Схема системы питания дизеля: Система питания дизельного двигателя

Система питания дизельного двигателя

Цель  работы: изучить и ознакомиться с устройством системы питания дизельного двигателя, принципом работы и регулировки форсунки и ТНВД.

Приборы и принадлежности: стенд, учебные плакаты.

 

ОБЩАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ  ПИТАНИЯ

Система питания дизеля служит для подачи в цилиндры двигателя  воздуха и топлива и отвода отработавших газов. Топливо подается под большим давлением, в определенные моменты (характеризуемые углом  опережения по. дачи топлива) и в  определенном количестве в зависимости  от нагрузки двигателя. Система питания  дизеля состоит из систем подачи воздуха, подачи топлива и выпуска отработавших газов.

В систему питания четырехтактного  дизеля ЯМЗ-236 (рис. 1, а) входят топливный  бак 9, фильтры грубой 8 и тонкой 1 очистки топлива, топливоподкачивающий насос 11, топливопроводы, форсунки 6, топливный насос 5 высокого давления с всережимным регулятором, воздухоочиститель 4 и другие приборы и детали.

Рассмотрим путь топлива  в системе питания. Из бака 9 через фильтр 8 грубой очистки по топливопроводу 10 топливо поступает к топливоподкачивающему насосу 11, от которого подается по топливопроводу 12 к фильтру 1 тонкой очистки, а по топливопроводу 2 к насосу 5 высокого давления. Насос по топливопроводам 3 высокого давления подает топливо в форсунки 6 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1—4—2—5—3—6). Независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя в каналах насоса поддерживается постоянное давление топлива 130—150 кН/м² (1,3-— 1,5 кгс/см²) вследствие работы перепускного клапана 13 и жиклера фильтра тонкой очистки. Топливо, не использованное в насосе высокого давления, но топливопроводу 14 сливается в бак. Топливопроводы 7 служат для отвода в бак топлива, просочившегося между распылителем форсунки и иглой. Топливо, постоянно циркулирующее в системе питания, охлаждает головку насоса, отводит в бак топливо и воздух, попавший в систему.

Особенностью системы  питания дизеля автомобиля КамАЗ-5320 является наличие в ней двух топливоподкачивающих насосов 23 и 34 . Насос 23, установленный на кронштейне коробки передач, имеет только ручной привод, а насос 34, укрепленный на корпусе насоса 17 высокого давления, имеет два привода: ручной и механический.

При работе двигателя топливо  из бака 27 по топливопроводу 29 поступает в фильтр 31 грубой очистки, затем подходит к тройнику 25 и по топливопроводу S3 к топливоподкачивающему насосу 34. Насос 34 нагнетает топливо по топливопроводу 18 к фильтру 22 тонкой очистки, а из него по топливопроводу 24 к впускной полости насоса 17 высокого давления. От насоса 17 по топливопроводам 16 топливо подается в форсунки 15 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1—5—4—2—6—3—7—8).

Топливо, не использованное в насосе высокого давления, и воздух, попавший в систему питания, отводятся  через перепускной клапан насоса и сливной клапан фильтра тонкой очистки по топливопроводам 19 и 30 в топливный бак.

Топливопроводы 32 и 28 с тройником 26 служат для отвода в бак топлива, просочившегося между распылителем и иглой.

При работе дизеля ЯАЗ-М206 топливоподкачивающий насос 14 засасывает топливо из бака 2 через трубку 1, топливопровод 4, фильтр 7 грубой очистки и топливопровод 16, а затем нагнетает топливо по топливопроводу 15 через фильтр 8 тонкой очистки и топливопровод 9 к насосам-форсункам 12 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1 — 5—3—6—2—4). Избыток топлива, непрерывно идущего через

насосы-форсунки, охлаждает их и по топливопроводам 11 и 13 отводится в топливный бак. В конце отводящего топливопровода 11 установлен штуцер 10 с дроссельным отверстием, создающим сопротивление, что способствует поддержанию необходимого давления в системе питания.

 

Рис. 1. Схемы систем питания  четырехтактных дизелей:

а — дизеля ЯМЗ-236; б — дизеля автомобиля КамАЗ-5320; 1 и 22 — фильтры тонкой очистки топлива; 2, 3, 7, 10, 12, 14, 16, 18, 19, 20, 24, 28, 29, 30, 32 и 33 — топливопроводы; 4 — воздухоочиститель; 5 к 17 — насосы высокого давления; 6 и 15 — форсунки; 8 и 31 — фильтры грубой очистки топлива; 9 и 27 — топливные баки; 11, 23 и 34 — топливоподкачивающие насосы; 13 — перепускной клапан; 21 — кран отбора топлива к подогревателю; 25 и 26 – тройники.

 

Топливный насос  высокого давления.

 

Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя  является одним из наиболее сложных  узлов системы топливоподачи  дизелей.

Топливные насосы предназначены  для подачи в цилиндры дизеля под  определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке. По способу впрыска различают 

топливные  насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В  топливном насосе непосредственного  действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыливания создается  движением плунжера насоса.

У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов  в цилиндре двигателя или с  помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими  аккумуляторами.

В системах с гидравлическими  аккумуляторами процессы нагнетания и  впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением  нагнетается насосом в 

аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыливание и смесеобразование в  широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой  насос широкого распространения  не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными  клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).

Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.

 Устройство распределительного ТНВД:

1. редукционный клапан;
2. всережимный регулятор;
3. дренажный штуцер;
4. корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
5. топливоподкачивающий насос;
6. лючок регулятора опережения впрыска;
7. корпус ТНВД;
8. электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
9. кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена  в корпусе (4).

Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.

Топливоподкачивающий  насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а  также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:

 

— М (4…6 цилиндров, давление  впрыска до 550 бар)

— А (2…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)

— P3000 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)

— P7100 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)

— P8000 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)

— P8500 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)

— R (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)

— P10 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)

— ZW (M) (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)

— P9 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)

— CW (6…10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)

— h2000 (5…8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)

Основные части  ТНВД:

1. Корпус.
2. Крышки.
3. Всережимный регулятор
4. Муфта опережения впрыска.
5. Подкачивающий насос.
6. Кулачковый вал.
7. Толкатели.
8. Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
9. Гильзы плунжеров.
10. Возвратные пружины плунжеров.
11. Нагнетательные клапаны.
12. Штуцеры.
13. Рейка.

Принцип действия ТНВД: Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке. В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе.

При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса. Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше. На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т – 130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.

 

Дополнительные  агрегаты ТНВД

 

Муфта опережения впрыска – служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:

1. Ведущая полумуфта.
2. Ведомая полумуфта.
3. Грузы.
4. Стяжные пружины грузов.
5. Опорные пальцы грузов

Принцип действия: При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.

Всережимный регулятор – служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя.

Устройство:

1. Корпус.

2. Крышки.

3. Державка.

4. Грузы.

5. Муфта.

6. Рычаги.

7. Скоба-кулисы.

8. Регулировочные винты.

9. Оттяжные пружины.

Принцип действия: Запуск двигателя – перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин. Увеличение оборотов – при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут. Увеличение нагрузки – при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти. Остановка двигателя – при остановке двигателя

поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг  – на рейку. Рейка перемещается настолько  в сторону уменьшения подачи, что  подача прекращается, и двигатель  останавливается.

Лекция 18. Общее устройство и работа системы питания дизельного двигателя.

Лекция 18. Общее устройство и работа системы

питания дизельного двигателя.

Дизели — двигатели с внутренним смесеобразованием. В ци­линдры дизеля воздух и топливо подаются раздельно и, смешива­ясь в них с отработавшими газами, образуют рабочую смесь. При этом процесс смесеобразования совершается за очень малое вре­мя (порядка 0,001 с).

Топливо для дизелей. Дизельное топливо имеет следующие ос­новные марки:

Л — летнее топливо, предназначено для работы двигателя при температуре окружающего воздуха выше 0 °С;

3 — зимнее топливо, предназначено для работы двигателя при температуре окружающего воздуха от 0 до -30 «С;

А — арктическое, предназначено для работы двигателя при температуре окружающего воздуха ниже -30 °С.

Температура замерзания дизельного топлива должна быть на 10. .. 15 °С ниже температуры окружающего воздуха района экс­плуатации. Чем ниже температура замерзания топлива, тем на­дежнее работа дизеля.

Температура воспламенения дизельного топлива составляет 300… 350 °С.

Качество дизельного топлива оценивается цетановым числом, которое условно принято равным 100 единицам.

Цетан — быстровоспламеняющееся топливо.

Для дизельных топлив цетановое число должно быть в преде­лах 40 … 45 единиц. Чем выше цетановое число дизельного топли­ва, тем экономичнее и мягче работает двигатель. Для повышения цетанового числа в дизельное топливо добавляют специальную присадку — изопропиленнитрат.

Система питания дизеля состоит из трех следующих систем: питания топливом, питания воздухом и выпуска отработавших газов.

Конструкция и работа системы питания дизеля топливом. Сис­тема питания топливом служит для очистки топлива и равномер­ного его распределения дозированными порциями в цилиндры двигателя. В эту систему входят топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный на­сос высокого давления, форсунки и топливопроводы.

Топливоподкачивающий насос 7 (рис. 2.51) засасывает топли­во из бака 2 через фильтры грубой 4 и тонкой очистки и направ­ляет его к насосу 5 высокого давления. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя насос высокого давления подаст топ­ливо к форсункам 11, которые распыляют и впрыскивают топли­во в цилиндры 12 двигателя.

Топливоподкачивающий насос 7 подаст к насосу высокого дав­ления топлива больше, чем не­обходимо для работы двигателя. Избыточное топливо отводится по топливопроводу 3 обратно в топливный бак. По топливопро­воду 10 в бак отводится топли­во, просочившееся из форсунок.

Рис. 2.51. Схема системы питания дизеля топливом:

1 — топливоприемник; 2 — бак; 3, 9, 10 — топливопроводы; 4,8 — фильтры; 5, 7— насосы; 6— рукоятка; 11 — фор­сунка; 12 — цилиндр

Топливный насос высокого давления служит для подачи че­рез форсунки в цилиндры дви­гателя под большим давлением (20. прижи­мает иглу 15 форсунки к соплу 18 и закрывает полость 17, которая заполнена топливом. При нижнем положении плунжера 6’отвер­стия 8 и 10 открыты и через них над плунжером циркулирует топливо. Нагнетательный клапан 12 в этом случае закрыт и в по­лости 77форсунки поддерживается избыточное давление топлива. При движении плунжера вверх при вращении кулачка пере­крывается выпускное отверстие 10, а затем впускное отверстие 8: Под давлением топлива открывается клапан 12 и в полости 17 форсунки создается высокое давление. При этом игла 15форсунки преодолевает сопротивление пружины 14, поднимается вверх и через открывшееся сопло 18 топливо впрыскивается в цилиндр двигателя.

Впрыск топлива заканчивается, когда кромка 11 открывает выпускное отверстие 10. При этом давление топлива уменьшает­ся, игла 15 опускается вниз и закрывает сопло 18. Одновре­менно закрывается клапан 12 и в полости 17форсунки топ­ливо остается под избыточным давлением.

Поворотом плунжера 6 в гильзе 5 изменяют конец по­дачи топлива и его количе­ство, впрыскиваемое за один ход плунжера. Подача топлива прекращается при совмещении вертикального паза 9 с выпускным отверстием 10, и двига­тель останавливается. С топливным насосом высокого давления соединены муфта опережения впрыска топлива, всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя и топливоподкачивающий насос с насосом ручной подкачки топлива.

Рис. 2.52. Схема подачи топлива и цилиндр дизеля:

1 — эксцентрик; 2 — шестерня; 3 — рейка; 4, 14— пружины; 5— гильза; б— плунжер; 7— проточка; 8, 10 — отверстия; 9— паз; 11— кромка; 12 — клапан; 13 — топлипопровод; 15 — игла; 16— форсунка; 17— полость; 18 — сопло.

Муфта опережения впрыска топлива служит для автоматиче­ского изменения угла опережения впрыска топлива в зависимос­ти от частоты вращения коленчатого вала. Муфта повышает эко­номичность дизеля при различных режимах работы и улучшает его пуск. Муфта устанавливается на переднем конце кулачкового вала топливного насоса высокого давления и с ее помощью насос приводится в действие.

На взаимное положение ведущих и ведомых частей муфты ока­зывают влияние грузы 2 (рис. 2.53), находящиеся в корпусе 1. Гру­зы установлены на осях 3 и поджимаются пружинами 4, которые упираются в проставки 5. При работе двигателя и увеличении ча­стоты вращения коленчатого вала грузы под действием центро­бежных сил преодолевают сопротивление пружин и расходятся, поворачивая при этом кулачковый нал насоса высокого давления по ходу его вращения. В результате этого увеличивается угол а опе­режения впрыска топлива, и топливо поступает в цилиндры раньше. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя грузы сходятся «под действием пружин и поворачивают кулачко­вый вал насоса в сторону, противоположную его вращению, что уменьшает угол опережения впрыска топлива. Всережимный регулятор слу­жит для автоматического под­держания постоянной частоты вращения коленчатого вала со­ответственно положению педа­ли подачи топлива при различ­ной нагрузке двигателя.

Регулятор также устанавли­вает минимальную частоту вра­щения коленчатого вала на хо­лостом ходу и ограничивает максимальную частоту враще­ния. Регулятор приводится в действие от кулачкового вала топливного насоса высокого давления. Педаль 6 (рис. 2.54) подачи топлива соединена с рычагом 2 управления рейкой 1 насоса растянутую пружину 3, действующую на рычаг с усилием Рир. При работе двигателя на рычаг 2 через под­пятник 7 передается сила Qvp от вращающихся грузов, шарнирно закрепленных на валу 9, который соединен с кулачковым валом насоса высокого давления.

Рис. 2.53. Муфта опережения впрыс­ка топлива:

1 — корпус; 2 — груз; 3 — ось; 4 — пру­жина; 5 — проставка

Рис. 2.54. Всережимный регуля- тор частоты вращения коленча­того вала:

1 — рейка; 2 — рычаг; 3 — пружи­на; 4, 5 — упоры; 6— педаль; 7 — подпятник; 8 — груз; 9 — вал высокого давления через

Если двигатель работает с частотой вращения коленчатого вала, соответствующей данному положению педали 6, то сила грузов 8 уравновешивается усилием пружины 3. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора расходятся. Они пре­одолеют сопротивление пружины и переместят рейку 1. При этом подача топлива уменьшится и час­тота вращения не будет возрастать. При уменьшении частоты враще­ния коленчатого вала грузы будут сходиться, рейка 1усилием Р11Р пру­жины переместится в обратном на­правлении и подача топлива увели­чится, а частота вращения коленча­того вала возрастет до значения, заданного положением педали 6. Минимальная частота при рабо­те на холостом ходу и максималь­ная частота вращения коленчатого вала двигателя ограничиваются со­ответственно регулируемыми упора­ми 5 и 4.

Рис. 2.55. Схема работы топливоподкачивающих насосов:

А, Б — полости; 1,2— поршни; 3, 5, 6, 10 — пружины; 4, 9 — клапа­ны; 7 — шток; 8 — эксцентрик

Топливоподкачивающий насос слу­жит для создания требуемого давле­ния топлива и подачи его в необхо­димом количестве к насосу высоко­го давления.

Насос — поршневого типа и приводится в действие от кулачко­вого вала насоса высокого давления. В корпусе насоса находится поршень 1 (рис. 2.55), который прижат к штоку 7пружиной 5. Шток через ролик опирается на эксцентрик 8кулачкового вала. В корпусе насоса имеются впускной 4 и нагнетательный 9 клапаны.

Когда под действием пружины 5 поршень перемещается к экс­центрику, топливо из полости Б вытесняется в фильтр тонкой очистки и насос высокого давления. Одновременно увеличиваю­щаяся полость Л заполняется топливом, которое поступает из топ­ливного бака через фильтр грубой очистки и впускной клапан 4. При движении поршня в противоположном направлении под дей­ствием эксцентрика 8топливо из полости А через нагнетательный клапан 9 поступает в полость Б.

При неработающем двигателе топливо в насос высокого дав­ления подкачивают поршнем 2 ручного насоса при помощи руко­ятки.

Форсунки служат для впрыскивания под определенным давле­нием и распыления топлива в цилиндрах двигателя.

Форсунки устанавливают и закрепляют в головке цилиндров.

Корпус 4 (рис. 2.56) и распылитель 1форсунки соединены гай­кой 2. Внутри распылителя находится игла 9, закрывающая его сопловые отверстия. Па иглу через штангу 3 действует нажимная пружина 8, затяжку которой регулируют шайбами 7.

Топливо подастся к форсунке через сетчатый фильтр 6 и поступает в полость иглы 9, Под давлением топлива игла, пре­одолевая усилие пружины 8, перемещает­ся вверх, открывает сопловые отверстия распылителя и через них топливо впрыс­кивается в цилиндр двигателя. При этом топливо, просочившееся между иглой и распылителем, отводится из форсунки по каналам в се корпусе.

Конструкция и работа системы питания дизеля воздухом. Система питания возду­хом служит для забора окружающего воз­духа, его очистки от пыли и распределе­ния по цилиндрам двигателя.

Рис. 2.56. Форсунка:

1 — распылитель; 2 — гайка; 3 — штанга; 4 — кор­пус; 5— уплотнительное кольцо; б— фильтр; 7 — шайбы; 8 — пружина; 9 — игла

Рис. 2.57. Схема системы пи­тания дизеля воздухом:

1 — воздушный фильтр; 2 — фильтрующий элемент; 3 — ре­шетка; 4 — труба; 5 — колпак; 6 — эжектор; 7 — двигатель

истема питания воздухом включает в себя воздушный фильтр и впускной трубопровод. Она может быть с турбонаддувом или без турбонаддува.

Воздух поступает через сетку колпака 5 (рис. 2.57) и трубу 4 воздухозаборника в воздушный фильтр 1. В фильтре воздух прохо­дит через инерционную решетку 3 и резко изменяет направление движения. Сначала воздух освобождается от крупных частиц пыли, которые под действием инерции и вакуума выбрасываются через эжектор 6, установленный в выпускной трубе глушителя, в окру­жающий воздух. Более мелкие частицы пыли задерживаются в кар­тонном фильтрующем элементе 2. Очи­щенный воздух по впускному трубо­проводу подастся в цилиндры двига­теля 7.

Воздушный фильтр (рис. 2.58) состо­ит из корпуса 3, крышки 1 и сменно­го фильтрующего элемента 2, состоя­щего из двух перфорированных сталь­ных кожухов и гофрированного кар­тона между ними. Патрубок 1предназ­начен для отсоса пыли из корпуса фильтра.

Рис. 2.58. Воздушный фильтр:

1 — крышка; 2— фильтрующий элемент; 3 — корпус; 4 — крон­штейн; 5— 7 — патрубки

Воздух поступает в фильтр через патрубок 5, очищается в нем и выхо­дит через патрубок 6.

Наддув представляет собой подачу воздуха в цилиндры двигателя при такте впуска под давлением, созда­ваемым компрессором. При наддуве увеличивается количество воздуха, поступающего в цилиндры двигате­ля, количество сжигаемого топлива и повышается на 20…40% мощность двигателя. В дизелях обычно применяется газотурбинный наддув (рис. 2.59) турбокомпрессором. При работе двигателя воздух в цилиндры 1 нагнетается под давлением центробежным компрессором 6, рабо­чее колесо которого приводится во вращение турбиной 5.

Рабочее колесо турбины, установленное на одном валу с рабо­чим колесом компрессора, приводится во вращение отработав­шими газами до их поступления в глушитель. Для ограничения давления воздуха при наддуве предназначен перепускной клапан 4. При достижении требуемого давления (обычно 0,2 МПа) воздух давит на мембрану 2, клапан открывается и перепускает часть отработавших газов мимо турбины 5.

На V-образных дизелях для турбонаддува устанавливают от од­ного до двух турбокомпрессоров. При двух турбокомпрессорах каж­дый из них обслуживает свой ряд цилиндров двигателя.

Рис. 2.59. Схема турбонадцу-ва дизеля воздухом:

1 — цилиндр; 2 — мембрана; 3 — пружина; 4 — клапан; 5 — тур­бина; 6 — компрессор

Система выпуска отработавших газов дизеля. Система выпуска служит для отвода газов из цилиндров двигателя и снижения шума выпуска. Одновременно система выпуска обеспечивает отсос пыли из воздушного фильтра.

Отработавшие газы из выпускных трубопроводов двигателя по­ступают в приемные трубы 2 и 3 глушителя (рис. 2.60) и далее через гибкий металлический рукав 6 в глушитель 7. Из глушителя газы через выпускную трубу 8 и эжектор 10 выбрасываются в ок­ружающий воздух. Через патрубок 9 производится отсос пыли из воздушного фильтра в эжектор.

В системе выпуска отработавших газов устанавливается вспомогательный (моторный) тормоз-замедлитель

Рис. 2.60. Система выпуска отработавших газов дизеля:

1 — уплотнительное кольцо; 2, 3, 8 — трубы; 4 — моторный тормоз; 5 — пнев-моцилиндр; 6 — рукав; 7 — глушитель; 9 — патрубок; 10 — эжектор

Принципиальная схема дизельной электростанции

11 июня 2022 г. 26 декабря 2014 г.

              Здесь я объясню вам различные типы электростанций или электростанций. Во-первых, дайте нам знать, какова функция электростанции. Электростанция или электростанция использует различные источники, такие как энергия Хайделя, тепловая энергия, дизельное топливо, ядерная энергия, для производства электроэнергии в больших объемах. Здесь мы собираемся обсудить как энергия дизельного топлива используется для выработки электроэнергии . Таким образом, для этого используется дизельная электростанция или дизельная электростанция .

               Электростанция, в которой дизельный двигатель используется в качестве первичного двигателя для выработки электроэнергии, известна как дизельная электростанция . В дизельной электростанции дизельный двигатель используется в качестве первичного двигателя. Дизельное топливо сгорает внутри двигателя, а продукты этого сгорания действуют как «рабочая жидкость» для производства механической энергии. Дизельный двигатель приводит в действие генератор переменного тока, который преобразует механическую энергию в электрическую. Поскольку стоимость генерации значительна из-за высокой цены на дизельное топливо, такие электростанции используются только для производства небольшой мощности.

             Хотя паровые электростанции и гидроэлектростанции неизменно используются для выработки больших объемов электроэнергии по более низкой цене, тем не менее, дизельных электростанций находят применение в местах, где спрос на электроэнергию меньше, а достаточное количество угля и воды недоступно и транспортные средства неадекватны. Эти установки также используются в качестве резервных установок для бесперебойного снабжения важных точек, таких как больницы, радиостанции, кинотеатры и телефонные станции.

Обязательно прочтите:

• Гидроэлектростанция

Принципиальная схема дизельной электростанции: 

Схематическая схема дизельной электростанции или дизельной электростанции состоит из следующих уровней:

(i) Система подачи топлива: она состоит из резервуара для хранения, сетчатых фильтров, насоса для перекачки топлива и всех дневной топливный бак. Мазут доставляется на завод по железной дороге или автомобильным транспортом. Это масло хранится в резервуаре для хранения. Из резервуара для хранения масло перекачивается в меньший дневной резервуар с ежедневными или короткими интервалами. мазут проходит через сетчатые фильтры для удаления взвешенных примесей. Чистое масло впрыскивается в двигатель насосом высокого давления.

(ii) Система впуска воздуха: Эта система подает в двигатель воздух, необходимый для сгорания топлива. Она состоит из труб для подачи свежего воздуха в коллектор двигателя. Предусмотрены фильтры для удаления частиц пыли из воздуха, которые могут действовать как абразив в цилиндре двигателя.

(iii) Выхлопная система: Эта система выводит выхлопные газы двигателя за пределы здания и выбрасывает их в атмосферу. Для снижения уровня шума в систему обычно встраивается глушитель.

(iv) Система охлаждения: Теплота, выделяемая при сгорании топлива в цилиндре двигателя, частично преобразуется в работу. Остальная часть теплоты проходит через стенки цилиндра, поршень, кольца и т. д. и может вызвать повреждение системы. Для поддержания температуры деталей двигателя в безопасных рабочих пределах предусмотрено охлаждение. Система охлаждения состоит из источника воды, насоса и градирен. Насос обеспечивает циркуляцию воды через цилиндр и рубашку головки. Вода отводит тепло от двигателя и сама становится горячей. Горячая вода охлаждается градирнями и рециркулируется для охлаждения.

                                 

Схема дизельной электростанции

(v) Система смазки: Эта система сводит к минимуму износ трущихся поверхностей двигателя. Она состоит из маслобака, насоса, фильтра и маслоохладителя. Смазочное масло всасывается из маслобака насосом и проходит через фильтры для удаления примесей. Чистое смазочное масло подается к точкам, требующим смазки. Масляные радиаторы, встроенные в систему, поддерживают низкую температуру масла.

(vi) Система пуска двигателя: это механизм первоначального вращения двигателя при запуске до тех пор, пока не начнется воспламенение и установка не будет работать за счет собственной мощности. Небольшие агрегаты запускаются вручную с помощью ручек, но для более крупных агрегатов для запуска используется сжатый воздух. В последнем случае воздух под высоким давлением подается в несколько цилиндров, заставляя их действовать как поршневые пневматические двигатели для вращения двигателя. вала. Топливо поступает в остальные цилиндры, которые заставляют двигатель запускаться своим ходом.

Необходимо прочитать:

• Паровая электростанция

Преимущества дизельной электростанции:

Ниже перечислены преимущества  дизельной электростанции :

(i) Конструкция и компоновка установки довольно просты.

(ii) Занимает меньше места, так как количество и размер вспомогательных устройств невелики.

(iii) Может быть расположен в любом месте.

(iv) Его можно быстро запустить, и он может подобрать нагрузку за короткое время.

(v) Потери в режиме ожидания отсутствуют.

(vi) Для охлаждения требуется меньше воды.

(vii) Общая стоимость намного меньше, чем у паровой электростанции той же мощности.

(viii) Тепловой КПД установки выше, чем у паровой электростанции.

(ix) Требуется меньше обслуживающего персонала.

Недостатки дизельной электростанции:

Ниже перечислены недостатки дизельной электростанции :

(i) Завод имеет высокие эксплуатационные расходы, поскольку используемое топливо (например, дизельное топливо) является дорогостоящим.

(ii) Установка не работает удовлетворительно в условиях перегрузки в течение длительного времени.

(iii) Станция может вырабатывать только малую мощность.

(iv) Стоимость смазки обычно высока.

(v) Плата за обслуживание обычно высока.

Дизельная электростанция — схема, детали, работа, преимущества и недостатки

Введение
Это электростанция, работающая на ископаемом топливе, поскольку дизельное топливо является ископаемым топливом. Дизельные электростанции устанавливаются там, где нет достаточного количества угля и воды.
(i) Эти станции производят мощность в диапазоне от 2 до 50 МВт.
(ii) Они используются в качестве резервных устройств для обеспечения бесперебойного снабжения, таких как больницы, телефонные станции, радиостанции, кинотеатры и промышленные предприятия.
(iii) Они подходят для мобильного производства электроэнергии и широко используются на железных дорогах и кораблях.
(iv) Они надежны по сравнению с другими заводами.
(v) Дизельные электростанции становятся все более популярными из-за трудностей, возникающих при строительстве новых гидроэлектростанций и тепловых электростанций. Воздушный фильтр и нагнетатель
• Система запуска двигателя
• Топливная система
• Система смазки
• Система охлаждения
• Система управления
• Выхлопная система

Дизельный двигатель:
Это основной компонент дизельной электростанции. Двигатели подразделяются на двухтактные и четырехтактные. Двигатели обычно напрямую связаны с генератором для выработки мощности. В дизельных двигателях воздух, поступающий в цилиндр, сжимается. В конце такта сжатия впрыскивается топливо. Топливо сгорает, а горящие газы расширяются и совершают работу над поршнем. Вал двигателя напрямую соединен с генератором. После сгорания сгоревшие газы выбрасываются в атмосферу.

читать далее : Важные характеристики топлива для дизельного топлива, используемого в двигателе внутреннего сгорания

Воздушный фильтр и нагнетатель
Воздушный фильтр используется для удаления пыли из воздуха, всасываемого двигателем. Воздушные фильтры могут быть сухого типа, которые изготавливаются из войлока, шерсти или ткани. В фильтрах с масляной ванной воздух проходит над масляной ванной, так что частицы пыли покрываются. Функция нагнетателя заключается в повышении давления воздуха, подаваемого в двигатель, и тем самым увеличивается мощность двигателя.

Система запуска двигателя
Дизельный двигатель, используемый в дизельных электростанциях, не запускается самостоятельно. Система пуска двигателя включает в себя воздушный компрессор и ресивер пускового воздуха. Это используется для запуска двигателя в холодных условиях путем подачи воздуха.

Топливная система
Включает в себя накопительный бак, топливный насос, насос перекачки топлива, сетчатые фильтры и нагреватели. Насос забирает дизельное топливо из бака-накопителя и подает его в малый расходный бак через фильтр. Дневной бак обеспечивает суточную потребность двигателя в топливе. Дневной бак обычно размещают высоко, чтобы дизельное топливо текло к двигателю под действием силы тяжести.
Дизель снова фильтруется перед впрыском в двигатель топливным насосом высокого давления.

Система впрыска топлива выполняет следующие функции.

• Фильтровать топливо
• Измерять правильное количество впрыскиваемого топлива
• Рассчитывать время процесса впрыска
• Регулировать подачу топлива
• Обеспечить тонкое распыление мазута
• Правильно распределять распыленное топливо в процессе сгорания; камера.

Топливо подается в двигатель по нагрузке на установку.

Подробнее : Почему дизельные двигатели не используются в мотоциклах и мопедах?

Система смазки
Включает масляные насосы, масляные баки, охладители и трубопроводы. Он используется для уменьшения трения движущихся частей и уменьшения износа деталей двигателя, таких как стенки цилиндра и поршень. Смазочное масло, которое нагревается из-за трения движущихся частей, охлаждается перед рециркуляцией.

В системе смазки масло перекачивается из масляного бака через масляный радиатор, где масло охлаждается холодной водой, поступающей в двигатель. Горячее масло после охлаждения движущихся частей возвращается в бак для смазочного масла.

Схема дизельной электростанции

Система охлаждения
Температура горящего топлива внутри цилиндра двигателя составляет от 1500 0 C до 2000 0 C. Для снижения этой температуры вокруг двигателя циркулирует вода. Водяная оболочка (водяная рубашка) двигателя, тепло от цилиндра, поршня, камеры сгорания и т. д. переносится циркулирующей водой. Горячая вода, выходящая из рубашки, проходит через теплообменник. Тепло от теплообменника уносится сырой водой, циркулирующей через теплообменник, и охлаждается в градирне.

Система управления
Используется для регулирования скорости двигателя. Это достигается изменением подачи топлива в зависимости от нагрузки двигателя.

Выхлопная система
Выхлопные газы, выходящие из двигателя, очень шумные. Для снижения шума используется глушитель (глушитель).

 Работа дизельной электростанции
Топливно-воздушная смесь выступает в качестве рабочего тела в дизельной электростанции. Атмосферный воздух поступает внутрь камеры сгорания во время такта всасывания, а топливо впрыскивается через ТНВД. Воздух и топливо смешиваются внутри двигателя, и заряд воспламеняется из-за высокой степени сжатия внутри цилиндра двигателя. Основной принцип дизельного двигателя заключается в том, что тепловая энергия преобразуется в механическую энергию, а эта механическая энергия преобразуется в электрическую энергию для производства электроэнергии с помощью генератора или генератора переменного тока.

Применение дизельных двигателей в энергетике

Дизельные электростанции кратко используются в следующих областях.
(a) Установка пиковой нагрузки:

Дизельные установки могут использоваться в сочетании с тепловыми или гидроэлектростанциями в качестве агрегатов пиковой нагрузки. Их можно легко запустить или остановить в кратчайшие сроки, чтобы удовлетворить пиковый спрос.
(b) Мобильная установка:

Дизельные установки, установленные на прицепах, могут использоваться для временных или аварийных целей, например, для энергоснабжения крупных строительных сооружений.
(c) Резервный блок:

Если основной блок выходит из строя или не справляется с нагрузкой, необходимая мощность может быть предоставлена ​​дизельной установкой. Например, если воды, доступной на гидроэлектростанции, недостаточно из-за меньшего количества осадков, дизельная станция может работать параллельно, чтобы обеспечить дефицит электроэнергии.
(d) Аварийная установка:

Во время отключения электроэнергии в жизненно важном объекте, например, на ключевом промышленном предприятии или в больнице, для выработки необходимой энергии можно использовать дизельную электростанцию.
(e) Детская станция:

При отсутствии магистральной сети можно установить дизельную электростанцию ​​для электроснабжения небольшого города. Со временем, когда в городе появится электроэнергия от магистральной сети, дизельную установку можно будет переместить в другой район, где требуется электроэнергия в небольших масштабах. Такая дизельная установка называется «питомник».
(f) Пусковые станции:

Дизельные агрегаты могут использоваться для запуска вспомогательных устройств (таких как нагнетательные и нагнетательные вентиляторы, BFP и т. д.) для запуска большой паровой электростанции.

(g) Центральные станции:

Дизельные электростанции могут использоваться в качестве центральной станции, где требуется небольшая мощность

Преимущества и недостатки дизельной электростанции

Ниже приведены преимущества дизельной электростанции

1. Эти электрические станции легко спроектировать и установить.
2. Стандартные объемы легко доступны.
3. Они без особого труда реагируют на изменение нагрузки.
4. Меньше потерь в режиме ожидания.
5. Они занимают меньше места.
6. Их можно быстро запускать и останавливать.
7. Требуют меньше охлаждающей воды.
8. Капитальные затраты меньше.
9. Требуется меньше обслуживающего и контролирующего персонала f.
10. Высокая эффективность преобразования энергии топлива в электричество.
11. КПД при частичных нагрузках также выше.
12. Требуется меньше строительных работ.
13. Они могут располагаться рядом с центром нагрузки.
14. Нет проблем с обращением с рыбой.
15. Упрощенная система смазки.

Недостатки установки остановленных дизельных агрегатов для производства электроэнергии.
1. Высокие эксплуатационные расходы.
2. Высокая стоимость обслуживания и смазки.
3. Вместимость ограничена. Не может быть очень большого размера.
4. Проблема шума.
5. Невозможно обеспечить перегрузку.
6. Негигиеничные выбросы.
7. Срок службы дизельной электростанции меньше (от 7 до 10 лет) по сравнению с паровой электростанцией, срок службы которой составляет от 25 до 45 лет. КПД дизельной установки снижается менее чем на 10% по истечении срока службы.

---

Электронная почта

Печать

Твитнуть

Последние сообщения

ссылка на Сосуды под давлением — детали, конструкция, применение, типы, материал, схема

Сосуды под давлением — детали, конструкция, применение, типы, материал, схема

Введение в Сосуды под давлением Сосуды, резервуары и трубопроводы, которые транспортируют, хранят или получают жидкости, называются сосудами под давлением.