    5) насос ручной подкачки;

2) упор рейки;                    6) насос низкого давления;

3) рычаг управления;                    7) рычаг останова двигателя;

4) корпус регулятора;                    8) муфта опережения впрыска.

ОН СЛУЖИТ ДЛЯ:

9) останова двигателя;

10) резкой отсечки топлива;

11) подачи топлива к форсунке;

12) прокачки топлива перед пуском двигателя.

13. ПОЗИЦИЯ 2 НА РИС. 8.1 ОЗНАЧАЕТ:

1) штуцер;                    5) насос ручной подкачки;

2) упор рейки;                    6) насос низкого давления;

3) рычаг управления;                    7) рычаг останова двигателя.

4) корпус регулятора;

ОН СЛУЖИТ ДЛЯ:

8) останова двигателя;

9) резкой отсечки топлива;

10) подачи топлива к форсунке;

11) прокачки топлива перед пуском двигателя.

Дополните

14. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ УГЛА ОПЕРЕЖЕННИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА ОБЕСПЕЧИВАЕТ (название узла)

15. РЕЗКАЯ ОТСЕЧКА ТОПЛИВА ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ (название детали)

Выберите номера всех правильных ответов

16. ПОВОРОТ ПЛУНЖЕРА ТНВД ВЫЗЫВАЕТСЯ:

1) рейкой ТНВД;

2) поворотной втулкой;

3) пружиной плунжера.

ЭТО ПРИВОДИТ К:

4) увеличению цикловой подачи;

5) уменьшению цикловой подачи;

6) увеличению давления топлива;

7) прекращению цикловой подачи.

17. ОСЕВОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПЛУНЖЕРА СОЗДАЕТСЯ:

1) его пружиной;                    4) кулачковым валом;

2) его втулкой;                    5) рейкой ТНВД;

3) нагнетательным клапаном;   6) поворотной втулкой.

18. НАЧАЛО ЦИКЛОВОЙ ПОДАЧИ РЕГУЛИРУЕТСЯ:

1) болтом толкателя;

2) поворотом плунжера;

3) нагнетательным клапаном;

4) натяжением пружины форсунки;

5) натяжением пружины насосной плунжера.

19. КОНЕЦ ЦИКЛОВОЙ ПОДАЧИ РЕГУЛИРУЕТСЯ:

1) болтом толкателя;

2) поворотом плунжера;

3) перепускным клапаном;

4) нагнетательным клапаном;

5) натяжением пружины форсунки.

20. ДАВЛЕНИЕ ВПРЫСКА РЕГУЛИРУЕТСЯ:

1) болтом толкателя;

2) поворотом плунжера;

3) нагнетательным клапаном;

4) всережимным регулятором;

5) натяжением пружины форсунки.

21. ПОЗИЦИЯ 5 НА РИС. 8.2 ОЗНАЧАЕТ:

1) втулка;                    4) толкатель;

2) штуцер;                    5) нагнетательный клапан.

3) плунжер;

ОН СЛУЖИТ ДЛЯ:

6) увеличения давления;

7) резкой отсечки топлива;

8) регулирования цикловой подачи.

22. ОТВЕРСТИЕ Б НА РИС. 8.2 СЛУЖИТ ДЛЯ:

1) отвода топлива;                    3) продувки воздухом;

2) подвода топлива;                    4) фиксации насосной секции.

Рис. 8.2. Топливная секция

23. ТОЛКАТЕЛЬ ПЛУНЖЕРА НА РИС. 8.2 ОБОЗНАЧЕН ПОЗИЦИЕЙ:

a) 1;                    с) 3;

b) 2;                     d) 5.

24. ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ НАГРУЗКИ (РИС. 8.3):

1) возрастает центробежная сила грузов 5;

2) уменьшается центробежная сила грузов 5;

3) растяжение пружины 14 регулятора сохраняется;

4) растяжение пружины 14 регулятора уменьшается;

5) растяжение пружины 14 регулятора увеличивается;

6) рейка 6 перемещается на увеличение цикловой подачи;

7) рейка 6 перемещается на уменьшение цикловой подачи.

25. НОМЕР ПОЗИЦИИ РАСПЫЛИТЕЛЯ НА РИС. 8.4:

а) 1;                    b) 2;                    с) 3.

26. ДАВЛЕНИЕ ВПРЫСКА РЕГУЛИРУЕТСЯ (РИС. 8.5):

1) штангой 13

2) винтом 8

3) прокладкой 12;

4) натяжением пружины 9;

5) подбором пары 10 игла-распылитель.

27. ПОДАЧА ТОПЛИВА В ФОРСУНКУ ЧЕРЕЗ ДЕТАЛИ (РИС. 8.5):

a) 7;                    d) 75;

b)  10,                      е) 22.

c) 11;

28. НАЛИЧИЕ ВОЗДУХА В ТОПЛИВНЫХ МАГИСТРАЛЯХ:

1) продует цилиндры;                    3) остановит двигатель;

2) сэкономит топливо;                    4) прекратит подачу топлива.

29. ПРЕЦИЗИОННЫМИ ПАРАМИ ЯВЛЯЮТСЯ: НА РИС. 8.5:

1) винт 8 и пружина 9;

2) штанга 13 и корпус 20;

3) игла и корпус распылителя 10.

НА РИС. 8.6:

4) штуцер 10 и шайба 9\

5) плунжер 11 и его втулка;

6) седло 2 и втулка плунжера 11;

7) нагнетательный клапан 3 и седло 2;

8) корпус 72 и поворотная втулка 19.

Рис. 8.6. Топливная секция ТНВД

30. ДЕТАЛЬ, ПОВОРАЧИВАЮЩАЯ ПЛУНЖЕР (РИС. 8.6):

1) седло 2;                    4) корпус 12;

2) шайба 15;                    5) пружина 16.

3) втулка 19,

31. НАДДУВ ДВИГАТЕЛЯ:

1) уменьшает расход топлива;

2) увеличивает мощность двигателя;

3) увеличивает массу воздушного заряда;

4) позволяет увеличить цикловую подачу;

5) повышает тепловую и механическую напряженность КШМ.

32. ПРИВОД ТУРБОКОМПРЕССОРА ОТ:

1) электроэнергии;

2) карданной передачи;

3) карданной передачи;

4) распределительного вала;

5) энергии отработавших газов.

           
ОТВЕТЫ

Схемы системы питания дизельных двигателей

В дизельных двигателях применяются две наиболее распространенные схемы подачи топлива: разделенная и неразделенная. В разделенной топливоподающей аппаратуре топливо от отдельного насоса высокого давления подается по топливопроводам к форсункам. В неразделенной системе топливный насос высокого давления и форсунка конструктивно объединены в один узел – насос-форсунку, а топливопровод высокого давления отсутствует. Наибольшее распространение получила разделенная система питания (рис. 6.1). В этой системе топливо из топливного бака 1 по топливопроводу низкого давления поступает к подкачивающей помпе 2 через фильтр 6. Помпа нагнетает топливо к фильтру 3 и далее к топливному насосу высокого давления 4. Насос по топливопроводам высокого давления подает топливо к форсункам 5. Нагнетаемое к форсункам топливо впрыскивается в камеры сгорания цилиндров двигателя. Воздух поступает в цилиндры через впускной коллектор, пройдя предварительно воздухоочиститель. Мелкораспыленное топливо, впрыскиваемое форсунками, проникает в среду сжатого и нагретого воздуха, воспламеняется и сгорает. Отработавшие газы после сгорания отводятся из цилиндров двигателя через выпускной коллектор и выпускную трубу в окружающую среду.

Рис. 6.1. Система питания дизельного двигателя

Качество распыливания топлива в значительной мере предопределяет эффективность протекания процесса сгорания в двигателе, его экономичность и энергетические показатели.

Однако, несмотря на различные меры, предназначенные для улучшения смесеобразования, впрыскиваемое в камеру сгорания топливо распределяется недостаточно равномерно, что вызывает неполное сгорание. В целях более полного сгорания топлива работа дизельных двигателей происходит при высоком коэффициенте избытка воздуха (от 1.6 и более), что приводит к понижению среднего эффективного давления, литровой мощности и к увеличению веса двигателя.

Крайне ограниченное время, отводимое на смесеобразование, требует создания условий для быстрого и наиболее совершенного распыления топлива и распределения его в камере сгорания. Это обусловливает весьма напряженную работу топливоподающей системы.

Впрыск топлива в камеру сгорания при помощи форсунки производится под давлением от 10 до 150 МПа. Топливо впрыскивается в среду сжатого воздуха, давление которого составляет 3–4 МПа, а температура 750–950 К. При этом скорость истечения топлива достигает 100–400 м/с.

Распыливание топлива и распределение его в воздушной среде камеры сгорания зависит от ряда факторов: конструктивных параметров двигателя (форма камеры сгорания) и топливоподающей системы (давления впрыска), особенностей процесса, протекающего в цилиндре двигателя, и др.


Практическая работа «Система питания дизельного двигателя (КамАЗ-740)»

Практическая работа

«Система питания дизельного двигателя (КамАЗ-740)»

Цель задания — изучить на примере устройства сборочных единиц системы питания двигателя КамАЗ-740 систему питания дизеля. Приобрести навыки в разборке и сборке топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунки двигателя КамАЗ-740, уяснить схему работы системы питания и приборов, обеспечивающих подачу, очистку и впрыск топлива.

Иллюстративный материал —учебные плакаты.

Монтажное оборудование, приспособления и инструменты — ТНВД в сборе с муфтой опережения впрыска топлива, всережимным регулятором частоты вращения коленчатого вала, топливная форсунка, приспособление для отворачивания гайки крепления муфты опережения впрыска топлива; тиски, комплект рабочих инструментов, динамометрический ключ, комплект специальных приспособлений для разборки насосной секции.

Топливная система двигателя КамАЗ-740 (четырехтактного дизеля):

1 — фильтр тонкой очистки топлива; 2, 14 — топливоподкачивающие насосы; 3, 7—9, 11— 13, 17— 19 — топливопроводы; 4, 5 — тройники; 6 — топливный бак; 10 — фильтр грубой очистки топлива; 15 — форсунка; 16 — насос высокого давления; 20 — кран отбора топлива к подогревателю;

 

1.Изучить схему системы питания двигателя КамАЗ-740, устройство и работу его агрегатов.

2.Частично разобрать ТНВД следующим образом:

•снять муфту опережения впрыска топлива с кулачкового вала ТНВД, снять кожухи, пружинные и плоские шайбы;

•снять крышку в сборе с рычагами, насос и уплотнительные прокладки, шайбы, заднюю крышку подшипника.

3.Разобрать секцию ТНВД в следующем по­рядке:

•вывернуть штуцер секции ТНВД;

•снять упор с регулировочными шайбами и пружиной;

•снять нагнетательный клапан вместе с прокладкой и корпусом;

•снять тарелку пружины толкателя, пружину, шайбу;

•вынуть упорное кольцо, плунжер, втулку плунжера, уплотнительное кольцо, поворотную втулку плунжера.

4. Собрать секцию ТНВД и в целом ТНВД в последовательности, обратной их разборке, выполняя следующие рекомендации:

•момент силы затягивания гайки крепления муфты опережения впрыска топлива — 100… 120 Н м;

 

Схема разборки топливного насоса высокого давления:

КЗ — винты с шайбами; 2 — крышка подшипника задняя в сборе; 4, 12, 14, 19, 28 — шайбы плоские; 5 — ввертыш; 6 — фильтр в сборе; 7, 27 — прокладки; 8 — прокладка задней крышки; 9 — секция в сборе; 10— шайба стопорная штуцера; 11, 25 — гайки с шайбами; 13, 18 — болты с шайбами; 15 — крышка регулятора верхняя; 16— прокладка верхней крышки; 17— шплинт-проволока; 20— муфта опережения впрыска топлива в сборе; 21 — гайка колпачковая с шайбой; 22 — винт; 23 — кожух защитный; 24 — корпус топливного насоса высокого давления в сборе; 26 — насос топливный низкого давления в сборе

 

Схема разборки секции топливного насоса высокого давления:

1 — корпус клапана; 2 — прокладка; 3 — клапан нагнетательный; 4, 19 — пружины; 5, 6, 11, 18— шайбы; 7— упор пружины клапана; 8— штуцер топливного насоса; 9 — втулка плунжера поворотная с осью в сборе; 10, 12 — штифты; 13 —  корпус секции с фланцем в сборе; 14 — кольцо уплотнительное; 15 — втулка плунжера; 16 — плунжер; 17 — кольцо упорное; 20 — тарелка пружины толкателя

 

•при сборке плунжерной пары совместить продольный па поворотной втулки с установочным штифтом корпуса секции ТНВД;

•затягивание штуцера секции ТНВД выполнять с моменте силы 100… 120 Н м;

•плунжер установить меткой в сторону перепускного отверстия.

4.Изучить форсунку двигателя КамАЗ-740.

5.Разобрать форсунку двигателя КамАЗ-740 в следующем порядке:

•зажать форсунку в тисках распылителем вверх;

• отвернуть гайку распылителя;

 


Форсунка двигателя КамАЗ-740:

1 — игла распылителя; 2 — кольцевая полость; 3 — распылитель; 4 — накидная гайка; 5 — проставка; 6 — штифты; 7 — штанга; 8 — корпус; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — штуцер; II — сетчатый фильтр; 12 — втулка; 13 — регулировочные шайбы; 14 — опорная шайба; 15 — пружина

 

• снять распылитель, проставку, штангу, пружину, регулировочные прокладки;

• вывернуть штуцер подвода топлива, вынуть сетчатый фильтр.

6.   Собрать форсунку двигателя КамАЗ-740 в последовательности, обратной разборке. При сборке момент силы затягивания гайки распылителя 70… 80 Н м.

 

Инструкционно-технологическая карта

«Разборка-сборка топливного насоса высокого давления и форсунки двигателя КамАЗ-740»

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ

ИНСТРУМЕНТ,

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И УКАЗАНИЯ

1. РАЗБОРКА ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

1. ОТВЕРНУТЬ ГАЙКУ КРЕПЛЕНИЯ МУФТЫ ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ИЗ КОМПЛЕКТА

 

2. СНЯТЬ МУФТУ С КУЛАЧКОВОГО ВАЛА ТНВД

 

 

3. ВЫВЕРНУТЬ ВИНТЫ КРЕПЛЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ КОЖУХОВ

ОТВЕРТКА

 

4. СНЯТЬ КОЖУХИ

 

 

5. ВЫВЕРНУТЬ БОЛТЫ КРЕПЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ КРЫШКИ, СНЯТЬ ПРУЖИННЫЕ И ПЛОСКИЕ ШАЙБЫ

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ 10 ММ

 

6. СНЯТЬ КРЫШКУ В СБОРЕ С РЫЧАГАМИ

 

СНИМАТЬ ОСТОРОЖНО

7. СНЯТЬ УПЛОТНИТЕЛЬНУЮ ПРОКЛАДКУ

 

 

8. ОТВЕРНУТЬ ГАЙКИ КРЕПЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩЕГО НАСОСА

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ 13 ММ

 

9. СНЯТЬ НАСОС И УПЛОТНИТЕЛЬНУЮ ПРОКЛАДКУ

ОТВЕРТКА

 

10.ВЫВЕРНУТЬ ВИНТЫ КРЕПЛЕНИЯ ЗАДНЕЙ КРЫШКИ ПОДШИПНИКА

 

 

11.СНЯТЬ ШАЙБЫ, КРЫШКУ И УПЛОТНИТЕЛЬНУЮ ПРОКЛАДКУ

 

 

2. РАЗБОРКА СЕКЦИИ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

1. ВЫВЕРНУТЬ ШТУЦЕР СЕКЦИИ ТНВД

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ

19 ММ

 

2. СНЯТЬ УПОР С РЕГУЛИРОВОЧНЫМИ ШАЙБАМИ И ПРУЖИНОЙ

 

 

3. СНЯТЬ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ

КЛАПАН ВМЕСТЕ С ПРОКЛАДКОЙ И КОРПУСОМ

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

ИЗ КОМПЛЕКТА ДЛЯ

СНЯТИЯ КЛАПАНА

 

4. СНЯТЬ ТАРЕЛКУ ПРУЖИНЫ ТОЛКАТЕЛЯ, ПРУЖИНУ, ШАЙБУ

 

 

5. ВЫНУТЬ УПОРНОЕ КОЛЬЦО, ПЛУНЖЕР, ВТУЛКУ ПЛУНЖЕРА, УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО, ПОВОРОТНУЮ ВТУЛКУ ПЛУНЖЕРА

 

 

3. СБОРКА СЕКЦИИ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

1. УСТАНОВИТЬ ПОВОРОТНУЮ ВТУЛКУ ПЛУНЖЕРА, УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО,

ВТУЛКУ ПЛУНЖЕРА, ПЛУНЖЕР, УПОРНОЕ КОЛЬЦО

 

ПЛУНЖЕР УСТАНОВИТЬ МЕТКОЙ В СТОРОНУ ПЕРЕПУСКНОГО ОТВЕРСТИЯ. ПРОДОЛЬНЫЙ ПАЗ ПОВОРОТНОЙ ВТУЛКИ СОВМЕСТИТЬ С УСТАНОВОЧНЫМ ШТИФТОМ КОРПУСА СЕКЦИИ ТНВД

2. УСТАНОВИТЬ ШАЙБУ, ПРУЖИНУ, ТАРЕЛКУ ПРУЖИНЫ ТОЛКАТЕЛЯ

 

 

3. УСТАНОВИТЬ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН С ПРОКЛАДКОЙ И КОРПУСОМ

 

 

4. УСТАНОВИТЬ УПОР С РЕГУЛИРОВОЧНЫМИ ШАЙБАМИ И ПРУЖИНОЙ

 

 

5. ЗАВЕРНУТЬ ШТУЦЕР СЕКЦИИ ТОПЛИВНОГО НАСОСА

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ 19 ММ, КЛЮЧ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ

МОМЕНТ СИЛЫ ЗАТЯГИВАНИЯ ШТУЦЕРА 100… 120 Н М

4. СБОРКА ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

1. УСТАНОВИТЬ ПОД ЗАДНЮЮ КРЫШКУ ПОДШИПНИКА ВАЛА ТНВД УПЛОТНИТЕЛЬНУЮ ПРОКЛАДКУ И ЗАВЕРНУТЬ ВИНТЫ КРЕПЛЕНИЯ ЗАДНЕЙ КРЫШКИ ПОДШИПНИКА

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ

13 ММ

 

2. УСТАНОВИТЬ УПЛОТНИТЕЛЬНУЮ ПРОКЛАДКУ ПОД ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИЙ НАСОС

 

 

3. УСТАНОВИТЬ НАСОС, ЗАКРЕПИТЬ ЕГО ГАЙКАМИ С ПРУЖИННЫМИ ШАЙБАМИ

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ

13 ММ

 

4. УСТАНОВИТЬ ПРОКЛАДКУ ПОД ВЕРХНЮЮ КРЫШКУ

 

 

5. УСТАНОВИТЬ КРЫШКУ В СБОРЕ С РЫЧАГАМИ

 

 

6. ЗАКРЕПИТЬ КРЫШКУ БОЛТАМИ С ПРУЖИННЫМИ ШАЙБАМИ И ПЛОСКИМИ ШАЙБАМИ

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ

10 ММ

 

7. УСТАНОВИТЬ КОЖУХИ

 

 

8. ЗАКРЕПИТЬ КОЖУХИ ВИНТАМИ 

ОТВЕРТКА

 

9. УСТАНОВИТЬ МУФТУ ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА НА КУЛАЧКОВЫЙ ВАЛ НАСОСА

 

 

10. ЗАКРЕПИТЬ МУФТУ ГАЙКОЙ

СПЕЦИАЛЬНОЕ

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

МОМЕНТ СИЛЫ ЗАТЯГИВАНИЯ ГАЙКИ КРЕПЛЕНИЯ МУФТЫ 100… 120 Н М

5. РАЗБОРКА ФОРСУНКИ ДВИГАТЕЛЯ КАМАЗ- 740

1. ЗАЖАТЬ ФОРСУНКУ В ТИСКАХ

ТИСКИ

РАСПЫЛИТЕЛЬ ВВЕРХУ

2. ОТВЕРНУТЬ ГАЙКУ РАСПЫЛИТЕЛЯ

 

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ

19 ММ

 

3. СНЯТЬ РАСПЫЛИТЕЛЬ, ПРОСТАВКУ, ШТАНГУ, ПРУЖИНУ, РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ПРОКЛАДКИ

 

 

4. ВЫВЕРНУТЬ ШТУЦЕР ПРИВОДА ТОПЛИВА

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ

17 ММ

 

5. ВЫНУТЬ СЕТЧАТЫЙ ФИЛЬТР ИЗ КОРПУСА

 

 

6. СБОРКА ФОРСУНКИ ДВИГАТЕЛЯ КАМАЗ- 740

1. УСТАНОВИТЬ СЕТЧАТЫЙ ФИЛЬТР В КОРПУС ФОРСУНКИ

 

 

2. ЗАВЕРНУТЬ ШТУЦЕР ПОДВОДА ТОПЛИВА

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ 17 ММ

 

3. УСТАНОВИТЬ В КОРПУС РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ПРОКЛАДКИ, ПРУЖИНУ, ШТАНГУ, ПРОСТАВКУ, РАСПЫЛТЕЛЬ

 

 

4. ЗАВЕРНУТЬ ГАЙКУ РАСПЫЛИТЕЛЯ

КЛЮЧ ГАЕЧНЫЙ 19 ММ

 

5. ОСВОБОДИТЬ ФОРСУНКУ ИЗ ТИСКОВ

 

 

Renault Megane | Система питания дизельных двигателей

Система питания дизельных двигателей

Общая информация

При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается наружный воздух, который сжимается до высокого давления. При этом температура воздуха в результате адиабатического нагрева поднимается до уровня 700-900°С, превышающего точку воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндр с некоторым опережением и воспламеняется. Таким образом, необходимость в использовании свечей зажигания отпадает.

Как и на бензиновых моделях система питания состоит из двух трактов: подачи топлива и подачи воздуха; управление функционированием системы осуществляет специальный электронный модуль (ECM). Более подробно принцип функционирования системы управления дизельным двигателем/снижения токсичности отработавших газов изложен в Разделе Система самодиагностики дизельных моделей (см. Часть Системы управления двигателем и снижения токсичности отработавших газов).

Система подачи воздуха

Главными особенностями конструкции впускного воздушного тракта рассматриваемого в настоящем Руководстве дизельного двигателя являются использование в нем турбокомпрессора, приводимого во вращение потоком отработавших газов, и отсутствие дросселирования на впуске (характерно для дизелей, оборудованных ТНВД распределительного типа). Дополнительное увеличение расхода воздуха наддува обеспечивается за счет его теплового сжатия в теплообменнике промежуточного охладителя (Intercooler).

Конструкция впускного воздушного тракта дизельного двигателя

Турбокомпрессор

Для вращения компрессора системы наддува используется поток отработавших газов двигателя, подаваемый в корпус турбинной сборки, — рабочее колесо компрессора посажено на один вал с колесом турбины и своим вращением обеспечивает сжатие проходящего через воздухоочиститель воздуха и подачу его под напором во впускной трубопровод двигателя. Такая конструкция компрессора гарантирует незамедлительность реакции системы наддува на изменение нагрузок на двигатель, впрямую связанное с интенсивностью выпуска двигателя.

Конструкция турбокомпрессора

В состав турбокомпрессора включены два датчика: температуры (TA) и давления воздуха наддува. На основании анализа данных, поступающих от данных датчиков PCM определяет количество поступающего в двигатель воздуха.

Промежуточный охладитель (Intercooler)

Включенный во впускной воздушный тракт турбированного двигателя теплообменник промежуточного охладителя служит для компенсации эффекта адиабатического разогрева нагнетаемого компрессором воздуха. Теплообменник установлен на выходе из компрессора и во время движения автомобиля непрерывно продувается набегающим потоком воздуха, захватываемого отформованным в крышке капота воздухозаборником, — при охлаждении воздух сжимается, что дополнительно повышает эффективность функционирования системы наддува.

Теплообменник промежуточного охладителя системы наддува установлен на выходе из турбокомпрессора.

Система подачи топлива

Система подачи топлива дизельных двигателей отличается высокой степенью надежности и при добросовестном выполнении процедур регулярного обслуживания с соблюдением требований Спецификаций Главы Системы питания, управления двигателем/снижения токсичности отработавших газов и выпуска отработавших газов к типу используемого горючего должна исправно функционировать в течение всего срока службы автомобиля.

В результате длительного использования внутренние компоненты форсунок могут изнашиваться. Выполнение восстановительного ремонта форсунок правильно будет поручить специалистам автосервиса.

Основным элементом топливного тракта дизельного двигателя рассматриваемых моделей является насос высокого давления (ТНВД) распределительного типа (VE) с электронным управлением, осуществляющий всасывание топлива через фильтр из расположенного сзади под автомобилем топливного бака и дозированную раздачу его через форсунки в камеры сгорания двигателя.

Схема организации системы подачи топлива дизельного двигателя

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Принцип всасывания и сжатия топлива в электронном ТНВД аналогичен принципу, используемому в насосах механического типа. Главным отличием электронного насоса является использование вместо центробежного корректора моментов впрыска электронного регулятора с тросовым приводом (вместо рычажного).

онструкция электронного ТНВД распределительного типа

Электронный регулятор (GE)

Исполнительный механизм GE закреплен на камере регулятора в верхней части сборки ТНВД.

Конструкция электронного регулятора ТНВД распределительного типа

В основу функционирования регулятора положен феномен возникновения магнитного поля при подаче на обмотку катушки электрического тока. Напряженность индуцируемого поля будет прямо пропорциональна силе пропускаемого через обмотку тока, что обеспечивает возможность разворачивания ротора регулятора в требуемое положение с преодолением развиваемого возвратной пружиной усилия, — за счет вращения ротора обеспечивается контролируемое линейное перемещение управляющей муфты.

Принцип функционирования регулятора.

Входящий в состав регулятора магнитный фильтр обеспечивает защиту рабочих камер насосной сборки от попадания в них посторонних предметов.

Клапан управления распределением моментов впрыска (TCV)

TCV помещается между высоконапорной и низконапорной камерами и обеспечивает регулировку давления за счет открывания при подаче электропитания.

Когда питание на клапан не подается, камеры остаются изолированными. Открывание TCV приводит к их объединению, в результате распределительный поршень смещается под воздействием развиваемого пружиной усилия в положение, обеспечивающее выравнивание давлений, — корректировка момента впрыска осуществляется за счет одновременного поворачивания роликового держателя.

Датчик положения управляющей муфты (CSP)

Датчик помещается в верхней части сборки регулятора и поставляет ECM информацию о положении управляющей муфты, перемещение которой приводит к поворачиванию на определенный угол чувствительного элемента датчика за счет изменения разности индуктивностей в его верхней и нижней обмотках. ECM сравнивает полученные данные с требуемым значением и в случае необходимости выдает команду на выполнение соответствующей корректировки путем изменения силы пропускаемого через обмотки тока.

Специальная фиксированная пластина обеспечивает компенсацию температурных изменений индуктивности.

Датчик положения распределительного поршня (TPS)

TPS подсоединен к низковольтной стороне распределительного устройства, состоит из стержневого сердечника и бобины и служит для оповещения ECM о перемещении распределительного поршня, -перемещение поршня приводит к изменению индуктивности катушки датчика в результате соответствующего перемещения сердечника.

Датчик оборотов ТНВД (Np)

Датчик Np поставляет ECM информацию об оборотах ТНВД. Датчик представляет собой соленоид, реагирующий на прохождение мимо его магнита каждого из 4-х зубьев вращающейся сигнальной пластины. Вырабатываемый при прохождении зубьями через магнитное поле переменный ток преобразуется в импульсные сигналы, выдаваемые на модуль управления.

Решения для генераторов от EPS – источник питания двигателя

Являясь производителем дизельных электростанций, EPS уже более 20 лет производит надежные и мощные дизельные генераторы. Сегодня мы предлагаем широкий выбор моделей дизельных генераторов различных размеров и мощностей, как для мобильного, так и для резервного применения:

  • Электрогенераторы передвижные дизельные мощностью от 9 кВт до 45 кВт.
  • Дизель-генераторы на заказ для более высоких требований, в том числе резервные дизель-генераторы мощностью до 100 кВт.В некоторых случаях доступна опция 50 Гц.
  • Дизель-генераторы Kubota мощностью от 6,5 кВт до 14 кВт в однофазной и трехфазной конфигурациях.

К настоящему времени вы, возможно, задаетесь вопросом, как правильно выбрать дизельный генератор для ваших нужд. Следующая информация призвана помочь вам сузить выбор. Или, если хотите, свяжитесь с нами, и мы поможем вам в этом процессе.

Генератор какого размера мне нужен?

Правильный подбор дизельного электрогенератора включает в себя согласование технических характеристик с реальными эксплуатационными ограничениями.Если вы не примете во внимание эксплуатационные ограничения, вы с большей вероятностью столкнетесь с такими проблемами, как ложное срабатывание и сокращение срока службы генератора, даже если технические характеристики дизельного генератора могут показаться достаточными (на бумаге) для работы с нагрузкой. Чтобы избежать проблем, необходимо учитывать три важных критерия:

  • Условия окружающей среды
  • Физическая установка
  • Подключенное оборудование

Условия окружающей среды

На работу дизельного электрогенератора может сильно повлиять окружающая среда, в которой он эксплуатируется.По мере увеличения температуры окружающей среды, высоты над уровнем моря и влажности доступная мощность любого двигателя снижается. Это, в свою очередь, снижает мощность генератора. Повышение температуры воздуха свыше 104 градусов по Фаренгейту также снизит мощность самого генератора переменного тока. В большинстве случаев переход на дизельный генератор большего размера обеспечит достаточную мощность для любых условий, но это не всегда так.

Физическая установка

Надлежащее охлаждение и потоки отработанного воздуха являются наиболее важным фактором при физической установке.Недостаточный поток воздуха является наиболее распространенной причиной плохой работы дизельного электрогенератора и в некоторых случаях может привести к полному отказу генератора. Неосведомленные пользователи часто совершают ошибку, непреднамеренно ограничивая количество воздуха, поступающего в корпус генератора и выходящего из него, чтобы уменьшить шум. В процессе они в конечном итоге ограничивают производительность и возможности устройства. Очень важно, чтобы тепло от генератора переменного тока и системы охлаждения двигателя отводилось, и его нельзя было допускать рециркуляции обратно в кожух.

Подключенное оборудование (нагрузки)

После рассмотрения условий окружающей среды и воздушного потока следует проверить нагрузки, подключенные к генератору. Примеры типичных нагрузок включают кондиционеры, холодильники, осветительные приборы, зарядные устройства/инверторы, аудио- и видеооборудование и обогреватели. Простого сложения всех номинальных токов с паспортной таблички каждой нагрузки недостаточно, чтобы правильно подобрать размер генератора. Например, «пусковой» ток двигателя и компрессора кондиционера будет намного выше, чем «рабочий» ток.Если учитывается только «рабочий» ток, выбранный дизельный генератор может быть слишком мал для обработки нагрузки. Требуются сложные инженерные расчеты для определения общего электрического и механического потребления, необходимого для того, чтобы все подключенное оборудование работало должным образом.

Как выбрать подходящий мне генератор?

Выбор подходящего дизельного электрогенератора может быть сложным процессом. В EPS мы хотим, чтобы у вас был лучший генератор для ваших нужд, и мы стремимся сделать его легким для вас.Наши специалисты по генераторам всегда готовы помочь вам правильно подобрать размер блока для вашего применения. Чтобы получить помощь, просто свяжитесь с нами или позвоните по номеру 1-800-374-7522.

Нужна замена старому устройству? Позвоните нам, и мы объясним варианты замены.

Генераторы для автобусов и междугородных автобусов — источник питания двигателя

Компания EPS является одним из крупнейших поставщиков в США дизель-генераторных установок для автобусов, изготовленных по индивидуальному заказу. Наши прочные генераторы надежны и экономичны и отражают обширные знания в области двигателей, электрических генераторов и разработки приложений.Они доступны в различных размерах с различными вариантами. Вы можете легко настроить индивидуальный дизельный генератор в соответствии с вашими конкретными потребностями без необходимости внесения изменений во время установки. Наша всесторонняя техническая помощь и обслуживание до, во время и после продажи означает, что вы можете быть уверены в беспроблемной установке и длительной работе.

Дизель-генератор для автобусов и автобусов Стандартные характеристики

  • Модели дизель-генераторов для автобусов и автобусов мощностью от 9 до 45 кВт.
  • Компактный и низкий профиль для различных установок.
  • Дизельный двигатель
  • Kubota с водяным охлаждением обеспечивает надежность, долгий срок службы и низкую стоимость эксплуатации.
  • 1800 об/мин для бесшумной работы и максимального срока службы двигателя.
  • Генератор переменного тока 12 В постоянного тока и электрическая система с проводкой с цветовой маркировкой для простоты обслуживания и ремонта.
  • Одностороннее обслуживание – навинчиваемый топливный фильтр, масляный фильтр и одноступенчатый воздушный фильтр.
  • Электрический топливный насос (поставляется отдельно) обеспечивает надежное подключение к удаленной системе подачи топлива.
  • Панель управления ручным пуском/остановом со счетчиком моточасов.
  • Остановы по низкому давлению масла и высокой температуре охлаждающей жидкости.
  • Однофазный бесщеточный генератор Newage 120/240 В с регулировкой напряжения переменного тока +/-1,5 %.
  • Ножки для крепления к пьедесталу.
  • Включены руководства по эксплуатации, принципиальные схемы и общие инструкции по установке.
  • Доступны опции
  • , включая полнофункциональную панель дистанционного управления с ЖК-дисплеем.

Дополнительные сведения приведены на странице «Мобильные дизель-генераторы 9–45 кВт».

На странице «Решения для генераторов» представлена ​​полезная информация о том, как правильно выбрать генератор для ваших нужд. Или вы можете позвонить по номеру 1-800-374-7522, чтобы поговорить с одним из наших специалистов по генераторам, который поможет вам правильно выбрать блок для вашего приложения. Engine Power Source позволяет легко выбрать и купить лучший генератор для вас.

Нужна замена старому устройству? Позвоните, и мы можем объяснить ваши варианты замены.

Применение и использование промышленных дизельных двигателей-генераторов

С момента своего открытия дизельный двигатель был переизобретен и значительно усовершенствовался, чтобы улучшить его производительность и эффективность, одновременно расширив спектр его применения.Одним из наиболее распространенных применений сегодня являются дизельные генераторы, используемые для обеспечения резервного или резервного питания объектов и систем в случае сбоя питания. Современные дизель-генераторы предназначены для постоянного контроля электрического тока, они автоматически включаются при отключении электроэнергии и отключаются при возобновлении работы коммунальных служб.

Рынок дизельных генераторов растет, и, согласно исследованию консалтинговой фирмы Grand View Research, ожидается, что рынок продолжит расти в ближайшем будущем.

Следующие отрасли в значительной степени зависят от мощности дизельных генераторов и внесли свой вклад в растущий спрос.

 

Горнодобывающая промышленность

Дизельные генераторы широко используются в горнодобывающей промышленности во всем мире. Они обеспечивают более 70% всей мощности, необходимой для добычи полезных ископаемых тяжелым оборудованием, таким как землеройная техника, буровые установки, ленточные конвейеры и краны. Независимо от того, добывается ли газ, уголь, железо или драгоценные металлы, дизельные генераторы всегда являются вариантом номер один, поскольку они портативны и могут быть легко использованы в труднодоступных горнодобывающих зонах с экстремальными условиями.

Низкая летучесть дизельного топлива также делает его более безопасным, чем бензин, на горнодобывающих месторождениях. Известно, что дизельные генераторы обеспечивают максимальную мощность, долговечность и производительность при добыче полезных ископаемых, что делает их идеальным источником питания и резервным / резервным вариантом для всех тяжелых работ на горных полях.

 

Здравоохранение

Это одна из самых чувствительных отраслей во многих отношениях. Без дизель-генераторов, обеспечивающих резервное питание в случае сбоя или отключения электроэнергии, многие пациенты в медицинских учреждениях погибли бы.Тяжелобольные и травмированные пациенты, например, находящиеся в отделении интенсивной терапии (ОИТ), будут подвергаться риску, потому что устройства жизнеобеспечения, такие как кислородные насосы, перестанут работать при малейшем отключении электроэнергии.

Дизельные генераторы являются наиболее надежным источником резервного питания для больниц, поскольку их легче обслуживать, чем генераторы, работающие на природном газе, и они обеспечивают бесперебойное электроснабжение при выходе из строя коммунальной сети (до исчерпания запасов топлива). Полного бака дизельного топлива может хватить на всю больницу более чем на 8 часов в зависимости от его размера.При наличии достаточного количества топлива на объекте дизель-генераторы могут обеспечивать резервное питание более 48 часов.

 

Коммерческий

Никто в коммерческой отрасли не хочет терять деньги, но сбой питания без плана резервного копирования может стать занозой в теле. Отключения электроэнергии в коммерческих помещениях означают огромные потери доходов на кассе, проблемы с безопасностью людей и финансов, проблемы с ИТ и любым другим автоматизированным оборудованием, а также полную остановку операций.Все эти неудобства и потери не идут ни в какое сравнение со стоимостью инвестиций в резервный дизель-генератор.

Дизельный генератор позволяет вам защитить свои деловые интересы, доходы, обеспечить бесперебойную работу, избежать потери бизнеса конкурентами, обеспечить безопасность и защитить свою прибыль.

 

Нефть и газ

В нефтегазовой отрасли время – деньги. Каждая минута, потраченная на простои, будь то из-за отказа оборудования или отключения электроэнергии, стоит денег.Дизельные генераторы являются неотъемлемой частью этой отрасли, поскольку они используются для обеспечения электроэнергией всех видов деятельности на нефтяных и газовых месторождениях, включая бурение, откачку и погрузку.

В большинстве случаев разведка нефти и газа ведется в отдаленных районах с тяжелыми условиями. Без собственных дизель-генераторов работа в этих районах была бы практически невозможна, так как они в основном удалены от электрических сетей. Современным буровым машинам также требуются мощные, эффективные и надежные генераторы на месте, где бы они ни работали; и только дизельные генераторы отвечают этим требованиям.

 

Строительство

Дизельные генераторы необходимы в строительной отрасли. Строительные проекты часто останавливаются из-за перебоев в электроснабжении или отсутствия электроснабжения на некоторых строительных площадках. Постоянные перебои в подаче электроэнергии могут привести к задержке завершения проекта, а также к дорогостоящим расходам из-за отставания от графика.

Генераторы дают столь необходимую энергию для круглосуточного освещения строительных работ, питания машин для кондиционирования воздуха, энергосистем связи и работы строительного оборудования, такого как краны.Они также обеспечивают резервное питание основной сети в случае прерывания подачи электроэнергии как из-за внешних сил, так и из-за аварий/помех, происходящих со строительной площадки. Кроме того, портативные генераторы можно перемещать с одного места на другое за считанные минуты или часы.

 

Производство

Небольшой сбой в обрабатывающей промышленности может означать не только низкое производство, но и низкое качество продукции. Для достижения оптимального дохода любая производственная линия в производственной линии должна постоянно работать в соответствии с требованиями.Когда на производственных предприятиях происходят отключения электроэнергии, они влияют на все процессы — от поиска сырья до продажи продукции. Нормальные графики прерываются, цели не достигаются, сырье портится, безопасность ставится под угрозу, а в некоторых случаях страдает качество продукта, что может привести к потере клиентов.

Резервные дизель-генераторы обеспечивают аварийное электроснабжение в случае таких отключений электроэнергии и тем самым защищают производственные предприятия от огромных потерь продукции, финансовых и репутационных потерь.

 

Телекоммуникации и центры обработки данных

Компьютеры и центры обработки данных сегодня являются сердцем любой отрасли. Многие отрасли сейчас хранят свои данные на серверах, как вручную, так и на облачных серверах, и им необходим постоянный доступ к этим данным, чтобы их бизнес работал без сбоев. При перебоях в подаче электроэнергии эти серверы становятся недоступными, и предприятия вынуждены прекращать свою деятельность; потеря бизнеса и денег в процессе. Отключения электроэнергии также делают серверы уязвимыми для атак хакеров с целью кражи и манипулирования этими данными в личных целях.

Дизельные генераторы зарекомендовали себя в этой отрасли как очень надежные, обеспечивая постоянное и немедленное резервное питание в случае сбоя в электросети. Они следят за тем, чтобы центры обработки данных всегда были онлайн даже во время стихийных бедствий.

 

Коммунальные службы

Коммунальные службы могут быть поставщиками электроэнергии, от которых мы все зависим, чтобы снабжать наши сети, но они также сталкиваются с чрезвычайными ситуациями на своих электростанциях и обращаются к дизельным генераторам. У компаний есть огромные дизельные генераторы, готовые на случай, если на их основной линии снабжения возникнет чрезвычайная ситуация.Они используют генераторы для производства электроэнергии, достаточной для питания тысяч домов, пока они не смогут снова подключиться к основному электроснабжению.

Дизельные генераторы в этой отрасли позволяют бригаде электростанции иметь достаточно времени для работы на основном источнике питания. Они также помогают предотвратить судебный иск против коммунальной компании со стороны разгневанных клиентов или их потерю конкурентами с постоянным запасным планом.

 

Образование

Школы, колледжи и другие высшие учебные заведения не будут первыми в списке отраслей, требующих резервного генератора, но на самом деле в образовательных учреждениях есть несколько систем, которые зависят от электричества.Отключение электроэнергии значит гораздо больше, чем оставшаяся часть выходного дня для студентов. Есть, конечно, перерывы в занятиях, которые необходимо изменить, что может стать серьезной проблемой, особенно в университетах. Потеря питания может поставить под угрозу центры обработки данных школы, в которых хранятся конфиденциальные данные, и если системы ИТ-безопасности выходят из строя, они подвергаются еще большей угрозе. Детекторы дыма, разбрызгиватели воды, аварийное освещение, сигнализация и звонки, а также электронные дверные системы — все это находится под угрозой, когда отключается электричество. В целом, потеря электроэнергии делает школы, учащихся и персонал уязвимыми для нескольких опасностей.Школа без электричества не может обеспечить ту безопасность, которую они должны обеспечить.

 

Военные

Это еще одна отрасль, которая сильно зависит от дизельных генераторов. Солдатам в бою нужен хороший и стабильный источник питания, который можно использовать даже в самых сложных условиях и при этом эффективно функционировать. Они используют дизельные генераторы для широкого спектра применений, включая питание своего оборудования, больниц, освещение своих лагерей и эксплуатацию своего ИТ-оборудования, среди прочего.

 

Дизельная электростанция, дизельный двигатель, двухтактный и четырехтактный

(Последнее обновление: 12 сентября 2021 г.)

Дизельная электростанция, обзор:

Дизельная электростанция также известна как резервная электростанция, потому что мощность, вырабатываемая дизельной электростанцией, меньше, чем у тепловых и гидроэлектростанций. Эта электростанция может генерировать мощность от 5 до 50 МВт. Эта силовая установка обычно используется в экстренных случаях. Когда дело доходит до производства электроэнергии; необходимо вращать ротор генератора с помощью первичного двигателя.Этот первичный двигатель может приводиться в движение с использованием различных видов топлива. Дизельный двигатель является одним из самых популярных в качестве первичного двигателя для производства электроэнергии. Поэтому, когда первичным двигателем генератора переменного тока является дизельный двигатель, электростанция называется дизельной электростанцией.

Различная подсистема дизельной электростанции:

  • Дизельный двигатель
  • Система запуска
  • Топливная система
  • Система впуска воздуха
  • Система смазки
  • Выхлопная система
  • Система охлаждения

Теперь подробно обсудим каждую часть дизельной электростанции:

Дизельный двигатель:

Принцип работы дизельных двигателей был установлен в 1893 году изобретателем Рудлофом Дизелем.

Дизельный двигатель обеспечивает максимальный эффект при минимальном расходе масла. Дизельный двигатель является основным компонентом силовой установки. Как мы знаем, двигатель – это устройство, которое будет давать нам механическую энергию путем преобразования химической энергии (дизель). Дизель будет поступать в двигатель, механическая энергия, вырабатываемая двигателем, будет передаваться генератору, который будет преобразовывать механическую энергию в электрическую. Дизельные двигатели, используемые для дизельной электростанции, могут быть четырехтактными или двухтактными двигателями.

Двухтактный дизельный двигатель:

Конструкция двухтактного дизельного двигателя аналогична конструкции двухтактного бензинового двигателя, за исключением того, что в бензиновом двигателе вместо карбюратора и свечи зажигания установлены топливный насос и топливная форсунка. Работа дизельного двигателя аналогична работе двухтактного бензинового двигателя, за исключением того, что в дизельном двигателе в картер двигателя подается только воздух, а дизельное топливо впрыскивается в конце сжатия воздуха. Это означает, что в бензиновом двигателе мы подаем смесь воздуха и бензина, а в случае дизельного двигателя мы подаем только воздух в кривошип.Двухтактный двигатель имеет прочную и компактную конструкцию, прост в механической конструкции, дешевле по стоимости, требует меньшего маховика и развивает большую мощность при той же скорости и рабочем объеме поршня.

Четырехтактный двигатель:

Четырехтактный двигатель имеет четыре цилиндра, расположенных по прямой линии. Распределительные валы управляют клапанами, каждый цилиндр имеет четыре клапана, два из которых впускные и два выпускные. Система впрыска топлива отвечает за снабжение цилиндров топливом.Поршни прижимаются вниз во время такта сгорания. Сила, действующая на поршень, передается через шатун на коробку передач. В рядных четырехцилиндровых двигателях всегда один поршень выполняет один из четырех тактов, поэтому четырехцилиндровые двигатели обычно работают более плавно, а их одно- и двухцилиндровые двигатели встречные части. Четырехтактный дизельный двигатель, аналогичный однотактному двигателю цикла Отто:

  • Индукционный ход
  • Такт сжатия
  • Рабочий ход
  • Осевой ход

В отличие от типичного двигателя с циклом Отто, дизельный двигатель всасывает только воздух через впускные клапаны во время первого такта, во время второго такта впускные клапаны закрыты и воздух сжимается, так как воздух сильно сжимается, температура воздуха повышается и почти достигает 1300° по Фаренгейту.В третьем такте дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Топливо мгновенно воспламеняется из-за высокой температуры воздуха, взрыв толкает поршень вниз, который передает мощность на коленчатый вал. Четвертый такт предназначен для обработки, когда спам топливно-воздушной смеси проходит через открытые клапаны доступа, и цикл такта повторяется снова и снова. Большим преимуществом этих клапанов является то, что они обычно обеспечивают экономию топлива на 25–30% лучше, чем бензиновые двигатели с аналогичными характеристиками.

Однако четырехтактные двигатели имеют удельный расход топлива и более эффективную смазку, большую гибкость, менее шумный выхлоп, простое и лучшее охлаждение, лучшую продувку и более высокий КПД, чем двухтактный двигатель. Мы использовали четырехтактный двигатель в дизельной электростанции. Как правило, двухтактный двигатель предпочтителен только для дизельных электростанций из-за высокой выходной мощности, одинаковых крутящих моментов, компактности и меньших капитальных затрат. В настоящее время высокая дневная цена дизельного топлива и, следовательно, высокие эксплуатационные расходы на двухтактные двигатели благоприятствуют использованию четырехтактных дизельных двигателей для дизельных электростанций.

Дизельный двигатель доступен в размерах от 75 кВт до 40 МВт. Размер и количество двигателей зависят от мощности установки, цели установки установки и нагрузочных характеристик.

Система запуска:

Система запуска обеспечивает начальное вращение вала двигателя для запуска двигателя. Меньшие агрегаты можно безопасно запускать вручную с помощью системы ручного запуска. Однако более крупные агрегаты используют сжатый воздух для запуска. Пусковая система работает до тех пор, пока двигатель не запустится, когда двигатель начнет работать, пусковая система будет закрыта.Двигатели с аккумуляторным приводом также могут использоваться для запуска дизельного двигателя. Двигатель можно остановить, прекратив подачу топлива к ТНВД или остановив действие ТНВД.

Топливная система:

Топливный бак:

Дизельное топливо из дизельного бака сначала подается на сетчатый фильтр, откуда подается к перекачивающему насосу, который перекачивает это дизельное топливо в бак суточного потребления. Если суточное потребление превышает переполнение, то дизельное топливо снова подается в основной бак дизельного топлива.

Топливная система состоит из накопительного бака, который является основным баком для хранения топлива. Фильтр удалит примеси из топлива. При перекачке масло проходит через сифон фильтра. Другая труба, называемая трубой подачи масла, предназначена для соединения дневного резервуара с основным резервуаром для возврата масла в случае перелива.

ТНВД:

Топливный насос будет всасывать топливо из бака. ТНВД впрыскивает масло из расходного бака в цилиндр двигателя под высоким давлением около 100 бар.

Мазут может подаваться на площадку электростанции автомобильным, железнодорожным, цистернами и т. д. Функция топливной системы заключается в перемещении топлива из резервуара для хранения в расходный резервуар и повышении давления топлива. Он также измеряет и контролирует подачу топлива. Для впрыска и автоматизации используется топливная форсунка, которая распыляет дизельное топливо в виде мелких частиц топлива в цилиндре двигателя.

  Система впуска воздуха:

Состоит из патрубка подачи воздуха, воздушных фильтров и наддува в случае двигателя с наддувом.Система впуска воздуха состоит из компрессора, который всасывает сжатый воздух и подает его в двигатель для сгорания. Воздушный фильтр очищает воздух от пыли. Воздушные фильтры бывают сухого типа из шерсти или ткани.

Топливо и воздух поступают в двигатель. Они будут смешивать горение и генерировать тепло, и эта тепловая энергия преобразуется в механическую энергию.

Функция системы впуска воздуха:

  • Для очистки воздуха
  • Для подачи воздуха для наддува в случае наддува двигателя
  • Для снижения шума системы воздухозабора

Система смазки:

Состоит из бака для смазочного масла, насосов, фильтров и охладителя смазочного масла.В системе смазки мы обеспечиваем двигатель необходимыми смазочными материалами. Размер дизельного двигателя очень большой. В связи с чем требуется отдельная смазочная система

Система смазки состоит из:

  • Бак для смазочного масла
  • Насос
  • Фильтр
  • Радиатор масленки

Бак для смазочного масла:

Смазочное масло используется для хранения масла, и это смазочное масло всасывается насосом из масляного бака и проходит через фильтр для удаления примесей.Это масло попадает в систему двигателя. Он будет занимать различные положения, в которых мы имеем относительное движение, например, поршень и цилиндр, поэтому в этих частях возникает трение. Это трение будет уменьшено смазочным маслом. Из-за тепла, выделяемого воздушной и топливной системой, это смазочное масло будет нагреваться, что может изменить его свойства. При изменении свойств смазка не будет полностью выполнять свою работу. Так что для этой цели нам потребуется смазка системы охлаждения. Смазочное масло отбирается из двигателя, проходит через фильтр для удаления примесей, а затем проходит через масляный радиатор.Масляный радиатор также предназначен для поддержания как можно более низкой температуры масла. Охлажденное масло снова будет подаваться в масляный бак.

Функция системы смазки заключается в подаче надлежащего количества масла для сведения к минимуму трения и износа трущихся частей.

Выхлопная система:

Выхлопная система состоит из трубопровода, идущего от двигателя к месту, где выхлопные газы могут выбрасываться без опасности или неприятностей. Выхлопные газы образуются при сжигании топлива.Выхлопная система выводит выхлопные газы двигателя в атмосферу. В эту систему обычно встроен глушитель, снижающий уровень шума.

Система охлаждения:

Целью системы охлаждения является обеспечение достаточной циркуляции воды вокруг двигателей для отвода части тепла от цилиндров двигателя, поддерживая низкую температуру на заданном уровне. Система охлаждения состоит из водяных рубашек, водяного насоса, расширительного бака, градирни, насоса сырой воды и теплообменника.Система охлаждения играет важную роль в процессе жидкостного охлаждения. В этой системе на клапанах и головке цилиндра двигателя предусмотрены охлаждающие рубашки, через которые циркулирует холодная вода. Тепло поглощается холодной водой.

Теплота передается от клапанов цилиндров к охлаждающей жидкости в процессе конвекции и теплопроводности. Горячая вода из рубашек поступает в уравнительный бак. Эта горячая вода из расширительного бака подается насосом в теплообменник, который преобразует эту горячую воду в холодную воду и снова подает в рубашки.

Генератор:

Функция генератора или генератора переменного тока заключается в преобразовании мощности механической энергии на валу двигателя в электрическую энергию. Вал генератора соединен с валом двигателя. Он состоит из автоматического регулятора напряжения, обеспечивающего точную регулировку напряжения и удовлетворительную параллельную работу. Генераторы, используемые в дизельных электростанциях, имеют вращающиеся поля, явнополюсную конструкцию, скорость в диапазоне от 214 до 1000 об/мин (полюсов от 28 до 6) и мощность в диапазоне от 25 до 50000 кВ при 0.8 коэффициент мощности отстает.

  Преимущества:
  • Размер станции сравнительно невелик при той же мощности теплоэлектростанции
  • Дизельный двигатель
  • может быть запущен и доставлен в сервис в течение минуты. Он не требует какой-либо подготовки или времени на разогрев. Также установка может без труда реагировать на различные нагрузки.
  • Требуемая для той же мощности охлаждающая вода значительно меньше, чем у теплоэлектростанции.
  • Дизельная электростанция
  • может быть расположена очень близко к центру нагрузки, не создавая особых неудобств для окружающих. Следовательно, дизельная электростанция превосходно подходит для размещения центра нагрузки.
  • Быстрый монтаж и ввод в эксплуатацию по сравнению с паровой и гидроэлектростанцией
  • Тепловой КПД дизельной электростанции примерно на 40% больше, чем паровой электростанции в диапазоне мощностей 150 МВт.
  • Дизельная электростанция
  • сохраняет высокую эффективность работы в диапазоне нагрузок от 50 % до 100 % полной нагрузки.
  • Общие капитальные затраты, включая установку на единицу установленной мощности, меньше, чем у паросиловой установки
  • Быстрый запуск и легкий подъем груза за очень короткий промежуток времени
  • Схема и устройство фундамента и здания для дизельной электростанции просты и дешевы.
  • Дизельная электростанция требует меньше места из-за минимального вспомогательного оборудования и отсутствия проблем с удалением золы
  • По сравнению с паровой электростанцией эффективность дизельной электростанции падает очень незначительно при использовании
  • Дизельная электростанция
  • доступна в стандартной комплектации в диапазоне от 500 кВт до 40 МВт.Также установка может быть легко расширена до заданных требований к мощности
  • Легкая загрузка
  • Требуемый минимум трудозатрат
  • Простое обращение с топливом
  • Эффективное удаление золы
  • Высокий уровень эффективности

Недостатки:
  • Мощность этих электростанций по выработке электроэнергии ограничена 50 МВт
  • Это дорого из-за дизельного топлива по сравнению с углем и гидроэлектростанцией
  • Стоимость обслуживания дизельной электростанции также очень высока
  • Срок службы этой электростанции очень короток

  Статьи по теме:

Тепловая электростанция

Атомная электростанция

Ветряная электростанция

Гидроэлектростанция

Magneto Hydro Dynamic Power Generation

Нравится:

Нравится Загрузка…

Консультации — инженер-специалист | Понимание выбора топлива для системы резервного питания

Майкл Киршнер, Generac Power Systems, Ваукеша, Висконсин. 26 декабря 2012 г.

В первые дни коммерческого и промышленного резервного питания выбор топлива не был проблемой при выборе системы резервного генератора, потому что предпочтительным топливом всегда было дизельное топливо. Сегодня это не так. Инженеры и конечные пользователи могут выбирать из нескольких вариантов топлива, каждый из которых предлагает уникальные преимущества в различных областях применения.

Резервные электрогенераторы приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания, которые, в свою очередь, работают на ископаемом топливе. Дизельное топливо десятилетиями используется в системах резервного электроснабжения. Все большее распространение получают газообразные виды топлива, такие как природный газ или жидкий пропан. Сочетание этих видов топлива уникальным образом обеспечивает дополнительные варианты топлива. Например, двухтопливные генераторы работают либо на природном газе, либо на паровом топливе LP, в зависимости от того, какое топливо доступно в данный момент. Двухтопливные генераторы работают одновременно на дизельном топливе и природном газе и используют преимущества каждого из них.

Бензин

заметно отсутствует в этом списке, потому что это плохой выбор топлива для систем резервного питания. Он не только чрезвычайно летуч по сравнению с дизельным или газообразным топливом, что затрудняет его хранение в больших количествах, но и имеет значительно более низкую тепловую плотность по сравнению с дизельным топливом. Кроме того, бензин нельзя легко использовать в сочетании с газообразным топливом. Таким образом, коммерческие и промышленные резервные энергосистемы редко — если вообще когда-либо — работают на бензине.

Дизельное топливо

Как упоминалось ранее, дизельное топливо было традиционным топливом для коммерческих и промышленных приложений резервного питания (см. Таблицу 1).Одним из преимуществ дизельного двигателя является его высокая тепловая эффективность, которая может обеспечить низкие капитальные затраты на кВт в приложениях с большой мощностью — обычно 150 кВт или более. Поскольку дизельное топливо должно храниться на месте, дизельные генераторы также могут обеспечивать резервное питание в отдаленных районах, где нет инфраструктуры природного газа. По той же причине сегменты рынка с критически важными приложениями, такие как больницы и колл-центры 911, часто выбирают дизельные генераторы, поскольку топливо на месте помогает обеспечить надежность.Наконец, поскольку дизельное топливо так долго использовалось в системах резервного питания, на рынке существует мнение, что дизельные двигатели являются наиболее надежными первичными двигателями для систем резервного питания.

Несмотря на широкое распространение, дизельное топливо имеет свои недостатки. Например, Агентство по охране окружающей среды США требует использования дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (ULSD) во всех резервных генераторах. ULSD проходит дополнительные процессы очистки, что делает его менее стабильным, чем традиционное дизельное топливо.Если его не обслуживать, дизельное топливо со временем ухудшится. В течение первого года хранения он подвергается окислению, которое происходит, когда углеводороды реагируют с кислородом с образованием тонкого осадка и смолы. При попадании в двигатель эти загрязняющие вещества могут засорить топливный фильтр и топливные форсунки. Аналогичным образом микроорганизмы могут загрязнять топливо. Вода, которая может попасть в топливную систему в виде конденсата, способствует росту бактерий и грибков. Эти микроорганизмы фактически питаются самим топливом. Если позволить им расти, они могут образовывать желеобразные колонии, которые также могут забивать топливные системы.Кроме того, их отходы имеют кислую природу, что может привести к коррозии топливного бака.

Это серьезные проблемы в приложениях резервного питания. Дизельному генератору с баком, рассчитанным на 72 часа работы при полной нагрузке, может легко потребоваться около 20 лет, чтобы сжечь один топливный бак, предполагая типичный уровень нагрузки 60%, еженедельные тренировки без нагрузки и среднее количество отключений электроэнергии всего 4 часа в год. Тем не менее, эти проблемы можно смягчить, внедрив план постоянного тестирования и технического обслуживания топлива, который регулярно удаляет как воду, так и осадок из топливного бака.Для аварийных приложений техническое обслуживание топлива требуется в соответствии с кодом NFPA 110: Стандарт для аварийных и резервных энергосистем. Этот тип программы технического обслуживания увеличивает общую стоимость владения генераторной установкой, что также необходимо учитывать. Автоматические очистители топлива, состоящие из насоса и системы фильтрации, увеличивают первоначальные затраты на систему резервного питания, но снижают текущие расходы на техническое обслуживание топлива. Планы ручного обслуживания являются более дорогостоящими в долгосрочной перспективе.

Для некоторых применений дизельные генераторы также сталкиваются с более строгими стандартами выбросов Уровня 4 для стационарных внедорожных дизельных двигателей, принятыми EPA, с первоначальным поэтапным внедрением в 2011 году.Однако правило Уровня 4 влияет на «аварийные» и «неаварийные» генераторы по-разному, поскольку время работы и, следовательно, выбросы для каждого из них, как правило, сильно различаются. Агентство по охране окружающей среды определяет генератор аварийного питания как «генератор, единственной функцией которого является обеспечение резервного питания при отключении электроэнергии от местной коммунальной службы». Аварийные приложения требуют только соответствия требованиям EPA Tier-2/Tier-3. Для сравнения, неаварийный генератор — это генератор, который не используется исключительно для аварийного питания, например, для управления нагрузкой/сглаживания пиковых нагрузок.В неаварийных применениях применяются требования по выбросам Tier 4. Таким образом, при рассмотрении дизельного топлива в качестве топлива в системе резервного питания необходимо учитывать влияние применения на требования к выбросам генератора.

По сравнению с газообразным топливом текущие затраты на дизельное топливо (и бензин) относительно высоки. Высокая стоимость барреля сырой нефти, а также дополнительные нормы выбросов двигателей EPA увеличили общую стоимость как дизельных двигателей, так и топлива. По состоянию на май 2012 года стоимость дизельного топлива для внедорожников составляла примерно 3 доллара США.46/галлон (оценка основана на средней стоимости галлона автомобильного дизельного топлива по данным Управления энергетической информации США за май 2012 г., за вычетом оценки стоимости государственных и федеральных акцизных сборов, которые применяются только к автомобильное дизельное топливо). Для сравнения, коммерческие цены на природный газ в мае 2012 года составляли 8,09 доллара за тысячу кубических футов (по данным Управления энергетической информации США). Дизельный генератор мощностью 150 кВт, работающий в течение 24 часов на дизельном топливе при полной нагрузке, вероятно, потребляет 260 галлонов или около 900 долларов дизельного топлива.Аналогичная установка, работающая на природном газе, работающая при полной нагрузке в течение того же периода времени, вероятно, потребляет около 48 000 кубических футов или около 388 долларов природного газа. Таким образом, при рассмотрении дизельного топлива для системы аварийного резервного электропитания учитывайте среднюю продолжительность отключений электроэнергии, которые повлияют на приложение, чтобы спрогнозировать расходы на топливо и определить, являются ли они приемлемыми.

Природный газ

В прошлом газообразного топлива избегали в промышленных приложениях резервного питания из-за экономической эффективности, удельной мощности и восприятия долговечности и надежности топлива.Однако последние технологические инновации изменили это. Эти инновации включают усиленные клапаны и седла, а также оптимизированные топливно-воздушные смеси. Оптимизация оборотов двигателя была значительным улучшением. Исторически сложилось так, что генераторы были настроены на прямое подключение к четырехполюсному генератору переменного тока, который ограничивал скорость двигателя до 1800 об/мин. Внедрив трансмиссию с зубчатой ​​​​передачей или двухполюсные генераторы переменного тока, производители генераторов смогли оптимизировать мощность и производительность двигателей с искровым зажиганием.Это улучшило переходные характеристики, уменьшило нагрузку на подшипники двигателя и увеличило удельную мощность. В двух словах, это означает более мощные двигатели и снижение капитальных затрат.

В частности, при использовании природного газа в качестве топлива для систем резервного питания ключевым преимуществом является длительное время работы (см. Таблицу 2). Поскольку природный газ поставляется коммунальным предприятием, а не хранится в ограниченном количестве на месте, дозаправка не является проблемой — независимо от продолжительности отключения электроэнергии. Именно это преимущество, в частности, является ключевым аргументом в пользу решений резервного питания для жилых помещений.

Природный газ также более экологичен, чем дизельное топливо. Двигатели, работающие на природном газе, не только выделяют меньше NO X и твердых частиц, чем сопоставимые двигатели, работающие на дизельном топливе, они также позволяют избежать проблем с удержанием топлива и экологических проблем, связанных с хранением больших объемов дизельного топлива. Кроме того, поскольку это газ, утечка не вызывает беспокойства. По этим причинам местные правила, касающиеся сдерживания распространения топлива, значительно менее строгие, чем правила для двигателей, работающих на дизельном топливе, что делает их соблюдение гораздо менее затратным.

Автомобильные двигатели с искровым зажиганием также более доступны в больших объемах, что делает их более рентабельными компонентами для производителей генераторов. Они также обычно более рентабельны, чем дизельные двигатели аналогичного размера. Это означает, что системы резервного питания на газовом топливе, как правило, обходятся дешевле в пересчете на кВт в однодвигательных приложениях резервного питания мощностью 150 кВт и ниже. Для приложений с большей мощностью генераторы, работающие на газе, могут быть сконфигурированы для объединения их мощности в комплексном подходе к параллельному подключению генераторов (см. рис. 1).Их общая экономическая эффективность в сочетании с преимуществами надежности и масштабируемости, обеспечиваемыми интегрированным параллельным подключением (по сравнению с одним очень большим дизельным генератором), может сделать их привлекательной альтернативой даже для крупных приложений. В приложениях, требующих, чтобы генератор принял на себя аварийную нагрузку в течение 10 секунд, система может быть сконфигурирована так, чтобы первый включенный генератор был достаточно мощным для этой нагрузки. Этот первый генератор может удовлетворить требование 10 секунд, в то время как остальные генераторы могут работать с другими категориями нагрузки.

Длительное время работы природного газа, к сожалению, приводит к кажущемуся недостатку: он поставляется коммунальным предприятием, и поэтому его доступность находится вне контроля предприятия. Многие органы, обладающие юрисдикцией (AHJ), отдают предпочтение хранению топлива на месте, поскольку его наличие не вызывает сомнений. Обычно это требуется NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс, статья 700: Аварийные системы для нагрузок аварийных систем во многих муниципалитетах. В то время как природный газ поставляется в основном по подземным трубопроводам, на которые обычно не влияют суровые погодные условия, отключающие электроэнергию, инфраструктура природного газа не надежна на 100%.Инженеры должны работать с местной газовой службой и AHJ, чтобы понять надежность инфраструктуры природного газа по сравнению с местным дизельным топливом. Также работайте с владельцем системы, чтобы убедиться, что объект не подпадает под действие политики сокращения, которая отключит подачу топлива на природном газе по усмотрению местной коммунальной службы. Нередки случаи, когда надежность природного газа оказывается благоприятной во многих областях применения, когда полностью понятны вопросы, связанные с дозаправкой и порчей топлива.

Топливо НД

Системы резервного питания

, работающие на сжиженном нефтяном газе, могут работать как в жидкостном, так и в паровом НД.Пары НД, возможно, более распространены в системах резервного питания (см. Таблицу 3). Все общие преимущества газообразного топлива, описанные ранее, применимы и к топливу НД, включая более низкую стоимость за кВт в приложениях с резервной мощностью 150 кВт и ниже для одного двигателя. В качестве топлива с искровым зажиганием сжиженный нефтяной газ работает в автомобильных двигателях, приспособленных для его использования.

Помимо общих преимуществ сжиженного нефтяного газа как газообразного топлива, сжиженный нефтяной газ необходимо хранить на месте, как и дизельное топливо. Таким образом, топливо низкого давления могло бы стать приемлемой альтернативой дизельному топливу в качестве газообразного топлива для применений, требующих наличия топлива на месте.Инженеры-консультанты также должны обсудить это со своим заказчиком, прежде чем выбирать решение на дизельном топливе. LP отвечает тем же требованиям на месте, но не вызывает проблем с порчей топлива.

Недостатки сжиженного нефтяного газа на самом деле связаны с большими трудностями при проектировании системы. Независимо от того, работает ли система в жидкостной или паровой конфигурациях низкого давления, топливо низкого давления хранится под давлением в виде жидкости. В конструкциях с паровым топливом низкого давления это жидкое топливо необходимо вводить в камеру сгорания двигателя в виде пара.Поскольку он имеет температуру кипения -44 F, испарение происходит естественным образом в топливном баке при температуре окружающей среды. Однако управление этой скоростью выкипания (скоростью, с которой жидкое топливо НД выкипает в пар) является конструктивным соображением. Температура окружающей среды, размер топливного бака низкого давления и скорость потребления топлива генератором должны учитываться при реализации систем резервного питания паров низкого давления.

Для сравнения, системы резервного питания, работающие на сжиженном нефтяном газе, не полагаются на естественное испарение сжиженного нефтяного газа внутри топливного бака для подачи достаточного количества топлива в генератор.Вместо этого в этих системах требуется испаритель для преобразования жидкости под давлением в пар в достаточном количестве перед подачей ее в двигатель генератора для сжигания. Испарители позволяют выбирать размер резервуаров для времени работы, а не для скорости выкипания. Как правило, испаритель встроен в наружный генератор. Однако это не тот случай, когда генератор находится внутри здания. Поскольку большинство строительных норм и правил не разрешают использовать жидкое топливо LP внутри здания, будь то хранение или трубопровод, испаритель должен быть установлен снаружи объекта.Испарителю требуется некоторая форма тепла, генерируемого внутри или извне.

Двухтопливные и двухтопливные системы

Один из способов смягчить проблемы с надежностью, которые неизменно возникают при обсуждении местного и коммунального топлива, — это определить систему, которая использует оба вида топлива — либо по одному, либо одновременно. Этим критериям соответствуют двухтопливные и двухтопливные системы (см. Таблицу 4).

Как упоминалось ранее, двухтопливная система может работать либо на парах НД, либо на природном газе, в зависимости от того, что доступно в данный момент.Система обычно запускается и работает на природном газе, и если подача этого топлива прерывается, она переключается на местный источник топлива НД. Эта конфигурация очень популярна для генераторов мощностью до 150 кВт.

Для более крупных применений привлекательным вариантом является двухтопливная система, которая одновременно сжигает дизельное топливо и природный газ в одном двигателе (см. рис. 2). Двухтопливные генераторы запускаются с использованием 100% дизельного топлива, которое воспламеняется при температуре от 500 до 750 F и служит пилотным топливом.После выполнения определенных критериев, таких как принятие электрической нагрузки, контроллер генератора вводит в топливную смесь природный газ. При сгорании дизельного топлива воспламеняется природный газ, который имеет гораздо более высокую температуру воспламенения от 1150 до 1200 F. Когда контроллер генератора добавляет природный газ, функция регулирования нормальной скорости двигателя уменьшает количество дизельного топлива, поступающего в двигатель. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная топливная смесь, обычно 75% природного газа и 25% дизельного топлива.Если нагрузка увеличивается, переходный процесс сначала будет устранен с помощью дизельного топлива, после чего в систему будет снова добавлен природный газ, чтобы соответствовать новому более высокому уровню нагрузки.

Двухтопливные генераторы

используют преимущества надежности как дизельного топлива, так и природного газа, сводя к минимуму их соответствующие недостатки. Первоначальные затраты на двухтопливный генератор обычно на 15-30% выше, чем на дизельные генераторы. Однако, поскольку природный газ, а не дизельное топливо, является преобладающим топливом в двухтопливном генераторе, время работы увеличивается, а требования к хранению топлива на месте (и связанные с ними затраты на техническое обслуживание) снижаются.Кроме того, поскольку местное топливо остается частью системы, повышается надежность. В случае сбоя подачи природного газа — из-за того, что он был отключен коммунальным предприятием или был прерван по другой причине — генератор может работать на 100% дизельном топливе.

Заключение

Времена, когда все системы резервного питания работали исключительно на дизельном топливе, прошли. В то время как дизельное топливо остается популярным источником топлива, инженеры и конечные пользователи имеют несколько дополнительных вариантов топлива на выбор: природный газ, топливо LP (жидкость и пар), двойное топливо (либо природный газ, либо пары LP) и двухтопливное топливо (природный газ). бензин и дизель работают одновременно).Каждый предлагает уникальные преимущества. Инженеры-консультанты должны уделить время изучению того, как можно применять каждый из этих источников топлива, чтобы они могли дать наилучшие рекомендации своим клиентам. Как всегда, обязательно проконсультируйтесь с местным AHJ, чтобы понять его политику в отношении использования определенного топлива в данном приложении. Знание ваших вариантов сделает эти разговоры более плодотворными.


Киршнер — менеджер по технической поддержке компании Generac Power Systems, Ваукеша, Висконсин, где он поддерживает и обучает всем промышленным продуктам.Он получил степень бакалавра электротехники и степень магистра делового администрирования в Университете Висконсина. Работает в Generac Power Systems с 1999 года.


Библиография

Зейтц, Джон С., Расчет потенциальной эмиссии (PTE) для аварийных генераторов. Меморандум Агентства по охране окружающей среды США, 1995 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.