Устройство и работа двигателя дизельного: Устройство дизельных двигателей | Yanmar Russia

Содержание

Двухтактный дизельный двигатель: устройство и принцип работы

Двухтактный дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Топливо-воздушная смесь сгорает за 2 движения поршня. Цикл завершается всего за 1 оборот коленвала. Такие показатели кажутся впечатляющими, однако существует несколько особенностей работы агрегата, о которых стоит узнать подробнее.

Главным достоинством такого мотора можно считать меньший расход топлива в сравнении с бензиновыми агрегатами. Это происходит за счет одной из особенностей дизельного топлива. Оно плотнее бензина, поэтому при сгорании дает на 15% энергии больше. Это обеспечивается более длинной цепочкой углеродов. Кроме того, технические характеристики таких двигателей стоят наравне с показателями аналогичных двигателей.

Строение

В состав двухтактного дизеля входит картер, совмещенный с коленчатым валом поршень, форсунки, впускные и выпускные окна цилиндра, топливный и водяной насосы. Последний снабжается плунжерным переключателем и датчиком температуры, а также емкостями, которые наполняются водой. Агрегат обеспечивает повышение КПД и за счет улучшенного сгорания топливо-воздушной смеси. Токсичность отходов при этом снижается.

В двухтактном моторе расположена газовая турбина и нагнетатель. Последний отвечает за повышение давления в цилиндрах — это обеспечивает экономию топлива и повышение мощности. Газовая турбина запускает преобразователь энергии тепла в энергию движения.

Продувочный воздух поступает в двухтактный дизельный двигатель несколькими способами — с помощью:

  • насосов;
  • продувочных камер;
  • компрессоров.

Продувка может осуществляться по одной из схем — контурной или клапанно-щелевой.

Стоит отметить, что использование контурной схемы снижает как экономические, так и технические показатели агрегата. Это объясняется тем, что в цилиндрах имеются не продуваемые области.

Цилиндры монтированы вдоль. Каждый из них оснащается выпускными и вентиляционными отверстиями. Газ поступает к турбине через коллектор. Когда поршни двигаются, рабочая камера периодически открывается и закрывается. Коленчатые валы взаимодействуют друг с другом. Это обеспечивается механизмом основной передачи.Топливо при этом сгорает при достаточно высокой температуре.

Для смазки трущихся деталей и подшипников применяется смесь масла и топлива. Она подается в цилиндр и кривошипную камеру. Смазки эти узлы не имеют, поскольку она смылась бы топливом. Именно поэтому к горючему его доливают в определенном соотношении.

При этом для двухтактного дизельного двигателя используется определенное масло. Оно выдерживает продолжительное воздействие высоких температур, способно практически не оставлять после сгорания зольных отложений.

Как работает?

Принцип работы двухтактного дизеля основан на выполнении 2 тактов: сжатие и рабочий ход. Конструкция агрегата позволяет выполнять весь цикл вдвое быстрее, чем в четырехтактных моторах.

Для двухтактных дизельных двигателей принцип работы следующий:

  1. Поршень из НМТ начинает двигаться вверх. В цилиндре имеется воздух. Приходе поршня вверх он сжимается, а когда поршень подходит к ВМТ, впрыскивается порция свежего топлива. При этом горючее самовоспламеняется и осуществляется рабочий ход.
  2. Продукты сгорания толкают поршень, вследствие чего тот движется вниз. Когда поршень доходит до НМТ, осуществляется продувка —воздух замещает продукты сгорания. Это является завершением цикла.

Внизу цилиндра имеются продувочные окна. Они необходимы для процесса продувки. Когда поршень снизу, они открыты. Во время подъема поршня они закрываются. Значительное увеличение показателя мощности двухтактных моторов происходит за счет повышения числа рабочих ходов. Двухтактный дизельный двигатель, принцип работы которого достаточно прост, обладает массой преимуществ.

Мифы о двухтактных дизельных моторах

Существует несколько распространенных мифов касательно двухтактных двигателей:

  1. Слишком медленная работа. В действительности современные моторы с турбонаддувом гораздо эффективнее предыдущих моделей.
  2. Такие моторы слишком громкие. Чтобы этого избежать, необходима правильная настройка двигателя. При правильном выполнении всех настроек работа мотора происходит немногим громче бензинового аналога. Высокий уровень шума свидетельствует о неправильной настройке мотора или его неисправности. Для старых моделей высокий уровень шума — характерная черта, создание появление аккумуляторных систем с высоким давлением существенно снизило уровень шума.
  3. Покупать дизель выгоднее бензина. Это так, но лишь отчасти. Несколько лет назад дизельное топливо стоило намного дешевле бензина, однако сегодня разница составляет всего 10-20%. Основная экономичность заключается в способности теплотворной способности горючего.
  4. Такие моторы плохо заводятся зимой. Раньше проблемы с ними действительно возникали. Однако современные автомобили с дизельными двигателями оснащены быстрым запуском, что снижает время на ежедневные подготовки к поездкам.

Срок службы дизеля превышает бензиновые агрегаты. Он может достигать 400-600 тыс. км.

Каждый двухтактный дизельный двигатель имеет одну отличительную особенность — через окна цилиндров впускается воздух и устраняются отработавшие газы. Когда они выходят через клапан в цилиндре, а воздух поступает через окна, система такой очистки называется клапанно-щелевой.

Подобные системы очистки имеют одну особенность — в цилиндре остается только часть воздуха. Поднимаясь вверх, он частично выходит за пределы мотора. Такую очистку еще называют прямоточной. Она обеспечивает максимальную эффективность очистки двигателя от продуктов сгорания.

Помимо прямоточной продувки существует и петлевая, однако она отличается меньшим качеством очистки. Именно поэтому для современных автомобилей она используется нечасто. Рабочие ходы такого агрегата выполняются в два раза чаще, однако на мощности это сказывается незначительно (она увеличивается в 1,5-1,7 раза). Это объясняется наличием продувки, а также тем, что внутри цилиндра происходит более короткий ход.

Преимущества

Двухтактные дизельные двигатели стали производиться относительно недавно. Такие моторы на сегодняшний день имеют множество модификаций. К примеру, зажигание бывает 2 типов: контактным и бесконтактным.Также отличаются и схемы таких моторов. Применяется двухтактная система на танках, в самолетах, в тяжелой промышленной технике.

Другие достоинства:

  1. Небольшой размер. Для установки агрегата требуется совсем немного места. Такие моторы легко умещаются под капотом транспортных средств.
  2. Небольшая масса. Стандартный турбодизель весит почти в 2 раза больше, чем двухтактный дизельный двигатель.
  3. Значительная экономия топлива. Расход горючего снижен практически в 2 раза по сравнению с обычным дизельным агрегатом.
  4. Простая конструкция. При обслуживании таких двигателей нет необходимости применять специальные технологии.

Такие преимущества выгодно выделяют двухтактные дизельные двигатели на фоне бензиновых собратьев. Имеются у таких моторов и серьезные недостатки.

Недостатки

Небольшое распространение агрегатов объясняется рядом причин. К примеру, детали на такие моторы найти получится с трудом. Именно поэтому выполнить ремонт двухтактного дизельного двигателя становится проблематично. Кроме того, специалистов по обслуживанию таких агрегатов достаточно мало.

Другие недостатки:

  • высокая цена дизельных двигателей и малый выбор моделей;
  • увеличенный расход масла;
  • необходимость установки воздушных фильтров.

Явным недостатком дизелей является использование мощного стартера. На морозе дизельное топливо мутнеет и застывает. Ремонт топливной аппаратуры затрудняется тем, что насосы высокого давления изготавливаются с высокой точностью.

Существенным минусом двухтактных дизелей является невозможность их применения в высокотемпературных режимах. Масло при таких условиях закоксовывается, возникает залегание поршневых колец. Кроме того, из-за недостаточной продувки топливо сгорает не полностью, что сказывается на значении КПД и уровне токсичности.

Итоги

Дизельные двигатели, имеющие два такта, изобретались с одной целью — снизить токсичность отработавших газов, а также увеличить экономичность двигателя, повысить КПД.

Стоит упомянуть о зажигании. Чтобы топливо воспламенилось, необходимо время, поэтому разряд на свече возникает заранее, перед тем, как поршень достигнет ВМТ. Чем быстрее происходит движение поршня, тем раньше должна зажигаться свеча. Существуют специальные устройства, позволяющие менять угол зажигания в зависимости от частоты вращения коленвала.

Устройство дизельных двигателей КАМАЗ 740 или евро.

Отечественные автомобили Камаз считаются одними из лучших в своем классе, уникальное устройство двигателя Камаз обеспечивает его стабильную работу. Новые технические решения в нем позволили увеличить мощность силового агрегата и немного уменьшить его габариты. Это четырехтактный восьмицилиндровый V-образный дизель, с расходом топлива 211 г/кВт Ч. Система охлаждения закрытого типа существенно упростила техобслуживание автомобиля.

Блок цилиндров отлит из чугуна, в нем объединены в два ряда гнезда цилиндров и верхняя часть картера. Угол развала составляет 90 градусов. Работа коленчатого вала стала еще более надежной за счет особого размещения плоскости разделения картера и масляного поддона. Номинальная частота вращения коленвала составляет 2200 мин-1. Гильзы изготовлены из высокотехнологичных материалов, вокруг цилиндров есть небольшие полости для отведения лишнего тепла. Головки блока сделаны отдельными, 8 штук, это упростило проведение диагностики и ремонта.

Устройство двигателя Камаз 740 предусматривает небольшое пространство в развале между цилиндрами. В нем размещаются топливный насос, насос гидроусилителя и компрессор, который подает сжатый воздух в тормозную систему. За счет подачи сжатой воздушной смеси торможение даже на крутом спуске проходит ровно и без провалов. Электростартер установлен слева от нижней части блока цилиндров.

Устройство двигателя Камаз евро


В серию моторов Евро входят несколько иодификаций. Коленвал сделан из стальной поковки, шейки закаливают высокочастотными токами. Масляные каналы коленвала заглушены, такое решение обеспечивает надежность и долговечность работы двигателя. Со временем вышла модель 740.13, которая устанавливалась практически на все новые автомобили, выпущенные до 2006 года. Устройство двигателя Камаз евро 1 было доработано новыми деталями, появилась новая поршневая группа и все элементы новесного потерпели изменения. При этом масса агрегата увеличилась с 760 до 835 кг.

Появились заметные отличия в блоках цилиндров. Увеличилось сечение масляного канала, были перенесены установочные места некоторых узлов и механизмов. Комплектация Евро 1 пополнилась форсунками для охлаждения поршня. Теперь направляющие толкателей присоединили к блоку. Моторы подходят для самосвалов, седельных тягачей и для бортовых автомобилей. Стоит отметить улучшенную экономичность модификации по сравнению с базовой версией.

Устройство двигателя Камаз 740.31


С введением стандарта евро 2 на модели Камаз начали устанавливать силовые установки марки 740.31. Здесь используется турбонаддув с промежуточным охлаждением подаваемого воздуха. Мощность осталась прежней – 240 л.с. при объеме 10,85 литра. Кроме грузовых машин силовой агрегат нашел применение в автобусах, сельскохозяйственных тракторах и передвижных энергоустановках.

Конструкция отличается от предыдущей версии наличием теплообменника и интеркуллера. Вместо гидромуфты уже используется более современная электромагнитная муфта, также установлена новая помпа и ремни. Новое устройство двигателя Камаз евро 2 позволило сохранить необходимую мощность и сделать мотор подходящим для стандарта евро 2.

Вы хотите приобрести двигатель?

Похожие материалы:

Принцип работы четырехтактного дизеля Камаз 4310

Категория:

   Устройство эксплуатация камаз 4310

Публикация:

   Принцип работы четырехтактного дизеля Камаз 4310

Читать далее:



Принцип работы четырехтактного дизеля Камаз 4310

Рабочий цикл четырехтактного дизеля состоит из четырех повторяющихся тактов: впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска.

В цилиндр дизеля поступает чистый воздух. Воздух сжимается с высокой степенью сжатия, вследствие чего значительно повышаются его давление и температура. В конце сжатия в нагретый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо, воспламеняющееся от соприкосновения с горячим воздухом. Поэтому дизель иногда называют двигателем с воспламенением от сжатия. Рабочая смесь в этом двигателе образуется при впрыскивании топлива в цилиндр.

Рассмотрим подробнее протекание рабочего цикла четырехтактного дизеля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Первый такт — впуск. При движении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) в цилиндре создается разрежение. Впускной клапан открывается, и цилиндр наполняется воздухом, который предварительно проходит через воздухоочиститель. В цилиндре воздух смешивается с небольшим количеством оставшихся отработавших газов. Давление воздуха в цилиндре в такте впуска составляет 80…90 кПа (0,8…0,9 кгс/см2), а температура достигает 50…80 °С.

Рис. 8. Двигатель КамАЗ-740:
а — вид слева; б — вид справа

Рис. 9. Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740:
1 — фильтр очистки масла; 2 — маслозаливная горловина; 3 — указатель уровня масла в картере двигателя; 4 — фильтр центробежной очистки масла; 5 — коробка термостатов; б — передний рым-болт; 7 — компрессор; 8 — насос гидроусилителя рулевого управления; 9 — задний рым-болт; 10 — факельная свеча; 11 — левая водяная труба; 12 — левый впускной коллектор; 13 — форсунка; 14 — скоба крепления форсунки; 15 — патрубок выпускного коллектора; 16 — выпускной коллектор

Второй такт — сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем воздуха уменьшается, а его давление и температура увеличиваются. В конце сжатия давление воздуха внутри цилиндра повышается до 3,4… 3,6 МПа (34…36 кгс/см2), а температура до 600…700 °С. Для надежной работы двигателя температура сжатого воздуха в цилиндре должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива.

Третий такт — рабочий ход. Оба клапана закрыты При подходе поршня к ВМТ в сильно нагретый и сжатый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо под давлением 20…22,7 МПа (200…227 кгс/см2), создаваемым топливным насосом. Топливо перемешивается с воздухом, нагревается, испаряется и воспламеняется. Часть топлива сгорает при движении поршня к ВМТ, т. е. в конце такта сжатия, а другая часть— при движении поршня вниз в начале рабочего хода. Образующиеся при сгорании топлива газы увеличивают внутри цилиндра двигателя давление до 6…8 МПа (60…80 кгс/см2) и температуру до 1800…2000 °С. Горячие газы расширяются и давят на поршень, который перемещается от ВМТ к НМТ, совершая работу.

Четвертый такт — выпуск. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы из цилиндра. Давление и температура в конце выпуска равны соответственно 110… 120 кПа (1,1…1,2 кгс/см2) и 600… 700 °С.

Рекламные предложения:


Читать далее: Назначение и общее устройство кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310

Категория: - Устройство эксплуатация камаз 4310

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Принцип работы ДВС современного типа простыми словами

Современные двигатели работают по достаточно простой схеме, которая была изобретена целый век назад. Единственное, что подверглось сильному изменению после производства первого двигателя внутреннего сгорания, это система питания. С карбюраторов и прочих не слишком эффективных средств подачи топлива промышленность перешла на инжектор для бензиновых двигателей. Дизельные агрегаты обладают отдельным типом впрыска через систему с повышенным давлением. Все последние разработки в технологиях работы ДВС являются мелочными дополнениями к уже известной конструкции, которые призваны обеспечить либо автоматическую регулировку определенных параметров работы, либо определенную экономию топлива.

Тем не менее, суть двигателя остается прежней. По части работы двигателя внутреннего сгорания сегодня мы обсудим отдельно службу бензинового и дизельного силового агрегата, а также обсудим некоторые особенности использования бензинового двигателя в гибридных устройствах. Также затронем тему турбины в различных агрегатах, ее типов и смысла использования. Ознакомившись со всеми тонкостями работы современных силовых агрегатов внутреннего сгорания, вы поймете, что нынешние ДВС фактически ничем не отличаются от классических устройств.

Содержание

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания - тонкости работы

Двигатель на бензиновом топливе представляет собою классический вариант силового агрегата, который может работать только на очищенном и качественном бензине, производимом из нефти. Современные двигатели работают только на бензине с октановым числом 95 или даже 98. Залив в хороший агрегат бензин плохого качества, вы можете приобрести массу проблем.

Топливо подается в агрегат с помощью бензонасоса, а количество подачи регулируется специальной системой впрыска. Инжекторы обладают тонкими форсунками, которые распыляют топливо в системе, позволяя его полностью сжечь в камерах сгорания. После подачи топлива по трубке на систему инжектора происходят следующие процессы:

  • инжектор распыляет бензин, превращая его в облако пара, а также смешивает получившиеся частицы с воздухом;
  • смесь бензина и кислорода попадает дальше в камеру сгорания, где в верхней части поджигается свечей зажигания;
  • подожженный бензин быстро воспламеняется, формируя определенной мощности взрыв с конкретным давлением и усилием;
  • камера сгорания исключительно герметична, потому сила этого взрыва направляется на рабочую плоскость поршня;
  • от мощности удара поршень опускается вниз и приводит в движение коленчатый вал, на котором закреплены другие поршни;
  • с помощью неоднократного повторения такого процесса происходит постоянное вращение двигателя.

Если топливо не распыляется должным образом, поскольку форсунки забиты или поломаны, один из цилиндров не будет давать нужной мощности, поскольку топливо не сможет поджигаться и нормально выполнять свои функции. В таком случае двигатель теряет мощность и значительно увеличивает расход. Также в таком агрегате крайне важна фильтрация воздуха.

Турбина в бензиновых двигателях представляет собой механизм усиленной подачи воздуха, за счет чего на определенных режимах работы увеличивается мощность агрегата без увеличения потребления топлива. Интенсивная подача воздуха с разными значениями позволяет компаниям достигать невероятных технических характеристик вполне стандартных бензиновых агрегатов.

Дизельный силовой агрегат - второй тип ДВС

Еще один важный тип двигателя, который стал прекрасной альтернативой бензиновому агрегату в обыденной и коммерческой эксплуатации, - это дизельный силовой агрегат. Его стандартными преимуществами считается менее активный расход топлива и очень ощутимая тяга. Такие выгоды дают возможность полностью переформатировать стиль поездки, изменить привычки управления автомобилем.

Дизельный силовой агрегат подает топливо также через форсунки со значительным распылением. Это требует высокой чистоты дизельного топлива и значительной безопасности работы системы подачи топлива, поскольку жидкость подается на форсунки в достаточно большом давлении. Принцип работы агрегата несколько отличается от бензинового:

  • топливо подается на распыление в гораздо большем давлении, оно прогревается еще до входа в камеры сгорания;
  • под воздействием значительного давления поршней в камерах сгорания топливо самовоспламеняется;
  • создаваемая при этом энергия производит толчок поршня в нижнее положение, выводя при этом другие поршни вверх;
  • для работы двигателя требуется меньше топлива, а вот подача воздуха имеет большое значение;
  • по данной причине в дизельных двигателях практически всегда присутствует турбина, распространены только турбодизели;
  • агрегат создает очень завидную мощность поршней, потому даже на низких оборотах он обладает большой тягой.

Определенная специфика работы дизельного двигателя вызывает и некоторые особенности его эксплуатации. В частности, водителю придется научиться раньше переключать передачи, довольствоваться низкими оборотами и контролировать тягу машины. Современные турбодизели потребляют на 15-20 процентов меньше топлива на ту самую мощность, чем бензиновые агрегаты.

Объемистые и тяговитые дизельные двигатели в промышленности могут работать не только на продуктах нефтеобработки. Многие агрегаты приспособлены даже на сжигание сырой нефти, а также принимают в качестве топлива природные биомасла, которые воспламеняются при сильном давлении. Это может стать одним из будущих перспективных моментов автомобилестроения.

Бензиновый гибридный двигатель - электричество в моде

Не так давно на рынок начали поступать гибридные автомобили. Это машины, у которых силовой агрегат состоит из двух частей. Первая часть не отличается от стандартных бензиновых агрегатов, но зачастую не столь объемистая и мощная. А вторая часть представлена электродвигателями в разных количествах и расположениях.

Батареи для электродвигателя оснащены отдельным генератором, который заряжается от работы бензинового агрегата. Также энергия берется из рекуперации энергии торможения и прочих процессов, которые обычно теряются в стандартном исполнении. Гибрид работает по следующей схеме:

  • в стандартных ситуациях городской поездки используются только электромоторы, вы ведете электромобиль;
  • когда энергия батарей на исходе, в дело включается бензиновый двигатель, нагнетающий запас в аккумуляторах;
  • также при резком нажатии на педаль газа включаются сразу все двигатели, давая огромную энергию;
  • при полной разрядке батарей ДВС продолжает работать и весьма экономично везет вас в нужном направлении;
  • у некоторых гибридных автомобилей есть выход для зарядки батарей от обычной электрической сети.

Такие технологии являются дыханием будущего, поскольку экономия на гибридных автомобилях ощутима. Большой внедорожник с такой установкой может затрачивать всего 5-6 литров топлива, независимо от выбранного режима поездки. Хороший двигатель внутреннего сгорания обеспечивает быструю зарядку батарей.

Сегодня активно развивается применение гибридных установок на основе дизельного двигателя. В таком случае расход опускается до невероятных 2-3 литров на 100 километров. Впрочем, технологии гибридного использования знают и расход в 1 литр на 100 километров, который является эталонным для современных производителей автомобилей. Предлагаем изучить принцип работы гибридного двигателя на следующем видео:

Подводим итоги

Сегодня покупатель автомобилей имеет большой выбор технологий, которые для него будут оптимальными во всех отношениях. Подобрать лучшее решение будет непросто, поскольку производители расписывают преимущества своих предложений в самых неожиданных аспектах. Иногда правильно преподнесенная технология кажется нам самым важным элементом автомобиля, но на самом деле не занимает и части технического потенциала транспорта.

Потому многие покупатели просто становятся жертвами рекламного влияния, покупая те или иные технологии и оплачивая их в полной мере. Сегодня лучше отказаться от рекламы при выборе типа машины. Положитесь на собственные впечатления и ощущения, на решения, которые вам нравятся больше всего. В каждом типе двигателя и силовой установки есть свои преимущества и недостатки. Расскажите о главных преимуществах двигателя в вашем автомобиле.

Принцип работы турбины на дизельном двигателе – Турбобаланс

Дизельный двигатель, относящийся к категории двигателей внутреннего сгорания, был изобретён в феврале месяце 1893года в Германии инженером Рудольфом Дизелем.

С момента изобретения двигатель постоянно усовершенствовался, менялись виды топлива, способы его подачи, баланс топливной смеси и т.д.

Собранные по классической схеме двигатели, используют принцип превышения атмосферного давления над давлением, создающимся в цилиндре в момент движения поршня к нижней мёртвой точке. Однако за счёт незначительного времени затраченного на выполнения этого действия и небольшого перечного сечения воздухоподводящего канала поступающего воздуха недостаточно для полного сгорания топливной смеси.

Позже на родине Рудольфа Дизеля нашли способ решения данной проблемы. Воздух в цилиндры должен подаваться под избыточным давлением! Это основной принцип работы турбины на дизельном двигателе

Для этой цели было разработано специальное устройство, совмещающее в себе свойства вентилятора и компрессора. Это устройство приводилось в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя, что снижало коэффициент полезного действия всей конструкции в целом.

Следующим усовершенствованием системы подачи воздуха стала установка в качестве привода для компрессораспециальной турбины, которая приводилась во вращение за счёт использования энергии потока использованных отработанных газов.

Однако при работе двигателя на малых оборотах, воздуха подаваемого в цилиндры компрессором было недостаточно для полноценной работы дизеля. Вскоре и этот вопрос был решён путём установки двух турбин различного диаметра и приводимых во вращение выхлопными газами, забираемыми из разных частей выпускного тракта. Турбина меньшего диаметра разгонялась быстрее и обеспечивала работу двигателя на малых оборотах, а большая турбина работала при больших оборотах двигателя, что качественно изменило принципы работы турбины на дизельном двигателе. Так же для уменьшения турбоямы использовались механизмы изменяемой геометрии.

Работает турбокомпрессор следующим образом:

— Выхлопные газы, отводимые от выпускного коллектора дизеля, направляются в приемный патрубок турбокомпрессора.

— Проходят по каналу корпуса турбины, который постепенно уменьшается в сечении, а газы увеличивают скорость и воздействуя на ротор заставляют вращаться турбину. Число оборотов турбины зависит от многих факторов: конфигурации канала, его формы, сечения и т.д. Турбина вращается со скоростью около150000 об/сек, её размеры подбираются в зависимости от типа двигателя.

— Наружный воздух, проходя через фильтрующий элемент, очищается от пыли и других посторонних примесей и в сжатом состоянии попадает во впускной коллектор дизеля. После этого происходит закрытие впускного канала, дополнительное сжатие топливной смеси и её воспламенение. В завершении рабочего цикла открывается выпускной коллектор.

Поскольку уходящие выхлопные газы имеют температуру около 800° — 900° С, турбокомпрессор имеет систему охлаждения, радиатором которой является корпус подшипника. При работе турбокомпрессора, за счёт сжатия и увеличения внутренней силы трения воздух, нагнетаемый в цилиндры дизеля подогревается до температуры около 170°С. Во время охлаждения воздух «сгущается», то есть увеличивается, его плотность и соответственно взрастает, объём подаваемого воздуха. Подача в двигатель охлаждённого воздуха положительно влияет на повышение мощности дизеля, что в свою очередь снижает потребление топлива, уменьшает отрицательное воздействие на окружающую среду.

Турбокомпрессорные двигатели имеют перед обычными двигателями определённые преимущества:

  • При одних и тех же энергозатратах расход топлива меньше, поскольку часть энергии выхлопных газов, раскручивая турбокомпрессор, подавая большее количество воздуха в цилиндры двигателя, увеличивает его мощность.
  • Двигатели с турбокомпрессорами имеют меньший наружный объём и соответственно меньшие потери нагрева.
  • За счёт относительно небольшого веса на 1Л.С. мощности снижается расход металла на сам двигатель и конструкцию, на которой он установлен.
  • Также меньше объём отсека, в который может быть установлен турбодвигатель.
  • За счёт малого числа оборотов при номинальной мощности турбодвигатели обладают лучшими нагрузочными характеристиками.
  • В условиях разряженного воздуха, за счёт высокого давления развиваемого турбокомпрессором и низкого внешнего давления турбодвигатель имеет огромные преимущества в сравнении с обычным двигателем, поскольку мощность его практически не теряется.
  • турбодвигатель за счёт малых размеров имеет меньшую звукоизлучающую поверхность, а турбокомпрессор работает как дополнительный глушитель.

Имеет турбонаддув и свои недостатки – это заметная задержка набора мощности при резком нажатии на педаль акселератора. Такое случается в связи с тем, что отсутствует механическая связь коленчатого вала и турбины Мощность начинает расти, когда турбина раскрутится выхлопными газами. Хотя подобное явление в той или иной степени наблюдается у любого двигателя.

Основное применение дизельные двигатели с турбонаддувом нашли на автомобилях большой грузоподъёмности, работающих с полной нагрузкой.

Дизельный двигатель 2.2 TD на Defender (устройство, конструкция и описание работы основных элементов)

Датчик ECT системы управления дизельным двигателем 2.2л Defender установлен в верхнем шланге радиатора.

Охлаждающая жидкость циркулирует по системе под действием насоса центробежного типа, установленного на левой передней стороне дизельного двигателя 2.2л Defender и приводимого ремнем привода дополнительного оборудования. Выпускной шланг подает охлаждающую жидкость с насоса на распределительный коллектор на левой стороне блока цилиндров. Охлаждающая жидкость проходит через блок цилиндров и головку блока цилиндров к выпускному разъему в передней части головки блока цилиндров, затем в верхний шланг радиатора.

Термостат, установленный между верхним и нижним шлангами радиатора, регулирует поток охлаждающей жидкости в радиаторе в целях быстрого прогрева дизельного двигателя 2.2л Defender и дальнейшего поддержания стабильной температуры двигателя. Выпуск термостата направлен обратно на впускную сторону насоса охлаждающей жидкости.

Радиатор дизельного двигателя 2.2л Defender имеет горизонтальное расположение трубок с алюминиевой сердцевиной и пластмассовыми бачками по обоим краям. Концевые емкости оснащены кронштейнами для крепления кожуха вентилятора, охладителя наддувного воздуха, и если имеется, конденсатора A/C (кондиционирование воздуха). Нижняя часть радиатора установлена на резиновых втулках, которые опираются на кронштейны, закрепленные на лонжеронах кузова. Верхняя часть радиатора располагается в резиновых втулках, которые закреплены кронштейнами, установленными на платформу крышки капота.

Соединение распределительного коллектора подает охлаждающую жидкость в охладитель моторного масла. Возврат из охладителя моторного масла соединен со шлангом, идущим от термостата к впуску насоса охлаждающей жидкости.

На верхнем шланге радиатора дизельного двигателя 2.2л Defender есть соединение подачи на радиатор отопителя, клапан EGR и охладитель EGR. Возврат соединен с впуском насоса охлаждающей жидкости. Выходной шланг радиатора отопителя имеет встроенный прокачной штуцер для стравливания воздуха при заправке охлаждающей жидкости.

Подача на охладитель топлива осуществляется из соединения на правой концевой емкости радиатора дизельного двигателя 2.2л Defender. Возврат охладителя топлива соединен с нижним шлангом радиатора.

Расширительный бачок установлен на правой опорной чашке подвески в моторном отсеке. Расширительный бачок обеспечивает возможность расширения охлаждающей жидкости, когда дизельный двигатель 2.2л Defender горячий, и ее сжатие по мере остывания двигателя с помощью шланга, подсоединенного к впуску насоса охлаждающей жидкости. Шланг, подсоединенный к верхнему левому углу радиатора и расширительному бачку, обеспечивает постоянство потока через расширительный бачок во время работы двигателя в целях извлечения какого-либо находящегося в системе воздуха. Заливная крышка расширительного бачка обеспечивает возможность заполнения и долива при обслуживании и создает давление в системе во время работы.

Вентилятор охлаждения создает дополнительный воздушный поток, проходящий через сердцевину радиатора, в частности, на неподвижном автомобиле. Вентилятор охлаждения представляет собой вязкостный вентилятор с одиннадцатью лопастями, который крепится к шкиву на передней крышке дизельного двигателя 2.2л Defender и приводится в действие ремнем привода дополнительного оборудования. Состоящий из двух частей кожух служит воздуховодом между блоком охлаждения и вентилятором, а также образует защитную крышку.

Устройство штангового дизельного молота - полезная информация


Работа дизель молотов внутреннего сгорания основана на принципе действия карбюраторного двигателя или дизеля. Наиболее распространены из этого типа молотов штанговые и трубчатые дизель молоты.

В рабочий процесс штангового молота входит поршневой блок, ударная часть, представленная цилиндром, направляющие штанги, топливный резервуар, кошка для подвешивания молота на копре с применением тороса, траверса для определения расположения молота в сравнении с положением стрел копра. Для установки молота на свае используется шарнирная опора. Перемещение ударной части молота происходит в раме, созданной вертикальными направляющими штангами, соединенных в нижней части наголовником, к которомуц прочно крепится поршень. Молот в ударной части представляет собой цилиндр, нижняя часть которого открыта.

Принцип работы устройства

При поднятии цилиндра к траверсе и последующем его опускании, производится ударное воздействие на наголовник. Этот этап сопровождается значительным сжатием и нагреванием воздуха, находящегося в цилиндре. Увеличившаяся температура внутри цилиндра воспламеняет вводимое струей распыленное жидкое топливо, в качестве которого может применяться дизельное топливо, соляровое масло, газойль и некоторые другие виды. Образующиеся при горении газы выталкивают цилиндр вверх в направлении траверсы.

При следующем падении происходит новое сжатие воздуха с воспламенением и повторение цикла. На наголовнике располагается топливный насос, обеспечивающий подачу топлива к цилиндру в автоматическом режиме. Это важная деталь молота, соединенная с топливным резервуаром. Подвод топлива осуществляется топливопроводом, имеющим на конце форсунку, размещенную в дне поршня. Подача порции топлива в цилиндр производится нажатием рычага, расположенного в верхнем отделе насоса. Нажатие выполняется падающим цилиндром, задевающим имеющийся на поверхности насоса специальный упор.

Захват цилиндра производится с помощью особого устройства с крюком, находящегося в пространстве, разделяющем цилиндр и траверсу. К лебедке прикреплен трос, поднимающий молот в момент установки его на сваю, которую следует забить, и цилиндр во время запуска молота.

Входящие в штанговый дизель молот детали:

  1. поршень;
  2. ударный элемент;
  3. штанги, дающие направление;
  4. резервуар для топлива; 5 кошка;
  5. траверса.

Работа дизель-молота выполняется в автоматическом режиме, с совершением 50 — 60 ударов за 1 минуту. При холостой работе регулирование высоты подъема молота производится изменением количества сгораемого топлива, ее значение достигает 1 — 2 м.

Последовательность забивания свай дизель-молотом:

  • Из крайнего верхнего положения цилиндр отцепляется от лебедки, поднявшей его, и падает;
  • В этот момент производится сжатие воздуха и вспыхивание горючего с образованием газов, отбрасывающих цилиндр вверх;
  • Воздействуя на поршень, газы способствуют погружению сваи;
  • При достижении самой верхней точки, цилиндр обрушивается вниз с автоматическим повторением рабочего цикла оборудования до выключения топливного насоса.

Эта конструкция молота предусматривает подвижность цилиндра для применения в виде ударной детали. Существует и конструкция молота, имеющая обратный принцип работы — неподвижность цилиндра и использование для удара тяжелого передвигающегося поршня. Эти дизель молоты называются трубчатыми. Ударная часть трубчатого молота имеет вес 500 — 2 500 кг, производят 47 — 55 ударов в минуту. Трубчатый вид молота оснащается топливным насосом низкого давления, назначение которого — дозировать горючее и подавать в камеру, в которой происходит его сгорание. При ударе головки поршня по имеющейся в пяте цилиндра округлой впадине, в которой находится подаваемое насосом топливо, происходит его распыление.

Главные преимущества трубчатого вида молотов относительно штанговых:
  • Исключение поломок благодаря отсутствию верхней траверсы;
  • Значительно более высокий подъем ударной части у штанговых молотов постепенно выводят из строя траверсу;
  • Использование насоса, создающего низкое давление, отличающегося долговечностью и простотой обслуживания;
  • Топливо сгорает значительно лучше благодаря тщательному очищению цилиндра в результате естественной вентиляции от образующихся в нем продуктов сгорания.

К недостаткам молотов внутреннего сгорания можно отнести крупные габариты (при весе трубчатого дизель-молота 2 500 кг его длина имеет 4, 5 м.). Это делает более сложной их эксплуатацию. Работа и уход за дизель молотом должны производиться квалифицированными сотрудниками для предупреждения их поломки. На слабых грунтах это оборудование работает недостаточно эффективно из-за подбрасывания цилиндра вверх на малое расстояние, вследствие чего воздух недостаточно сильно сжимается и горючее в камере сгорания может не воспламениться.

Инженерное обучение

ЛИСТ НАЗНАЧЕНИЯ

КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Номер контрольного листа 2.2

ВВЕДЕНИЕ

- Конструкция дизельного двигателя будет охватывать все компоненты двигателя и их взаимодействие как основа для глубокого понимания проектирование и эксплуатация аварийных дизель-генераторов. Через в уроке будет сделана ссылка на конкретный дизайн компоненты, найденные на Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 (CGN) и Дизели General Motors 16-645E5N LL (CVN).

ТЕМА УРОКА ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Терминал Цель:

--2.0 Контролировать работу и техническое обслуживание CVN и CGN аварийные дизель-генераторы. (JTI: B)

Обеспечивающие цели:

--2.3 Опишите конструкцию следующего дизельного двигателя компонентов:

а. Коленчатый вал в сборе

б. Блок цилиндров

г. Головка блока цилиндров

в сборе

г.Поршень в сборе

2.4 Опишите функцию следующих Компоненты дизельного двигателя:

а. Коленчатый вал в сборе

б. Блок цилиндров

г. Головка блока цилиндров

в сборе

г. Поршень в сборе

2.5 Опишите работу следующих Компоненты дизельного двигателя:

а. Коленчатый вал в сборе

б. Блок цилиндров

г.Головка блока цилиндров

в сборе

г. Поршень в сборе

НАЗНАЧЕНИЕ НА ИЗУЧЕНИЕ

1. Прочтите информационный лист 2.2

2. Набросайте информационный лист 2.2 с помощью вспомогательные цели для урока 2.2 в качестве руководства.

3. Ответьте на учебные вопросы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

1. Как масло охлаждает нижнюю часть поршень?

2. Какие два типа смазочного масла? отстойники?

3. Каковы три различных типа гильзы цилиндров?

4.Как устроены выпускной и впускной клапаны работать?

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ

КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Номер информационного листа 2.2

ВВЕДЕНИЕ

- - Конструкция дизельного двигателя будет охватывать все компоненты двигателя и их взаимодействие как основа для глубокого понимания проектирование и эксплуатация аварийных дизель-генераторов. Через в уроке будет сделана ссылка на конкретный дизайн компоненты, найденные на Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 (CGN) и Дизели General Motors 16-645E5N LL (CVN).

ССЫЛКИ

(а) НАВЕДТРА 10539, Инженер 3

(б) NAVEDTRA 12149, инженер 2

ИНФОРМАЦИЯ

. И CVN, и CGN используют дизельные двигатели. широко. Основное применение дизелей - для Аварийные дизельные генераторы (ЭДГ). Дизели также можно найти на всех небольших лодках на доска. Хотя маршевые дизели найденные в маленьких лодках намного меньше чем бегемоты, использованные в EDG, они по-прежнему действуют по тому же основному принципу и имеют много одинаковых частей.

. CVN - 4 двигателя General Motors 16-645E5N LL. питание 4 генераторов по 2000 кВт. Два двигателя находятся в носовая часть корабля и две находятся в корме. Все EDG работают на JP-5. Дизели эксплуатируются и обслуживается подразделением РА, состоящим из инженеров.

. CGN - Есть 2 двигателя Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 питание 2 генераторов по 1000 кВт. Один в передней части корабля, а другой находится в кормовой части. Оба EDG работают на JP-5. Дизели эксплуатируются и обслуживается подразделением, состоящим из инженеров.

. Рама двигателя - Дома все движущиеся части дизельного двигателя Двигатель рама обеспечивает монтажные поверхности для аксессуары, хранилище для смазочного масла, каналы для смазочного масла, воды рубашки охлаждения, воздуха и мазут, а также обеспечивает монтаж поверхность для топлива, воздуха, смазочного масла и рубашка водоводы.

. Блок цилиндров - Блок цилиндров является частью рама, которая поддерживает гильзы и головки цилиндров и иногда буду включать картер. Блок цилиндров поддерживает коленчатый вал, распределительный вал и каналы для смазки масло, топливо, воздух и водяное охлаждение рубашки, или эти каналы будет прикреплен к блоку.

-. Блочная конструкция - используется для большинства небольших высокоскоростных устройств. дизельные двигатели, где блоки представляют собой цельнолитую конструкцию для включить блок-картер. Вода в рубашке, смазочное масло и воздушные каналы отлиты за одно целое с блоком двигателя. Большинство двигателей En-bloc используйте масляный поддон для хранения смазочного масла. Эти типы будут встречается в небольших лодках.

-. Сварная конструкция из листовой стали (Фэрбенкс Морзе 38ND8-1 / 8 и GM 16-645E5N LL) - Используется для больших основных двигатели и дизель-генераторы как этот метод конструкция помогает снизить вес двигателя.Сварная стальная пластина конструкция состоит из стальных пластин, приваренных к литым поковкам в области напряжения, такие как коренные подшипники или шатунные подшипники. Каналы для смазочного масла, воды в рубашке, топлива и воздуха будут закрыты. прикрепленные линии и / или будут образованы стальными пластинами.

. Отстойники - отстойники используются как масляный резервуар для смазки. масло на большие дизельные двигатели. Они также являются базой для крепление блока цилиндров. В отстойниках обычно есть тип отверстия, называемый крышкой картера, для доступа к коленчатый вал и подшипники.Есть два типа отстойников:

-. Мокрый картер - (найден на Fairbanks Morse и GM) Масло Резервуар входит в состав картера и основания. Нефть вернется в поддон самотеком после того, как он смазал различные детали дизельного двигателя. В системах этого типа нагнетательный насос забирает масло прямо из поддона и рециркулирует масло через фильтрующее оборудование и дизельный двигатель.

-. Сухой картер - масло перекачивается из поддона-уловителя под картер насосом для удаления смазочного масла и хранится в отдельный резервуар, расположенный под плитами палубы.Отстойник также может включить сетчатый фильтр и фильтр. Промывочный насос сохранит поддон-уловитель (сухой картер) опорожняется при работающем двигателе. Масло забирается из отдельного поддона / бака и циркулирует. через двигатель с помощью прикрепленного к нему нагнетательного насоса с шестеренчатым приводом. Затем масло под действием силы тяжести вернется в поддон.

. Торцевые пластины - используются на каждом конце блока для добавления прочность и жесткость блока. Торцевые пластины также могут быть используется для монтажных поверхностей для шестерен, используемых для привода распредвалы и аксессуары.(см. рис. 2.2-1)

. Крышки торцевой пластины - эти крышки обеспечивают монтажная поверхность для шестеренчатых насосов.

. Система откачки картера - Самые большие дизельные двигатели используйте такую ​​выхлопную систему картера, которая сохранит картер под небольшим вакуумом. Основная цель вакуум предназначен для предотвращения утечки масла. Второстепенная цель заключается в удалении взрывоопасных паров, которые могут накапливаться в картер. Их четыре типа картера. систем эвакуации:

-.Система эдуктора воздуха - используется на КУАП, где эдуктор используется для создания вакуума в картере. Эжектор воздуха питание по воздуху от турбонагнетателя.

-. Система нагнетания (Фэрбенкс Морс) - Некоторые 2-х тактные циклов использования продувочного нагнетателя воздуха для создания вакуума на картер.

-. Система Turbo (16-645E5N LL) - 4-тактные двигатели используйте всасываемый воздух для создания разрежения в картере.

-. Вакуумный насос картера с приводом от двигателя - Используется на Colt- Pielstick и некоторые двигатели ALCO, в которые всасывает вакуумный насос. пар из картера через маслоотделитель.Это позволяет пригодное масло для возврата в поддон двигателя и чистый воздух для подачи атмосфера.

-. В большинстве систем используется какой-либо тип отделения масла. Система, предотвращающая вытягивание масла из картера.

. Крышки - крышки используются для закрытия отверстий и закрывать движущиеся части, такие как клапанные крышки, которые закрывают головка и клапаны, а также крышки воздушных коробок, закрывающие воздушные коробки.

-. Некоторые крышки на картере будут использованы для взрыва. доказательство крышки.В случае взрыва картера крышка откроется. откройте, чтобы сбросить давление, затем снова установите под пружину давление. Это предотвращает повторное попадание кислорода в картер. что может вызвать еще один взрыв или пожар.

) Ни одна крышка не может быть снята в течение как минимум 30 минут после любого типа подозрение на взрыв картера.

) Когда вы удаляете, необходимо уведомить CHENG или Reactor Officer. любая крышка после предполагаемого взрыва картера (включая масляный щуп, также).

) По процедуре, противопожарное оборудование должно быть разобрано и укомплектован на случай возгорания.

-. В ключевых точках проверок предусмотрены смотровые крышки.

) Крышки воздушной коробки снимаются для осмотра воздушной коробки, поршневых колец, поршни, впускные каналы и гильзы цилиндров от грязи, масла, царапин и износа.

) Крышки картера снимаются для проверки коленчатый вал, шатуны и подшипники от царапин и износа.

) Крышки клапанов снимаются для проверки клапанов, форсунок, и перемычки мазута.

. Гильза цилиндра - гильза цилиндра является сменным отверстием. в котором едет поршень. Эти съемные вкладыши обеспечивают способ замены отверстия без расточки или замены блок. Есть два основных типа лайнеров:

-. Вкладыши сухого типа используются с блоками, имеющими встроенную воду. рубашки (небольшие дизельные двигатели), куда никогда не поступает охлаждающая вода контакт с лайнером.Этот тип будет свободно подходить к блокировка двигателя.

-. Есть два типа мокрых лайнеров:

) Обычная мокрая футеровка - Водяная рубашка или каналы для охлаждающей воды образуются блоком двигателя и самим гильзой. Резиновые уплотнительные кольца на оба конца лайнера будут обеспечивать уплотнение, необходимое для охлаждения водные ходы.

) Вкладыши мокрого типа с водяной рубашкой (Fairbanks Morse и 16-645E5N LL) - лайнеры данной конструкции имеют собственную рубашку охлаждающей воды. литой или запрессованной посадкой на лайнер.(см. рис. 2.2-2)

-. Проблемные зоны гильзы цилиндра

) Трещины, сломанные и деформированные гильзы вызваны перегревом, коррозия и неправильная установка. Это может вызвать повреждение поршень. На стенках лайнера часто образуются горячие точки из-за неэффективного рубашка водоочистки.

) Задиры, царапины и / или ускоренный износ вызваны плохим смазка, грязь в масле или всасываемом воздухе.

) Гребни в верхней части гильзы образуются из-за нормального износа и следует удалить.

. Головки цилиндров (GM 16-645E5N LL) - Крышка верхней части цилиндр, закрывающий пространство сгорания. Им скучно с проходками под топливные форсунки и клапаны. Крабовый болт гайки, контактирующие с головкой блока цилиндров, надежно удерживают ее Держатель ГБЦ в картере. Голова крепится к гильзе цилиндра восемью равномерно расположенными шпильками и гайки, а узел прочно держится в картере, крабами.

-. Правильная установка головки блока цилиндров обеспечивается совмещение патрубка для слива воды и его ответного отверстия в картер.В блок-картер встроены сифонные трубки на второй цилиндр спереди на левом берегу, а второй цилиндр сзади на правом берегу для откачивания воды выпускной коллектор при сливах воды из двигателя. В Головка блока цилиндров изготовлена ​​из высокопрочного сплава чугуна, имеющего литые каналы специальной конструкции для воды и выхлопных газов. Пробурено отверстия для воды в нижней части головки блока цилиндров соответствуют воде сливные отверстия в лайнере. Выхлопные каналы в цилиндре Головка совпадает с ответными локтями в картере, которые проводят выхлопные газы через водяной коллектор к выхлопу многообразие.

-. В центре ГБЦ расположен колодец для применение насос-форсунки. Для обеспечения правильного позиционирования инжектор в головке, ответное отверстие для установочного штифта на инжектор расположен в головке. Коромысла, выпускные клапаны, клапанные перемычки, направляющие клапана, стопорная защелка, топливная форсунка и другие сопутствующие элементы составят полную головку блока цилиндров. сборка.

- Продувочные клапаны используются для:

) Предпусковой осмотр - Двигатель переворачивается вместе с топливной рамой. отключен.Ищите воду или смазочное масло, выходящее из продувки. клапаны. Возможно, это указывает на плохую гильзу или головку цилиндра.

) Показания анализа тенденций - это делается путем подключения Kiene индикатор к продувочному клапану при работающем двигателе, чтобы вы могли снимите показания компрессии.

-. Проблемные зоны ГБЦ

) Трещины в головках блока цилиндров могут возникнуть где угодно, но они будут обычно возникают на тонких участках головы (между клапанами и инжектор), где возникает большая нагрузка.Перегрев, добавление холодная вода к горячим двигателям и неправильная затяжка являются наиболее распространенными причина для взлома головы.

) Искажение - искажение может быть вызвано неправильным затягиванием головки блока цилиндров или перегретые двигатели.

) Горение или коррозия могут быть вызваны выдуванием прокладки головки или неправильная установка головки.

. Подушки двигателя - Маленькие лодки и некоторые небольшие генераторы часто устанавливаются на виброопоры (обычно резиновые).Большинство крупных дизельных двигателей устанавливаются непосредственно на судах. корпус.

.Подвижные детали дизельного двигателя - Подвижные части дизельного двигателя обеспечить управление элементами необходим для горения и преобразование горения в механическое валовая энергия. Основные движущиеся компоненты коленчатый вал, поршневой узел, шатун, распредвал, клапаны, рабочие шестерня, маховик, гаситель колебаний и различные шестерни.

. Коленчатый вал - самый большой и важный из всех движущиеся компоненты.Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня и шатуна на вращательное движение, которое можно использовать для привода генераторов, редукторы и т. д. (см. рис. 2.2-3)

-. Фэрбенкс Морс - Верхний и нижний коленчатые валы предназначен для передачи энергии, производимой в цилиндрах, на шестерни вертикального привода и муфта коленчатого вала. Подшипники упорные рядом с вертикальными ведущими шестернями и коренными подшипниками скольжения на каждом поперечном вертикальном элементе блока цилиндров.Опорные поверхности с прецизионной механической обработкой предназначены для основных и шатунные подшипники.

-. Звездочка коленчатого вала цепного привода ГРМ находится закреплен на верхнем коленчатом валу со стороны управления. Воздух распределительный вал пускового распределителя также прикреплен к управляющему концу верхний коленвал. На приводной стороне шестерня привода нагнетателя с ключом и также удерживается прижимной пластиной к верхнему коленчатый вал. Шестерня привода гибкого насоса для привода Губернатор и насосы прикреплены к нижнему коленчатому валу на контрольном конце.

-. На приводной стороне гибкая полумуфта коленчатого вала крепится установленными болтами к фланцу коленчатого вала. Этот гибкая муфта передает мощность, развиваемую двигателем, на генератор. Коленчатые валы просверлены для смазки (Фэрбенкс Морзе.) Они получают масло из главной галереи смазочного масла через линия перемычки. Масло проходит через коренной подшипник, затем попадает в шатунный подшипник, затем через просверленный проход в шатун для смазки поршневого пальца.Затем масло проходит вокруг поршневого пальца и распыляется на нижнюю часть поршня корона, чтобы помочь в охлаждении. Масло самотеком стекает обратно в поддон.

-. GM 16-645E5N LL - Коленвал капельной ковки материал из углеродистой стали с индукционной закалкой коренной части и шатуна журналы. В 16-цилиндровых двигателях коленчатый вал состоит из две секции, фланцы которых соединены болтами. Основной подшипник шейки имеют диаметр 7-1 / 2 дюйма и шатунные шейки 6-1 / 2 дюйма. Два Половинки коленчатого вала соединены фланцевым соединением.Предусмотрены противовесы, обеспечивающие стабильную работу и все коленчатые валы динамически сбалансированы.

. Шатуны - Шатуны (шатуны) служат как связующее звено между коленчатым валом и поршнем. Шатуны иметь глаз на одном конце, а другой конец расщеплен (соединяется с коленчатым валом). На каждом конце будет какой-то тип несущая поверхность. На шатунах используются два типа шатунов. большинство дизельных двигателей ВМФ. (см. рис. 2.2-4)

-. Обычный - используется на поршне с противоположным расположением (Фэрбенкс Морс), в линейные и V-образные двигатели (при смещении).Они будут пробурены для смазочное масло для прохождения.

. Поршневые пальцы (штифты) - используются для соединения поршень к шатуну. Обычно они полые, чтобы обеспечивают максимальную прочность при меньшем весе.

-. Три типа поршневых пальцев

) Полностью плавающий - Удерживается фиксаторами поршневого пальца в поршне

) Полуплавающие - Свободно подходят к бобышке поршня и фиксируются на шатуне

) Стационарные пальцы - запрессовываются в бобышку поршня и плавать или двигаться на шатуне

.Поршень в сборе - Поглощает давление от горения и передает его шатун. В большинстве дизельных двигателей используется Тип ствола поршневой.

. Ствол типа поршневой конструкции

-. Заводная головка - это головка или верхняя часть поршня, которая получит все тепло сгорания. Коронка слегка сужается к учитывайте расширение, вызванное теплом сгорания. В нижняя сторона короны часто ребристая, чтобы обеспечить дополнительную прочность и увеличить площадь охлаждения. Верх может иметь разные конструкции для турбулентности или чтобы учесть выступы в камера сгорания.

-. Ствол (юбка) получает боковую тягу от коленчатого вала и удерживает поршень в правильном положении в цилиндр. Юбка также имеет канавки для всех поршневые кольца.

-. Кольцевые канавки и пазы будут удерживать и правильно размещать поршневые кольца по юбке поршня. Некоторые земли для маслосъемные кольца имеют сливные отверстия внутри поршня.

-. Бобышка поршня - это усиленная область, в которой поршень штифт подходит для соединения шатуна и поршня все вместе.

-. Фэрбенкс Морс имеет поршневой тип ствола.

. Нетрадиционный поршень - какой-то дизельный двигатель производители разработали поршни с разными методы охлаждения, помогающие уменьшить вес поршня.

-. Камеры охлаждения - некоторые поршни могут иметь систему охлаждения. камера, которая удерживает масло под днищем поршня или циркулирует масло под днищем поршня или циркулирует масло за поршневыми кольцами. Некоторые охлаждающие камеры имеют ребра для облегчения охлаждения.

-.Состав - Для снижения веса и сохранения прочности, В поршнях ALCO используется чугунная головка, прикрепленная болтами к алюминиевому стволу.

. Поршень цапфы (16-645E5N LL) - Корона и юбка ездить на носителе, поэтому поршень может вращаться на носителе упорная шайба и удерживается стопорным кольцом. Большинство Поршни цапфового типа охлаждаются насосами охлаждения поршней.

. Поршневые кольца - Поршневые кольца в дизельных двигателях очень важно для эффективности двигателя. Они обслуживают трех функции: герметизация камеры сгорания, контроль смазки стенок цилиндра и передачи тепла.Есть два типы поршневых колец, классифицируемые по назначению, которое они служат: компрессия и контроль масла.

-. Компрессионные кольца - служат двум целям: они герметизируют пространство сгорания и передают тепло от поршня к втулка цилиндра.

) Большинство из них изготовлено из чугуна, а некоторые могут иметь специальную бронзу. вставка для уплотнения по мере износа колец.

) Концевые разрезы могут быть разными, некоторые могут быть квадратными, внахлест или диагональными.

) Количество колец зависит от конструкции двигателя.

) Установка компрессионного кольца

-) Перед установкой всегда проверяйте зазор между торцами.

- ) Кольца должны быть смещены на 180 вне линии с выступом поршня.

-. Кольца контроля масла - служат двум целям. Они контролируют смазочные материалы, используемые для смазывания стенок гильз цилиндров и предотвращающие попадание избыточного масла в камеру сгорания.Они также будут передают тепло от поршня к гильзе цилиндра.

) Они будут изготовлены из того же материала, что и компрессионные кольца, но может быть целых три штуки.

) Количество звонков и расположение колец будет варьироваться в зависимости от каждого конструкция двигателя.

) Важно, чтобы скошенная кромка маслосъемных колец была установлен правильно, краем вниз.

-.Общие проблемы с поршневыми кольцами

) Обрыв кольца чаще всего вызван неправильной установкой или неправильная посадка.

) Причиной заедания колец чаще всего является работа вне параметр (без нагрузки).

) Чрезмерный износ поршневых колец вызван однотипными проблемы, возникающие из-за износа цилиндров, грязного масла или всасываемого воздуха, и неправильная рабочая температура.

. GM 16-645E5N LL описание

-.Состоит из поршня из чугунного сплава, четырех компрессионных колец, и два маслосъемных кольца. Используется поршневой держатель цапфового типа. с поршневым узлом, чтобы поршень мог вращаться или плавать во время работы двигателя. Перевозчик удерживается на позиции в поршень стопорным кольцом внутри поршня. Полированный поршневой палец установлен в держателе в контакте с подшипником вставьте, и узел прикручивается к верхнему концу шатун.

-. Внутренние части поршня смазываются и охлаждаются. масляным охлаждением поршня.Охлаждающее масло направляется через просверленное отверстие. проход в держателе поршня, циркулирует вокруг днища поршня области, а затем стекает через два отверстия в держателе, расположенном по адресу конус.

-. Поршни подвергаются фосфатной обработке, чтобы облегчить работу юбки. смазка при работе двигателя. Этот процесс вытравливает поверхность и образует неметаллическую, абсорбирующую масло, антифрикционную покрытие, которое способствует быстрому приработке и сокращает последующие носить.

-. Поршневой палец изготовлен из стального сплава, с внешняя поверхность науглерожена, отшлифована, притерта и отполирована до зеркальная отделка.Штифт устанавливается в верхней части соединительного шток и колеблется в подшипниковых вкладышах держателя. Два болты проходят через верхний конец шатуна и ввинтить в поршневой палец.

. Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 описание

-. Поршни имеют три компрессионных кольца, один маслосъемник и одно маслосливное кольцо. Поршневой палец поддерживается поршнем. вставлять. Смазочное масло течет через шток вокруг наружная канавка во втулке шатуна в поршень корона, откуда она разряжена.Втулка шатуна вдавливается в ушко шатуна. Нижняя соединительная стержни на четыре дюйма длиннее, чем верхние шатуны. В болты устанавливаются через стержень сначала на верхний коленчатый вал, и сначала через крышку на нижнем коленчатом валу.

-. Каждый шатун прикреплен к коленчатому валу с помощью вкладыши подшипников. Вкладыши подшипников изготовлены из литого алюминия. и скрепляются вместе как одно целое. Одна половина оболочки вставляется в крышку шатуна, а другая половина вставляется в шатун.

.Распределительный вал - вал с эксцентриком. выступы, приводимые коленчатым валом в контролировать работу форсунки и клапана через узел коромысла. (см. рис. 2.2-5)

. Распределительные валы обычно представляют собой цельнокованую конструкцию, кованые. низкоуглеродистый стальной сплав. Кулачки карбонизированы для твердость.

. Кулачки на распредвале состоят из бока и носка.

. Общие проблемы распредвалов

-. Основная проблема - износ кулачков из-за отсутствия смазочного масла. или неправильная смазка.

-. Распредвалы могут сломаться, но это не обычное явление. вхождение.

. Приводной механизм - Приводной механизм (клапан и инжектор) предназначены для преобразования вращательного движения распредвала на возвратно-поступательное движение, чтобы открывать и закрывать клапаны и управляют форсунками. Механизмы, которые будут управлять клапанами и форсунками состоят из толкателей, нажимать штоки, коромысла и мосты клапанов. (см. рис. 2.2-6)

-. Последователи кулачка - Большинство кулачковых подписчиков относятся к рокерскому типу и ездить на распределительном валу, где они передают действие кулачок к толкателю.

-. Толкатель - полая трубка, которая служит связующим звеном между ведомый и коромысло.

-. Коромысло - передает движение толкателя на клапаны и форсунки. Они из литой или штампованной стали. конструкция и ездить на втулке.

-. Клапанный мост - используется как связующее звено между двумя клапанами, поэтому что они могут управляться одновременно одним и тем же рокером рука.

. Клапаны - используются для регулирования потока выхлопных газов. и всасываемый воздух на 4-тактных дизелях и поток выхлопные газы двухтактных дизельных двигателей (двигатели простого действия).Они также герметизируют пространство сгорания. во время эволюции мощности и сжатия. Клапаны закрываются за счет натяжения пружины и открываются распредвалом и коромысла в сборе.

-. Конструкция - Впускные клапаны изготовлены из низкоуглеродистой стали, в то время как выпускные клапаны используют хромистую сталь или сталь с высоким никелевый сплав.

-. Клапаны обычно имеют угол от 35 до 45 лица.

. Направляющие клапана - сменные втулки в головке, в которой клапаны ездят.

.Седла клапанов - сменные вставки, усаженные до влезает в головку блока цилиндров. Большинство седел клапанов отшлифованы 1/2 меньше клапана, чтобы учесть расширение.

. Пружины клапана - удерживают клапан плотно закрытым. Они должен быть достаточно прочным, чтобы быстро закрыть клапан и сохранить он закрыт.

Держатели клапана - Зафиксируйте шток клапана, чтобы клапан на месте. Хранители и клапаны должны быть заменен как единица.

. Маховики - изготовлены из чугуна с достаточным вес для ограничения колебаний скорости.Магазин маховика поднимает энергию во время энергетического события и возвращает ее во время остальные события. При этом маховик:

-. Сохраняет изменение скорости в желаемых пределах при всех нагрузках

-. Ограничивает увеличение и уменьшение скорости во время резкие изменения нагрузки

-. Помогает заставить поршень пройти сжатие событие при работе на малых оборотах или холостом ходу

-. Обеспечивает рычаги или механическое преимущество для пусковой двигатель через коронную шестерню для пуска двигателя

.Запирающая шестерня дизельного двигателя - Запорная шестерня установлена вручную переворачивать двигатель для осмотра, ремонта, синхронизации, и проверка дизельного двигателя на свободу движение до старта.

. Гасители колебаний - не всегда можно сделать коленчатый вал настолько жесткий, что резонирует с некоторыми из гармоники более высокого порядка собственной частоты не будут происходят в рабочем диапазоне. Поэтому коленчатые валы оснащены гасителями вибрации для предотвращения опасная вибрация.Обычно они прикреплены к коленчатому валу на конце, противоположном маховику. В гасители вибрации обычно имеют вязкий наполнитель или гидравлический лопаточный тип колеса.

. Шестерни - используются для синхронизации двигателя между коленчатый вал, распределительный вал и для привода различных двигателей аксессуары (насосы, воздуходувки, балансирный вал и др.)

-. Большинство шестерен, используемых в дизельных двигателях, изготовлены из чугуна и бывают прямозубые или спиральные.

-. Шестерни обычно смазываются либо распылительными форсунками, либо смазка разбрызгиванием, или в некоторых случаях смазочное масло возвращается в картер может смазывать шестерни.

. Подшипники дизельного двигателя

. Подшипник - это обработанная деталь, которая передает силы нагрузок от движущихся частей к неподвижным частям.

-. Два основных типа подшипников - это подшипники вращения. и подшипники возвратно-поступательного движения.

-. Подшипники и втулки вращательного движения могут быть опорный подшипник, упорный подшипник или их комбинация.

) Опорные подшипники обеспечивают опору перпендикулярно оси вращения.

) Упорные подшипники обеспечивают опору вдоль оси вращения.

) Некоторые подшипники выдерживают обе нагрузки.

-. Конструкция подшипника - подшипники дизельного двигателя работают в менее чем благоприятные условия, такие как колеблющаяся нагрузка, высокая смазка температура масла, загрязнение смазочного масла и изменение вязкости. Следовательно, подшипники должны быть сконструированы со следующими характеристики:

) Хорошая встраиваемость

) Высокая усталостная прочность

) Хорошая совместимость

) Хорошая связь между слоями

.Втулки - обычно используются в дизельных двигателях для вращения движение, такое как коленчатые и распределительные валы, или возвратно-поступательное движение движение, такое как поршневые пальцы и втулки коромысел. Большинство втулки изготавливаются из бронзы или бронзы с баббитом оболочка.

-. Шатун и коренные подшипники

) Они собраны пополам для облегчения установки. Подшипники в современных дизелях используются подшипники прецизионного типа, которые не нуждаются в установлен на вал. Обычно они имеют канавки для смазки.

) Материал подшипников, используемый в современных дизелях, обычно один из четыре типа материала.

-) Задняя часть из бронзы или стали Satco - Задняя часть из стали или бронзы и Опорная поверхность - Satco (99% свинца и 1% олова).

- ) Трехметаллический подшипник - будет иметь стальную заднюю часть, промежуточный слой из бронзы и лицевая сторона будет изготовлена ​​из баббита на основе свинца и олова

- ) Медный свинец - Если у них есть спинка, она обычно будет из стали, олова или покрытие из индия для предотвращения коррозии.

- ) Алюминиевый сплав - Если у них есть задняя часть, они будут из стали с опорная поверхность с содержанием олова 6%.

) Установка подшипника - Важно, чтобы подшипники были установлены правильно (сверху и снизу). Также важно сохранить подшипники. чистым и хорошо смазанным перед установкой. Крышки подшипников должны быть затянут должным образом, чтобы обеспечить надлежащую затяжку.

) Проблемы с подшипниками - Подшипники, за которыми должным образом ухаживают, прослужат долго. почти бесконечно.Самый большой враг любого подшипника двигателя - это грязь и некачественная смазка. Если дизельный двигатель имеет хорошее качество смазочного масла программа управления и работает в рамках заданных параметров двигателя (температура и давление) подшипники прослужат бесконечно.

) Показания прогиба коленчатого вала - Показания прогиба отличный метод для определения двигателя, центровки и главного износ подшипников. Показания прогиба следует снимать согласно запланированному. система технического обслуживания, когда проводится дизельный осмотр, когда подозрение на наличие проблемы при приземлении или столкновении, а также после периода постановки в сухой док.

Руководство для начинающих по пониманию дизельных двигателей


Руководство для начинающих по изучению дизельных двигателей

Майк МакГлотлин

Не секрет, что большинство американцев больше привыкли к бензиновым двигателям, чем к дизелям. Статистические данные, собранные Р.Л. Полком, подтверждают это, поскольку в 2013 году всего 2,8% всех зарегистрированных легковых автомобилей (легковые автомобили, внедорожники, пикапы и фургоны) работали на дизельном топливе номер 2.S. ожидает найти свечи зажигания или блоки катушек, когда они открывают капот, а не турбокомпрессоры и топливные насосы (два очень важных элемента почти в каждом дизельном двигателе, с которым вы столкнетесь, отсюда термин «турбодизель»).

Чтобы понять разницу между дизельным и бензиновым двигателями, мы начнем со всех общих черт между ними. Тип топлива, сжигаемого любой силовой установкой, ничего не меняет в отношении общего состава двигателя (то есть вращение коленчатого вала, движение шатунов и поршней вверх и вниз, нагнетание воздуха и отвод выхлопных газов).Фактически, одна и та же базовая архитектура очень похожа. Но то, что происходит в цилиндре в дизельном топливе, сильно отличается от того, что вы найдете в его бензиновых аналогах.

Проще всего объяснить разницу между бензиновыми и дизельными двигателями с помощью слов «воздух» и «топливо». В бензиновом двигателе воздушный поток - это все. Ты задыхаешь воздух. Дизельная мельница - полная противоположность. Он работает на основе ограничения количества впрыскиваемого топлива - воздух просто следует этому примеру. Следовательно, нет необходимости дросселировать поступающий воздух.С этой целью в дизельном двигателе также не создается вакуума.

Впускной воздух

Для наших целей мы будем использовать четырехтактный дизельный двигатель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением, чтобы проиллюстрировать потоки воздуха и топлива через современную дизельную электростанцию. Свежий воздух поступает в корпус компрессора (сторона всасывания) турбокомпрессора и сжимается в крыльчатке компрессора, где создается наддув. Это делает воздух более плотным, но и намного теплее.

Для охлаждения сжатого воздуха перед его поступлением в головку (головки) цилиндров он проходит через охладитель наддувочного воздуха (также известный как промежуточный охладитель).Чаще всего используется промежуточный охладитель типа воздух-воздух и по сути представляет собой простой теплообменник. Интеркулер значительно снижает температуру всасываемого воздуха на пути к двигателю, и делает это с очень минимальной потерей наддува.

Компрессионное зажигание

Все становится интереснее, когда сжатый воздух нагнетается в цилиндр. Во время такта впуска, когда поршень опускается в нижнюю границу своего диапазона, впускной клапан (ы) открывается, позволяя «не дросселирующему» воздуху заполнить цилиндр.Он отличается от бензинового двигателя двумя способами: 1) газовые двигатели вводят смесь топлива и воздуха во время такта впуска и 2) в дизельном топливе воздух всасывается только во время такта впуска. Затем впускной клапан (-ы) закрывается, и начинается такт сжатия. По мере того, как поршень движется вверх, воздух, который когда-то заполнял цилиндр, теперь занимает всего 6% от площади, которую он занимал раньше. Этот воздух под огромным давлением мгновенно перегревается до более чем 400 градусов тепла, что более чем достаточно, чтобы дизельное топливо воспламенилось само по себе.Именно это и происходит в верхней части хода поршня. Ранее упомянутый перегретый воздух встречает порцию дизельного топлива (выпускаемого в цилиндр соответствующей топливной форсункой) в течение идеального промежутка времени, прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки и произойдет сгорание. Поскольку дизельный двигатель использует теплоту сжатия для воспламенения топлива, никакой помощи для начала процесса сгорания не требуется (например, свечи зажигания, например, в бензиновом двигателе).

Турбокомпрессоры делают дизели такими, какие они есть: великие

Последним этапом работы является такт выпуска, при котором отработанные газы сгорания вытесняются из выпускных клапанов через выпускной коллектор в сторону турбины (выхлопа) турбонагнетателя.В обычном бензиновом двигателе нет турбонагнетателя, а это означает, что выхлопные газы, выходящие из двигателя, сразу же направляются в выхлопную трубу. Это не так в дизельном топливе, поскольку турбонагнетатель, который нагнетает свежий воздух в двигатель, фактически использует выхлопные газы, оставляя его, чтобы управлять самим. Поскольку турбокомпрессор состоит из турбинного (выпускного) колеса, имеющего общий вал с компрессорным (впускным) колесом, выхлопные газы всегда необходимы для подачи воздуха в двигатель.Одно зависит от другого. Мы разберем важность турбонагнетателя следующим образом: вы дросселируете топливо (отправляете дизельное топливо в двигатель), происходит сгорание, выхлопные газы покидают двигатель, вращая колесо турбины на выходе, которое поворачивает колесо компрессора, вводя воздух. в двигатель. Бесконечный цикл, если хотите. Тепловой КПД дизельного двигателя повышается за счет турбонагнетателя, поскольку он увеличивает объем поступающего в него воздуха, что создает основу для сжигания большего количества топлива.

Различия в горении

Одно из основных различий между дизельными и газовыми двигателями заключается в типе сгорания, который каждый использует. Как обсуждалось выше, в дизельном топливе, когда топливо наконец встречает сжатый воздух в цилиндре, результатом является сгорание. В бензиновом двигателе топливо и воздух смешиваются еще до того, как произойдет сгорание. Но, кроме того, камеры сгорания каждого двигателя расположены по-разному. В типичном бензиновом двигателе камера сгорания утоплена в головке (головках) цилиндров.В дизельном двигателе с прямым впрыском камера сгорания фактически находится внутри поршня. Эта камера сгорания чаще всего имеет конструкцию «мексиканской шляпы», которая состоит из утопленного отверстия в центре поршня. Внизу этого углубления имеется выступ конической формы. Когда топливная форсунка расположена непосредственно над ней, именно этот выступ позволяет оптимизировать распыление топлива и совершать процесс сгорания. Более чем в 99 процентах всех дизельных двигателей используется конструкция мексиканской шляпы из-за того, что основную ударную нагрузку от взрыва сгорания принимает на центр поршня, а не на головку поршня.Это придает поршню исключительную надежность.

Прямой впрыск

Проще говоря, прямой впрыск означает, что форсунки системы выступают и распыляют прямо на верхнюю часть поршня. Здесь нет форкамеры или вихревой камеры, и топливо не должно проходить через впускной коллектор перед поступлением в цилиндр. При непосредственном впрыске весь процесс сгорания происходит быстрее, проще и намного эффективнее, чем в типичном бензиновом двигателе с многоточечным впрыском топлива.Дизели с прямым впрыском также работают при очень бедном соотношении воздух / топливо по сравнению с бензиновыми двигателями. Типичное соотношение воздух / топливо от 25: 1 до 40: 1 (дизельное топливо) по сравнению с 12: 1 до 15: 1 (бензин) дает некоторое представление о том, почему дизели настолько консервативны в отношении расхода топлива. Эффективность дополнительно подтверждается тем фактом, что современные дизельные двигатели с прямым впрыском впрыскивают топливо при давлении, приближающемся (или в некоторых случаях превышающем) 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Это обеспечивает наилучшее возможное распыление не только для эффективного сжигания, но и с низким уровнем отходящего тепла.

Начало впрыска по времени

Хотя термин «синхронизация» часто используется как в мире бензиновых, так и в дизельных двигателях, это одно слово означает две очень разные вещи в зависимости от того, с каким типом двигателя вы имеете дело. Излишне говорить, что важно проводить различие между ними. В бензиновом двигателе время относится к началу сгорания. В дизельном топливе синхронизация - это начало впрыска, или SOI (когда форсунка начинает распылять топливо в цилиндр). Опять же, все сводится к тому, что топливо (и система впрыска) является ключевым аспектом дизельного двигателя.

Момент. Много этого.

Люди, незнакомые с дизельными двигателями, часто задаются вопросом, почему и как они создают впечатляющий крутящий момент. Отношение крутящего момента к мощности в дизельных двигателях редко бывает ниже 2: 1, а для двигателей тяжелой промышленности типично соотношение 3: 1 и даже 4: 1. Бензиновые двигатели намного ближе к соотношению 1: 1. Причина, по которой дизельные двигатели создают такой большой крутящий момент, связана с тремя ключевыми факторами: 1) наддув, создаваемый турбонагнетателем, 2) ход поршня и 3) давление в цилиндре.

В настоящее время серийные дизельные двигатели получают давление от 25 до 35 фунтов на квадратный дюйм прямо с завода. Для сравнения, наддув в 10 фунтов на квадратный дюйм часто считается чрезмерным в бензиновых двигателях. Лучшее в сжатом всасываемом воздухе (то есть наддув) в дизельном двигателе заключается в том, что он снижает насосные потери двигателя на такте впуска и увеличивает давление в цилиндре на рабочем такте (сгорание).

Коленчатые валы с длинным ходом всегда способствовали созданию крутящего момента, будь то бензиновый или дизельный двигатель.Но почему? Посмотрите на это так, как будто вы используете длинный гаечный ключ, чтобы ослабить очень тугой болт, а не более короткий гаечный ключ, который изначально не справлялся с работой. Вы можете применить больший крутящий момент с большим рычагом, не так ли? Конечно вы можете. В длинноходном двигателе шатун может использовать большее усилие при повороте коленчатого вала (в то время как поршень опускается во время рабочего хода): следовательно, больший крутящий момент.

Как вы, возможно, уже догадались, давление в цилиндре, создающее крутящий момент, создается во время рабочего хода.Увеличение времени впрыска, которое происходит в цилиндре с более ранним началом впрыска (SOI), эффективно создает большее давление в верхней части поршня. Чем больше давление создается в верхней части поршня, тем создается больший крутящий момент.

Перестроен

Чрезвычайное давление в цилиндре, длинный ход и высокий уровень наддува не только объясняют, почему дизели создают крутящий момент, но и объясняют, почему дизельные электростанции построены с использованием таких сверхпрочных компонентов. Чтобы противостоять огромным нагрузкам, которым они подвергаются, производители используют такие вещи, как чугунные блоки с глубокой юбкой (и даже чугун с уплотненным графитом), коленчатые валы и шатуны из кованой стали, и обычно используют головки цилиндров с как минимум 6 болтами на цилиндр.Цельностальные поршни пользуются успехом даже в тяжелой промышленности и в двигателях класса 8. В целях долговечности дизельные двигатели имеют надстройку. В дизелях малого рабочего объема нередко можно найти заводскую штриховку, которая все еще присутствует на цилиндрах после 300 000 миль использования. И это нормально для внедорожного двигателя класса 8 - проехать от 750 000 до 1 000 000 миль между капитальными ремонтами.

Дизель никуда не денется

Метод сгорания, впрыска топлива и воспламенения, применяемый в дизельном двигателе, определенно отличает его от его бензинового аналога.Преимущество дизельного топлива по сравнению с бензиновыми электростанциями - вот что выдвинуло его на передний план в сегодняшних разговорах об экономии топлива. В связи с быстрым приближением стандартов CAFE (средняя корпоративная экономия топлива), шумом вокруг гибридных автомобилей, кажущихся плоскими, и электромобилей, не обеспечивающих достаточный запас хода, в ближайшие годы все больше производителей обратятся к дизельным электростанциям, чем когда-либо прежде. Будьте уверены, дизельные двигатели здесь не только надолго - они вполне могут стать двигателем будущего.

Источники:

Diesel Power Magazine
Апрельский выпуск 2009 г., стр. 50

The Diesel Forum (данные R.L. Polk)
http://www.dieselforum.org/resources/top-10-states-of-diesel-drivers

TTS Power Systems (начало впрыска)

Книга: « Современные дизельные технологии: Дизельные двигатели »
Шон Беннетт

Как это работает: дизельные двигатели
http://www.dieselpowermag.com/tech/1208dp_how_it_works_diesel_engines/


Как работает дизельный двигатель

Традиционно, дизельные двигатели всегда считались шумными, вонючими и слабый двигатели мало пользы, кроме грузовиков, такси и фургонов.Но дизельные двигатели и их система впрыска стали более совершенными, В 80-е годы эта ситуация изменилась. В Великобритании в 1985 г. было почти Продано 65000 дизельных автомобилей (около 3,5% от общего количества проданных автомобилей), по сравнению с 5380 в 1980 году.

Двигатель воспламенения от сжатия

Многие автомобильные дизели основаны на существующих конструкциях бензиновых двигателей, но основные компоненты усилены, чтобы выдерживать повышенное давление.Топливо подается от ТНВД и дозатора, которые обычно устанавливаются сбоку от блока цилиндров. Никакой системы электрического зажигания не требуется.

Основным преимуществом дизельных двигателей перед бензиновыми двигателями является их более низкая эксплуатационные расходы. Отчасти это связано с большей эффективностью высоких степень сжатия дизельный двигатель и отчасти из-за более низкой цены на дизельное топливо топливо - хотя разница в цене варьируется, поэтому преимущество использования дизельный автомобиль будет немного дешевле, если вы живете в районе с высокими ценами. дизельное топливо Межсервисные интервалы также часто бывают длиннее, но многие дизельные модели требуют более частой замены масла, чем их бензиновые аналоги.

Повышение мощности

Главный недостаток дизельного автомобиля - его более низкая производительность по сравнению с бензиновые двигатели эквивалентной мощности. Один из способов решения проблемы - просто увеличить размер двигателя, но это часто приводит к значительному увеличению веса. Некоторые производители добавляют турбокомпрессоры к их двигателям, чтобы сделать их конкурентоспособные с точки зрения производительности; Среди них Rover, Mercedes, Audi и VW. производители турбодизелей.

Как работают дизельные двигатели

Индукция

Когда поршень начинает двигаться вниз по каналу, впускной клапан открывается, и воздух всасывается.

Сжатие

Впускной клапан закрывается в конце хода. Поршень поднимается для сжатия воздуха.

Зажигание

Топливо впрыскивается в верхней части хода.Он воспламеняется и заставляет поршень опускаться.

Выхлоп

При движении поршня вверх выпускной клапан открывается, и сгоревший газ удаляется.

Дизельный двигатель работает иначе, чем бензиновый, даже если они общие основные компоненты, и оба работают на четырехтактном цикл . Главный различия заключаются в способе воспламенения топлива и в том, как регулируется.

В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь воспламеняется от Искра .В дизеле двигатель, зажигание достигается сжатие одного воздуха. Типичное сжатие соотношение для дизельного двигателя это 20: 1 по сравнению с 9: 1 для бензинового двигателя. При таком сильном сжатии воздух нагревается до температуры, достаточно высокой, чтобы зажигать топливо самопроизвольно, без искры и, следовательно, система зажигания.

Бензиновый двигатель всасывает переменное количество воздуха на одно всасывание Инсульт , то точное количество в зависимости от открытия дроссельной заслонки. С другой стороны, дизельный двигатель. рука всегда втягивает одинаковое количество воздуха (при каждой частоте вращения двигателя) через нерегулируемый впускной тракт, который открывается и закрывается только впуском клапан (нет ни карбюратор ни дроссельной заслонки).

Когда поршень достигает эффективного конца своего индукция ход, вход клапан закрывается. Поршень, приводимый в движение силой других поршней и импульс маховик , перемещается на вершину цилиндр , сжимая воздух примерно в двадцатую часть своего первоначального объем .

Когда поршень достигает максимума своего хода, точно отмеренное количество дизельное топливо впрыскивается в камера сгорания . Тепло от сжатия немедленно воспламеняет топливно-воздушную смесь, вызывая ее возгорание и расширение.Этот силы поршень вниз, поворачивая коленчатый вал .

По мере продвижения поршня вверх цилиндр на выпускной ход , выпускной клапан открывается и позволяет сгоревшим и расширенным газам проходить вниз по выхлопная труба . В конце такта выпуска цилиндр готов к новому заряжать из воздуха.

Конструкция двигателя

Основные компоненты дизельного двигателя похожи на компоненты бензинового двигателя. и выполнять ту же работу. Однако деталей дизельного двигателя приходится производить много сильнее, чем их аналоги с бензиновым двигателем, из-за гораздо более высоких нагрузок вовлеченный.

Стены дизеля блокировка двигателя обычно намного толще блока разработаны для бензинового двигателя, и у них есть больше перемычек, чтобы обеспечить дополнительные прочность и способность поглощать стрессы. Помимо большей прочности, сверхмощный block также может более эффективно снижать шум.

Поршни, шатуны , коленчатые валы и несущий шапки должны быть сделаны сильнее, чем их аналоги с бензиновым двигателем. В крышка цилиндра дизайн должен сильно отличаться из-за топливные форсунки а также из-за формы своего горение и вихревые камеры.

Инъекция

Прямой впрыск

Прямой впрыск означает, что топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в верхней части днища поршня. Форма камеры лучше, но труднее заставить топливо правильно смешиваться с воздухом и гореть без резкого, характерного дизельного «стука».

Для любого двигатель внутреннего сгорания для бесперебойной и эффективной работы топливо и воздух необходимо тщательно перемешать.Проблемы смешения топлива и воздуха являются особенно хорош в дизельном двигателе, где воздух и топливо вводятся на разное время в течение цикла и должны перемешиваться внутри цилиндров.

Существует два основных подхода: прямой впрыск и непрямой впрыск. Традиционно использовалась непрямая инъекция, потому что это самый простой способ введения турбулентность так что впрыскиваемый топливный спрей хорошо смешивается с сжатый воздух в камере сгорания.

В двигателе с непрямым впрыском имеется небольшая спиральная вихревая камера (также называется камерой предварительного сгорания), в которую инжектор впрыскивает топливо прежде, чем он достигнет самой основной камеры сгорания.Вихревая камера создает турбулентность в топливе, чтобы оно лучше смешивалось с воздухом при сгорании камера.

Недостатком этой системы является то, что вихревая камера эффективно становится часть камеры сгорания. Это означает, что камера сгорания как все имеет неправильную форму, что вызывает проблемы с горением и затрудняет эффективность.

Непосредственный впрыск

Непрямой впрыск

Непрямой впрыск означает, что топливо впрыскивается в небольшую камеру предварительного сгорания.Это ведет к основной камере сгорания. Такая конструкция нарушает идеальную форму камеры сгорания.

Двигатель с прямым впрыском не имеет вихревой камеры, в которую подается топливо. впрыскивается - топливо попадает прямо в камеру сгорания. Инженеры должны очень внимательно относиться к конструкции камеры сгорания. в головке поршня, чтобы обеспечить достаточную турбулентность.

Контроль скорости

Свечи накаливания

Для предварительного нагрева головки цилиндров и блока цилиндров перед холодным запуском в дизельном топливе используются свечи накаливания.Они выглядят как короткие короткие свечи зажигания и подключены к электрической системе автомобиля. Элементы внутри очень быстро нагреваются при подаче питания. Свечи накаливания активируются либо вспомогательным положением переключателя на рулевой колонке, либо отдельным переключателем. На последних моделях они автоматически отключаются, когда двигатель запускается и разгоняется до скорости выше холостого хода.

Дизельный двигатель не дросселируется, как бензиновый двигатель, поэтому количество воздуха всасывается при любой частоте вращения двигателя всегда одинаково.Обороты двигателя регулируется исключительно количеством топлива, впрыснутого в камеру сгорания - с большим количеством топлива в камере сгорание более ожесточенное и увеличивается мощность произведено.

ускоритель педаль соединена с дозатором двигателя система впрыска, а не дроссельная заслонка, как на бензине двигатель.

Остановка дизеля по-прежнему включает выключение ключа зажигания, но, скорее, чем отсечение искр, это закрывает электрический соленоид что отсекает подача топлива на форсунку насос узла учета и распределения топлива.В этом случае двигателю необходимо использовать лишь небольшое количество топлива, прежде чем он начнет работать. остановка. Фактически, дизельные двигатели останавливаются быстрее, чем бензиновые. потому что гораздо более сильное сжатие оказывает большее замедляющее действие на двигатель.

Запуск дизеля

Как и в случае с бензиновыми двигателями, дизельные двигатели запускаются поворотом электрический мотор , с которого начинается воспламенение от сжатия цикл. Когда холодно, однако дизельные двигатели сложно запустить просто потому, что.сжатие воздух не приводит к температуре, достаточно высокой для воспламенения топлива.

Чтобы обойти проблему, производители соответствовать свечи накаливания . Это маленькие электронагреватели, питаемые от автомобильной аккумулятор , которые включены несколько секунд до попытки запуска двигателя.

Дизельное топливо

Топливо, используемое в дизельных двигателях, сильно отличается от бензина. это немного менее рафинированный, в результате получается более тяжелый, более вязкий и менее летучий жидкость .Эти физические характеристики часто приводят к тому, что именуется «дизельное топливо» или «мазут». На дизельных насосах в гараже АЗС его часто называют «дерв», сокращенно от «дорога с дизельным двигателем». транспортных средств.

Дизельное топливо может немного затвердеть или даже затвердеть на очень холоде. Погода. Это усугубляется тем фактом, что он может поглощать очень маленькие количество воды, которая может замерзнуть. Все виды топлива поглощают крошечные количества вода из атмосферы и утечка в подземные резервуары довольно часто.Дизельное топливо может выдерживать содержание воды до 50 или 60 частей на миллион без проблем - чтобы представить это в перспективе, это примерно четверть кружки воды на каждые десять галлонов топлива.

Любое замораживание или восковая депиляция могут блокировать топливные магистрали и форсунки и предотвратить двигатель не работает. Вот почему в очень холодную погоду вы будете время от времени можно увидеть людей, играющих в паяльные лампы на топливных магистралях грузовиков.

Объяснение функции двигателей с воспламенением от сжатия

Дизельные двигатели - это рабочие лошадки как в промышленности, так и в производительности.Но чтобы по-настоящему оценить их, важно понять, как они работают.

Дизельные двигатели являются основным двигателем в промышленности. Применение дизельных двигателей в тяжелых условиях, требующих высокого крутящего момента, долговечности и превосходной экономии топлива, повсеместно. Отрасли автомобильного, морского и железнодорожного транспорта в значительной степени полагаются на дизельную энергию, а не на бензиновые двигатели. Даже многие электростанции вырабатывают электроэнергию с помощью больших дизельных двигателей. И, конечно же, почти все тяжелое строительное, сельскохозяйственное и горнодобывающее оборудование работает на дизельном топливе.Мировая торговля эффективно работает на дизельной энергии. Несмотря на то, что они похожи по внешнему виду, важные различия отделяют дизельные и бензиновые двигатели друг от друга и определяют, какой тип двигателя лучше всего подходит для любого конкретного применения, включая грузовики и автомобили.

В отличие от обычного бензинового двигателя, дизель впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр во время рабочего такта, который затем воспламеняется из-за высоких температур цилиндра.

Дизельные и бензиновые двигатели относятся к двигателям внутреннего сгорания (ВС).Топливо и воздух объединяются и сжигаются внутри двигателя для получения энергии. Подобно бензиновому двигателю, дизельный двигатель имеет цилиндры, коленчатый вал, шатуны и поршни для передачи энергии топлива от линейного к вращательному движению. Основное различие заключается в способе воспламенения топливно-воздушной смеси. Бензиновые двигатели - это двигатели с искровым зажиганием, а дизельные двигатели - это двигатели с воспламенением от сжатия.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, циклы

  • Впуск
  • Сжатие
  • Сгорание (расширение)
  • Выхлоп

Эти циклы в основном одинаковы для обоих типов двигателей, за исключением цикла сгорания, когда бензиновый двигатель запускается искрой, а дизель - сжатием.Разница является ключевой в превосходстве дизеля для приложений, требующих высокой эффективности и высокого крутящего момента с хорошей экономией топлива.

СГОРАНИЕ

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания забирает предварительно смешанное топливо и воздух через систему впуска, сжимает его в каждом цилиндре с помощью поршня и воспламеняет смесь с помощью свечи зажигания. Топливо добавляется во время такта впуска, чтобы создать желаемую топливно-воздушную смесь, готовую к сгоранию. Последующий цикл сгорания расширяет горящую смесь и повышает давление в цилиндре, чтобы толкнуть поршень вниз и создать крутящий момент.

В дизельном двигателе воздух и топливо предварительно не смешиваются. Воздух вводится в цилиндры и сжимается поршнем до гораздо более высокого давления, чем в бензиновом двигателе; в некоторых случаях до 25: 1. Это механическое или адиабатическое сжатие перегревает воздух до 400 ° или более. В этот момент топливо впрыскивается в горячий сжатый воздух, вызывая его мгновенное возгорание. Создается более высокое давление в цилиндре, что создает больший крутящий момент для привода автомобиля.

Вот деталь, которую вы не найдете в дизельном двигателе.В отличие от бензиновых двигателей, которым требуется триггерное событие - сильный электрический разряд - для инициирования сгорания, дизельные двигатели полагаются исключительно на температуру сжатого воздуха в верхней мертвой точке.

КАЧЕСТВО СМЕСИ

Дизельные двигатели

обеспечивают более высокий КПД по нескольким причинам. Одна веская причина заключается в том, что более высокое давление в цилиндре во время впрыска топлива создает гораздо более плотную смесь, которая обладает более сильным ударом; плотность смеси имеет первостепенное значение для создания энергии.Более высокая степень сжатия также заставляет топливо сгорать более полно, высвобождая больше энергии, поскольку дизельное топливо дает более высокую плотность энергии. Кроме того, уникальная способность дизеля впрыскивать топливо на протяжении большей части рабочего хода помогает создать более высокое среднее давление в цилиндре, чем сопоставимый бензиновый двигатель. Дизельное топливо также имеет смазывающий компонент, который помогает снизить трение в цилиндрах.

Камера сгорания в головке поршня дизельного двигателя представляет собой неглубокую камеру с центральным конусом для облегчения распределения смеси из топлива под высоким давлением, впрыскиваемого непосредственно над ней.«В высокопроизводительных приложениях решающее значение имеет сочетание угла распыления впрыска и конструкции тарелки», - отмечает JJ Zimmerman из Diamond Pistons. «Большая часть нашего времени инженеров тратится на эту конкретную арену, поскольку именно здесь можно выиграть или проиграть гонки».

Хотя начало сгорания отличается от типичного бензинового двигателя, фундаментальное различие также существует в конструкции камеры сгорания для оптимизации распыления топлива. Большинство бензиновых двигателей имеют камеру сгорания в головке блока цилиндров, но в дизельном двигателе камера сгорания расположена внутри днища поршня.Поршень дизеля имеет контурное углубление или чашу в центре днища поршня, где происходит сгорание. В центре чаши конусообразный выступ находится прямо под топливной форсункой.

Конус и камера захваченного поршня под головкой блока цилиндров способствуют оптимизированному распылению топлива в пространстве сгорания под высоким давлением. Эта форма камеры конуса в короне обычно упоминается как конструкция «мексиканской шляпы» (сомбреро), и она почти универсальна для дизельных поршней.Высокоэффективная камера в центре поршня централизует большую часть силы, создаваемой циклом расширения (сгорания), и направляет ее прямо вниз по шатуну к ходу коленчатого вала.

Кованые сменные поршни из сплава 2618 компании Diamond Pistons для Cummins, Duramax и Power Stroke (показаны) заполняют пустоту для специалистов по восстановлению рабочих характеристик, нуждающихся в высококачественных сменных поршнях, которые соответствуют коэффициентам сжатия OEM и предлагают полное покрытие поршней и штифты из инструментальной стали DLC h23.

Другое отличие состоит в том, что дизельный двигатель дросселируется за счет подачи топлива, а бензиновый двигатель дросселируется за счет подачи воздуха. Поскольку воздушный поток не дросселируется, дизельный двигатель также не создает вакуума. Подача топлива осуществляется прямым впрыском в цилиндр, направленным прямо на верхнюю часть поршня. Это очень важно для качества топливной смеси и последующей эффективности сгорания.

Прямой впрыск делает процесс сгорания проще и эффективнее.Дизельные двигатели работают при значительно более бедном соотношении воздух-топливо, чем бензиновые двигатели, обычно от 25: 1 до 40: 1 по сравнению с обычным бензиновым диапазоном от 12: 1 до 15: 1. Современные дизельные двигатели с прямым впрыском впрыскивают топливо при давлении, приближающемся (или в некоторых случаях превышающем) 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Это обеспечивает наилучшее возможное распыление не только для эффективного сжигания, но и с низким уровнем отходящего тепла. А бедные смеси являются ключевой причиной такой топливной экономичности дизелей.

СРОКИ

Еще одно интересное различие между дизельным и бензиновым двигателями - это синхронизация форсунок и зажигание.В бензиновых двигателях момент зажигания относится к точке, в которой горение инициируется свечой зажигания. В дизельном двигателе синхронизация относится к началу события впрыска топлива, которое рассчитывается по времени, чтобы воспользоваться точкой максимального сжатия смеси.

Хотя в основном он используется в грузовиках, дизельные двигатели нашли большой успех в транспортных средствах. 6,8-литровый автомобиль Райана Милликена '66 Nova с двигателем Cummins - это автомобиль с радиальными шинами, который доказывает, что дизельное топливо многогранно. В двигателе используются поршни Diamond Pistons и турбонагнетатель Massive Garrett GTX5533R, позволяющий совершать дымные прохождения на четверть мили.

ТУРБОНАДДУВ

Для дизельных двигателей

требуются более прочные компоненты, прежде всего из-за более высокого давления в цилиндрах и высокого крутящего момента. Давление в цилиндрах возрастает до 3600 фунтов на квадратный дюйм в современных приложениях с турбонаддувом и более 8000 фунтов на квадратный дюйм в приложениях с высокими характеристиками. На 4-дюймовом отверстии это может составлять 45 000 фунтов давления, толкающего поршень вниз. Следовательно, блок цилиндров, коленчатый вал, шатуны, поршни, головки цилиндров и клапаны - все значительно более прочное, чем у бензинового двигателя.Поскольку они предназначены для работы под высоким давлением, большая часть дизельных двигателей оснащена турбонаддувом.

Турбокомпрессоры

идеально подходят для дизелей, поскольку они повторно используют отработанные выхлопные газы для эффективного наддува двигателя, который уже разработан для работы при высоком давлении в цилиндрах. Тепловой КПД дизельного двигателя эффективно повышается за счет турбонаддува, поскольку он существенно увеличивает объем воздуха, поступающего в двигатель, что позволяет впрыскивать больше топлива.Топливо создает энергию, но для ее разблокировки требуется воздух.

Отношение крутящего момента к мощности дизельных двигателей обычно составляет около 2: 1, но многие промышленные двигатели достигают отношения 3: 1 или 4: 1 в отличие от типичного отношения 1: 1, создаваемого бензиновым двигателем. Дизели обладают эффективным крутящим моментом, потому что они создают высокое давление в цилиндре за счет очень эффективного сгорания, и они применяют его к длинному ходу коленчатого вала, что увеличивает рычаг. Турбонаддув добавляет совершенно новый фактор в уравнение крутящего момента, поскольку он снижает насосные потери во время такта впуска и значительно увеличивает давление в цилиндре во время рабочего такта.Дизели любят повышать давление. Дизельные двигатели нередко работают в два, три или более раз над давлением наддува, обычно используемым в бензиновых двигателях.

На отечественном рынке дизельных двигателей преобладают двигатели GM Duramax, Dodge Cummins и Ford PowerStroke.

УПРАВЛЕНИЕ ВПРЫСКАМИ

Среди других распространенных практик настройки увеличение времени впрыска и его более ранний запуск создает большее давление в цилиндре. Множественные события впрыска (пилотный впрыск) за цикл мощности теперь также являются обычным явлением.Таким образом, сгорание инициируется и усиливается за счет дополнительных впрысков в течение каждого цикла. Это позволяет максимально использовать преимущества более высоких уровней наддува с эффективностью сгорания для создания более высокого давления в цилиндрах.

По своей природе процесс сгорания в дизельном двигателе имеет тенденцию сопротивляться плавности и однородности, в первую очередь из-за колебаний нагрузки и температуры. Важнейшей целью ужесточения контроля за процессом впрыска является уменьшение отклонений сгорания от цикла к циклу. Современные датчики и система управления двигателем помогают сгладить ситуацию, а современные дизели тише и мощнее, чем когда-либо.Системы управления и впрыск Common Rail с более высоким давлением теперь способны производить до трех впрысков на одно событие сгорания, и они могут варьировать каждый впрыск с большим или меньшим количеством топлива и более высоким или более низким давлением, что считается необходимым для оптимального сгорания.

Diamond предлагает поршни для популярных дизелей в кованых конфигурациях 2618, а также термическое покрытие и покрытие юбки, а также штифты из инструментальной стали.

УПРАВЛЕНИЕ ДИЗЕЛЬНЫМ ПОРШНЕМ

Все это делает поршень главным героем в повышении давления сгорания.Хотя дизели, как правило, имеют очень прочную архитектуру, поршень - это игрок, которому необходимо постоянно совершенствовать свою игру.

Diamond Pistons представляет собой полную линейку сменных поршней из кованого алюминия для всех распространенных дизельных платформ последних моделей. Из них основными игроками являются Dodge Cummins, GM Duramax и Ford Power Stroke. Эти поршни поддерживают рынок дизельных двигателей, восстанавливающих рабочие характеристики, благодаря стандартным и негабаритным поршням из сплава 2618 из сплава 2618, которые жестко анодированы и поставляются с запястьями из инструментальной стали H23 с алмазоподобным покрытием (алмазоподобное покрытие) - отличный шаг в обеспечении высококачественных поршней для соревнований и гоночных дизелей. Приложения.

Рынок дизельного топлива стремительно растет уже более десяти лет. OEM-производители и энтузиасты бешено продвигают технологию. Diamond быстро реагирует на растущий рыночный спрос, чтобы гарантировать, что они могут поставлять поршни, которые удовлетворят все потребности своих клиентов в производительности.

Ранняя история дизельного двигателя

Ранняя история дизельного двигателя

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В 1890-х годах Рудольф Дизель изобрел эффективный двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, который носит его имя. Ранние дизельные двигатели были большими и работали на низких оборотах из-за ограничений их систем впрыска топлива с подачей сжатого воздуха. В первые годы своего существования дизельный двигатель конкурировал с другой концепцией двигателя на тяжелом топливе - двигателем с горячей лампой, изобретенным Акройд-Стюарт.Высокоскоростные дизельные двигатели были представлены в 1920-х годах для коммерческих автомобилей и в 1930-х годах для легковых автомобилей.

Изобретение Рудольфа Дизеля

Рудольф Дизель, наиболее известный за изобретение двигателя, носящего его имя, родился в Париже, Франция, в 1858 году. Его изобретение появилось в то время, когда паровой двигатель был основным источником энергии для крупных предприятий.

Рисунок 1 . Рудольф Дизель (1858-1913)

В 1885 году Дизель открыл свой первый магазин в Париже, чтобы начать разработку двигателя с воспламенением от сжатия.Процесс продлился 13 лет. В 1890-х он получил ряд патентов на изобретение эффективного двигателя внутреннего сгорания с медленным горением и воспламенением от сжатия [2856] [2857] [2858] [2859] . С 1893 по 1897 год Дизель развивал свои идеи в Maschinenfabrik-Augsburg AG (позже Maschinenfabrik-Augsburg-Nürnberg или MAN). Помимо MAN, швейцарские братья Зульцер рано проявили интерес к работе Дизеля, купив определенные права на изобретение Дизеля в 1893 году.

В компании MAN в Аугсбурге 10 августа 1893 года начались испытания прототипа конструкции с диаметром цилиндра 150 мм и ходом поршня 400 мм. Хотя первые испытания двигателя не увенчались успехом, ряд улучшений и последующих испытаний привели к успешному испытанию 17 февраля 1897 года, когда Дизель продемонстрировал КПД 26,2% с двигателем, рис. 2, под нагрузкой - значительное достижение, учитывая, что популярный в то время паровой двигатель имел КПД около 10%. Первый дизельный двигатель компании Sulzer был запущен в июне 1898 года. [388] [2860] .Дополнительные сведения о ранних испытаниях Дизеля можно найти в литературе [2864] [2265] .

Рисунок 2 . Третий испытательный двигатель Дизеля, успешно прошедший приемочные испытания 1897 года.

1 цилиндр, четырехтактный, водяное охлаждение, воздушный впрыск топлива
Мощность: 14,7 кВт (20 л.с.)
Расход топлива: 317 г / кВтч (238 г / л.с.ч)
КПД: 26,2%
Число оборотов: 172 мин -1
Рабочий объем: 19,6 л
Диаметр цилиндра: 250 мм
Ход поршня: 400 мм

Разработка изобретения Дизеля потребовала больше времени и усилий, чтобы добиться коммерческого успеха.Многие инженеры и разработчики присоединились к работе над повышением жизнеспособности идеи, созданной Рудольфом Дизелем. С другой стороны, этот процесс несколько напугал его, и ему не всегда удавалось найти общий язык с другими конструкторами двигателей, разрабатывающими его изобретение. Попытки Diesel продвинуть на рынок еще не готовый двигатель в конечном итоге привели к нервному срыву. В 1913 году, глубоко обеспокоенный критикой его роли в разработке двигателя, он загадочным образом исчез с корабля во время путешествия в Англию, предположительно покончив с собой [389] .Когда срок действия патентов Дизеля начал истекать, ряд других компаний взяли его изобретение и развили его дальше.

###

Дизельный двигатель - Scientific American

ЛЮБОЙ, кто видел в работе большой судовой двигатель тройного расширения, был впечатлен механической красотой этой машины. Легкий и мощный, но легкий в управлении, со сложной структурой, но простой в механическом отношении, кажется, что этот тип двигателя наконец-то достиг совершенства. И все же сегодня он готов к замене новым типом двигателя и движущей силы; движущая сила, которую еще несколько лет назад в значительной степени высмеивали за ее ненадежность.Газовый двигатель завоевывает землю, покорил воздух и теперь начинает завоевывать море. Все двигатели внутреннего сгорания делятся на два основных класса: те, в которых сгорание происходит при постоянном объеме, и те, в которых сгорание происходит при постоянном давлении; первый известен как тип Отто, а второй - как тип Брайтона или Дизеля. Чтобы сделать разницу между этими двумя типами более ясной, будет хорошо проследить цикл операций в каждом случае.В четырехтактном двигателе Отто поршень на первом такте вниз всасывает горючую смесь. Затем происходит ход вверх, сжимая заряд до давления, ограниченного температурой воспламенения используемого заряда. Обычно это от 60 до 120 фунтов на дюйм; в верхней части этого хода заряд воспламеняется, и поршень опускается под давлением, создаваемым взрывом заряда. Затем следует четвертый удар; поршень поднимается и продукты выхлопа выходят через открытый выпускной клапан.В дизельном цикле первый ход поршня втягивает чистый воздух в цилиндр; затем поршень поднимается, сжимая воздух до давления 500 или 600 фунтов на квадратный дюйм и тем самым повышая его температуру примерно до 500 градусов. C. Это высокое давление достигается за счет очень малого зазора. В верхней части такта сжатия открывается масляный клапан в головке блока цилиндров, и масло нагнетается в цилиндр в виде тонкой струи. Он сразу же воспламеняется от сильно нагретого воздуха и продолжает гореть до тех пор, пока масло не прекратится примерно на четверти или одной трети хода поршня вниз.Расширение следует до конца гребка, а затем происходит четвертый гребок, как в цикле Отто. В двухтактных двигателях любого класса поршень открывает отверстия в конце своего движения вниз, продукты выхлопа выходят через один набор отверстий, в то время как новый заряд вдувается в цилиндр под небольшим давлением через другие отверстия. Заряд, конечно, состоит из горючей смеси в двигателе Отто и воздуха в дизельном двигателе. Затем следуют сжатие и рабочий ход, как в случае с четырехтактным двигателем.Сразу отметим три пункта превосходства Дизельного двигателя над двигателем Отто. Первый из них заключается в том, что в дизельном двигателе нет воспламенителя, и поэтому проблемы с зажиганием возникнуть не могут. Также не возникнет проблем с предварительным зажиганием, поскольку во время хода поршня вверх в цилиндре нет топлива. Во-вторых, нет проблем с карбюрацией или смесью. В двигателе типа Отто всегда присутствует различное количество продуктов выхлопа, присутствующих в смеси на разных скоростях, что требует точного регулирования подачи топлива.В дизельном двигателе скорость и мощность двигателя полностью регулируются путем регулирования точки рабочего хода, в которой прекращается подача топлива. Последним моментом в пользу дизельного двигателя является тот факт, что изменение давления не является резким, как в случае с двигателем Отто, а постепенно увеличивается во время такта сжатия, достигая максимума в конце такта, а затем остается примерно постоянным, пока не произойдет отключение подачи топлива. Цилиндры дизельного двигателя малопроходные с большим ходом.. Поршни должны быть хорошо подогнаны, чтобы сохранять высокую степень сжатия. Иногда для этого используют до десяти поршневых колец. В дизельном двигателе можно использовать различные виды топлива, от самых легких углеводородов до самых тяжелых нефтей. Поскольку топливо должно быть полностью распылено на входе в цилиндр, мы находим множество различных типов клапанов для различных марок масла. Однако клапаны делятся на два основных класса: Те, которые используются. топливного насоса, чтобы нагнетать топливо в цилиндр, и тех, которые используют сжатый воздух для его вдува.Клапаны первого типа содержат небольшой проход через головку блока цилиндров с игольчатым клапаном для регулировки форсунки или распылителя, который открывается в цилиндр. Топливо подается в этот распылительный клапан с помощью небольшого плунжерного насоса одностороннего действия под давлением 750 фунтов на квадратный дюйм, причем длина хода плунжера насоса обычно регулируется, чтобы обеспечить время подачи топлива на работу. двигателя. Впускной клапан сжатого воздуха для подачи топлива используется более широко, чем только что описанный тип.Этот клапан обычно состоит из полой пробки в головке блока цилиндров двигателя и содержит открывающийся внутрь обратный клапан на внутреннем конце. Отверстие в центре этой пробки принимает заряд масла под давлением в несколько фунтов во время такта сжатия двигателя, а затем воздух под высоким давлением 750 фунтов попадает в пробку с камерой, и масло вдувается в цилиндр двигателя. двигатель в виде штрафа Рис. I Реверсивная передача в зависимости от изменения положения кулачков относительно коленчатого вала.спрей. Клапан этого типа, конечно, требует использования отдельного воздушного компрессора, но он обычно необходим в любом случае для подачи сжатого воздуха для запуска двигателя. Для запуска двигателя сжатым воздухом имеется вспомогательный впускной клапан для пускового воздуха, который приводится в действие кулачком на распределительном валу и пропускает воздух под высоким давлением на участке рабочего хода двигателя, тем самым управляя им как обычный воздушный двигатель. Как только двигатель набирает обороты, воздушные клапаны выходят из строя путем снятия коромысел с кулачков или другим эквивалентным способом, и двигатель возобновляет свой обычный цикл. При использовании в морских целях двигатель также должен быть реверсивным.В случае низкого Рис. 2. - Реверсирование с помощью двух комплектов кулачков, по одному на каждое направление вращения. Для мощных и небольших двигателей можно использовать либо муфту заднего хода, либо реверсивный винт, но такая практика невозможна для двигателей мощностью в тысячу лошадиных сил и более. На практике используются два метода реверсирования судовых двигателей. Первый заключается в изменении углового положения кулачков относительно коленчатого вала и друг друга. На рис. 1 показан небольшой судовой дизельный двигатель, использующий этот метод реверсирования. Этот двигатель обладает очень необычными характеристиками в отношении запуска.Он двухтактный, с выпускными отверстиями, управляемыми поршнем, и имеет цилиндр сжатия воздуха для каждого цилиндра двигателя. Для запуска сжатый воздух из воздушных резервуаров поступает в цилиндры насоса, которые приводят в движение двигатель до тех пор, пока он не возобновит свой цикл. В этом двигателе используются два отдельных распределительных вала, один из которых управляет масляными клапанами, а другой - насосами. «Регулировка вала производится с помощью скользящих спиральных шестерен, которые приводят в движение распредвалы. Эти скользящие спиральные шестерни управляются более длинным рычагом на левой стороне двигателя.Короткий рычаг управляет пусковым воздухом. Другой метод - использовать два набора кулачков, по одному на каждое направление вращения. Эти кулачки иногда размещаются на одном и том же кулачковом валу, который выполнен с возможностью продольной регулировки под подъемниками. В модификации используются два кулачковых вала, один впереди, а другой сзади. Эти валы можно поворачивать под толкатели клапана. Такое расположение показано на рис.2. Реверсивный механизм для двухтактных двигателей не так сложен, как для четырехтактных, единственный необходимый клапанный механизм - это пусковой и топливный клапаны.Вероятно, одна из особенностей дизельного двигателя, которая больше всего побуждает его использовать в морской сфере, - это его эффективность. Были проведены испытания больших двигателей этого типа, которые показали почти замечательные цифры - 0,38 фунта топлива, расходуемого на час мощности тормозной системы. Это для сырой нефти. Используемые в настоящее время судовые двигатели этого типа в среднем расходуют от 0,40 до 0044 фунта топлива на тормозную мощность в час при работе с полной нагрузкой. Если сравнить эти цифры с показателями лучших судовых двигателей тройного расширения, у которых сжигается 1 балл.46 фунтов угля на тормозную мощность в час, мы сразу видим огромное преимущество дизельного двигателя. Выражаясь круглыми цифрами, дизельный двигатель на 100 тоннах топлива будет вести корабль так же быстро и так же далеко, как паровой двигатель на 350 тоннах угля. Кроме того, жидкое топливо может храниться в баках, размещенных в двойном дне корабля; тем самым уступая место, ранее занимаемое котлами и угольными бункерами, пассажирам и грузовым помещениям. Таким образом увеличивается доходность корабля; машинное отделение, необходимое для нефтяного двигателя, примерно такое же, как машинное отделение, необходимое для оборудования парового двигателя.Аксессуары, необходимые для дизельного двигателя, занимают примерно столько же места, что и конденсатор и насосы парового двигателя. Судовой нефтяной двигатель, кажется, строится в соответствии со стандартными принципами, установленными практикой паровых двигателей; все крупные масляные двигатели, построенные до сих пор, имеют короткий поршень, плоские направляющие и крестовину с обычной открытой конструкцией. Было заявлено, что использование ствольного поршня является плохой практикой из-за небольшого продольного перемещения коленчатого вала по мере износа упорных подшипников.С плоскими направляющими этот небольшой люфт не будет иметь значения, а открытая конструкция также облегчает осмотр. Воздушный насос для получения воздуха для запуска и для впрыска топлива обычно получается из трехступенчатого воздушного компрессора, который приводится в действие поперечными головками трех цилиндров, причем воздух охлаждается между ступенями компрессора. Циркуляционные насосы также приводятся в действие от главного двигателя; но вспомогательный воздушный компрессор и вспомогательные циркуляционные насосы, приводимые в действие меньшими масляными двигателями, предназначены для аварийных целей.Трюмные и пожарные насосы имеют либо электрический привод, либо привод от отдельного двигателя, а электрический ток для света и энергии вырабатывается генераторами с прямой связью, приводимыми в действие масляными двигателями. Масляные двигатели, которые используются в настоящее время и строятся, включают как двух-, так и четырехтактные двигатели одинарного и двойного действия. У каждого типа есть много собственных хороших характеристик, и еще слишком рано говорить о том, какая из них лучше; Конструкция двухтактного двигателя двустороннего действия сложна, но количество цилиндров уменьшается для заданной мощности.С другой стороны, в двигателе с восемью цилиндрами один цилиндр может не выходить из строя, не влияя в очень большой степени на мощность двигателя. Можно с уверенностью сказать, что разработка масляного двигателя в этой новой роли будет идти быстрыми темпами. С несколькими немецкими фирмами, строящими большие суда, оснащенные нефтяными двигателями, с сообщением о том, что Адмиралтейство Германии строит крейсер, который будет оснащен двумя шестицилиндровыми двигателями мощностью 6000 лошадиных сил каждый, и с несколькими фирмами из Глазго, строящими суда с аналогичным оборудованием, мы скоро увидим, как масляный двигатель прошел обширные испытания.7 октября 1911 г. 315 [Редакция не несет ответственности за высказывания, сделанные в колонке для корреспонденции. Анонимное общение не может быть рассмотрено, но имена корреспондентов при желании не разглашаются.] Возрождение торгового флота Редактору журнала Scientific American: Я пишу, чтобы выразить мою высокую оценку огромного интереса, который вы проявляете с 1 апреля к строительству американского торгового флота. Все, что публикуется на эту тему, будь то в ваших редакционных или заочных колонках, с жадностью поглощается этим писателем, который в течение последних двенадцати лет провел специальное исследование судовых субсидий, почтовых субсидий, почтовых субсидий, льготных пошлин, бесплатных судов и любые другие меры, предложенные человеческой изобретательностью для восстановления той отрасли нашего торгового флота, которая занималась иностранной или глубоководной торговлей, до того гордого положения, которое она раньше занимала.Самая большая трудность в этом, по-видимому, состоит в том, чтобы заставить людей, живущих в глубине континента, вдали от побережья, проявить интерес к таким вопросам или получить информацию о них. Писатель желает вам удачи в работе, которую вы предлагаете предпринять. Джеймс Дж. Макбрайд. Кантон, мисс. Человек, который видел метеоритный поезд Редактору журнала Scientific American: Что касается письма на вашей странице 275 о «Поезде Метеора», то я был одним из примерно дюжины людей в Мамаронеке, штат Нью-Йорк, которые видели внешний вид в основном так, как описал г-н.Пфарре. Филадельфия, Пенсильвания. Эдвард Т. Чайлд. Уроки летающей гонки Гордона Беннета. Редактору журнала Scientific American: Что касается вышеупомянутой темы в вашем номере от 19 августа, не могли бы вы сделать несколько дополнительных замечаний в соответствии с мнением г-на Гровера Лёнинга по этому поводу? Ваш автор обращает особое внимание на трудности, с которыми сталкиваются такие талантливые сторонники, как Вейман и Леблан, при резком повороте у каждого пилона, и, с другой стороны, подчеркивает удобство, а также изумительный «крен», выполненный Огилви на «Бэби Райт»." Конечно, верно, что этот подвиг всегда затруднен с такой непропорциональной площадью поверхности в случае 60 квадратных футов поверхности обрезанного Блерио, но в равной степени уверенно1 и то, что центробежная сила, создаваемая одним трактором -винт - фактор, который нельзя упускать из виду. Диаметр у Ньюпора составлял 7 футов, у Блерио - 8 & percnt; футов, в то время как двойные пропеллеры Райта 8 & percnt; футов каждый, причем последний, однако, вращается в противоположных направлениях и, таким образом, противодействует центробежному действию, усиленному в монопланах.Следовательно, Wright - или его аналог, моноплан со сдвоенными винтами - способен резко «крениться» при прохождении поворотов, что потребовало бы широких поворотов с одновинтовым типом или альтернативной потери устойчивости и катастрофы. Еще одним важным моментом для монопланов, приводимых в движение двумя винтами, является большая скорость, достижимая по сравнению с бипланом, управляемым аналогичным образом, и, кроме того, возможность преодолевать более сильный ветер - настоящее желание. Действительно необычно отметить в настоящий момент непрерывное повсеместное копирование патентной системы деформации Райтов, либо грубо имитирующее изгиб задних краевых концов в сочетании с ножным вертикальным рулем направления, либо виртуальное воспроизведение того же самого с помощью средства элеронов - системы, которая, хотя и скопирована с натуры, отнюдь не является самой мощной в управлении птицей боковой устойчивостью.Этот совершенный летчик среди других методов демонстрирует нам, что, искривляя или, скорее, вдавливая внешнюю половину одного крыла и, соответственно, поднимая другую, он устраняет всякую опасность судебного разбирательства, посягая на патент Райта! Мистер Гровер Лоулинг в своей умной статье мог бы сослаться на подчеркивание необходимости моноплана с «переменной поверхностью», показанного гонкой Гордона Беннета. Принятие птичьего выигрыша позволит не только увеличить скорость, но также автоматически обеспечит естественную или естественную устойчивость при сильных ветрах за счет гибкой конструкции в дополнение к этой насущной потребности в переменной поверхности.Таким образом, уроки, продемонстрированные не только гонкой Гордона Беннета, но и ежедневными полетами по всему земному шару для создания и развития идеального механического летательного аппарата, можно кратко изложить в следующих требованиях: автомобиль или фюзеляж в более тонкой обтекаемой форме Ньюпора; (2) сдвоенные пропеллеры большого диаметра, чтобы, таким образом, задействовать больший объем воздуха или «дисковую площадь» и вращаться в противоположных направлениях для минимизации чрезмерной центробежной силы; (3) построение основных плоскостей гибкими с малым изгибом, высоким соотношением сторон и одинарной поверхностью; (4) превосходным боковым контролем, отличным от того, который используется в биплане Райтов, и обеспечивается смещением основных лонжеронов к концам; (5) изменяемым всплытием основных самолетов или крыльев для обеспечения более высоких скоростей и восприимчивости к безопасному столкновению с более высокими скоростями ветра за счет такого уменьшения и увеличения площади опоры; (6) отказ от вертикального руля направления, действующего вместе с главными плоскостями для управления в горизонтальной плоскости; (7) необходимость компактного складывания крыльев у борта автомобиля, когда он не используется или спускается по воде; (8) и средства увеличения или уменьшения угла падения основных плоскостей в соответствии с требованиями условий полета.Все вышеперечисленные существенные особенности отнюдь не невозможно воспроизвести в одной конструкции, и они определенно позволят моноплану подниматься и спускаться с воды, а со временем перелетать через Атлантику. Лондон, Англия. Эдгар Э. Уилсон. Предлагаемый дроссель локомотива остановки безопасности Редактору журнала Scientific American: В отделе корреспонденции вашего номера от 19 августа на странице 167 я заметил статью Обри Д. Бейдельмана из Брейнтри, штат Массачусетс, озаглавленную: «Крушение железной дороги Бриджпорта." В последнем абзаце своего сообщения он предлагает снабдить ручку дроссельной заслонки и тормозного клапана средствами для автоматического приведения их в положения, которые отключили бы пар и задействовали тормоза в случае выхода инженера из строя по любой причине. Цитируя его статью, «инженеру необходимо было бы оказать на них небольшое давление», чтобы предотвратить их действия подобным образом. Он сомневается, что такое устройство неудобно.На мой взгляд, это было бы невыносимо. При движении по холмистой местности машинисту необходимо часто менять положение рычага заднего хода, что требует использования по крайней мере одной, а обычно и обеих рук. Иногда ему необходимо использовать инжектор на своей стороне двигателя из-за неспособности инжектора на стороне пожарного подавать в котел достаточное количество воды. Для машиниста нередко бывает необходимо заправить лубрикатор в дороге.Все это требует времени; и пока он ухаживал за ними, пар отключался, а тормоза приводились в действие, что приводило к значительному и нежелательному снижению скорости. • В дополнение к своим физическим обязанностям он должен помнить о полученных им приказах, которые регулируют его движения по отношению к другим поездам, которые могут быть на дороге, их встречи и точки проезда, а также то, в какое время у него есть заданная точка перед другим поездом. Это было бы чрезвычайно сложно для человека, находящегося под постоянным физическим напряжением, которое потребовалось бы для поддержания этих двух рычагов в рабочем положении, особенно в случае дроссельной заслонки, поскольку ему пришлось бы приложить значительную силу, чтобы удерживать ее в открытом положении относительно устройства, которое имел бы любую ценность как положительный механизм закрытия.Условия, в которых сейчас работает машинист, нельзя назвать спокойными. Постоянно грохочут, как локомотив по сравнению с каретой едет так же легко, как фургон с сеном по сравнению с лимузином. Если бы в дополнение к этому человек был вынужден поддерживать постоянное и неослабевающее давление в течение периода от трех до семи часов, средняя продолжительность пассажирского пробега, это было бы почти, если не совсем, за пределами человеческой выносливости. Лос-Анджелес, Оал. Дж. Б. Уэллс. Дополнительная энергия для орошения Новое совместное использование наших каналов.Редактору журнала Scientific American: Чтобы получить мощность, получаемую от водопадов, за удобную основу для расчета любой мощности берется высота в 10 футов. Один кубический фут воды, вес 62 & percnt; фунтов, падение с 10 футов дает 625 футов фунтов. Потребность в одной лошадиной силе, 33000 фунтов, разделенные на 625, дает 52,8 кубических фута, требуемых для одной теоретической лошадиных сил в минуту. Но поскольку КПД колеса редко превышает 75 процентов, мы прибавляем треть к 52.8 или 70,4 кубических футов воды, что достаточно для покрытия 844 квадратных футов, или одной пятьдесят секунд акра. Таким образом, количество воды, необходимое для производства одной лошадиной силы за 52 минуты, покрыло бы один акр на один дюйм глубиной, если бы ничего не было потрачено впустую. Но поскольку отходы значительны, давайте предположим, что требуется два часа, чтобы покрыть один акр на один дюйм, или за десять часов вода, необходимая для производства одной лошадиной силы, покроет пять акров на один дюйм глубиной. Теперь, когда энергия может вырабатываться даже в небольших установках по цене не более 20 центов за каждую лошадиную силу в течение десяти часов, а в больших единицах - за гораздо меньшую плату, у нас есть один дюйм воды стоимостью четыре цента за акр, тогда как для некоторых культур она будет стоить в пятьдесят раз больше, а другие - намного больше, так как эта вода является теплой дождевой водой и намного превосходит воду из колодца для целей орошения.Принимая во внимание приведенные выше утверждения, можем ли мы с уверенностью заключить, что наши каналы или, по крайней мере, их участки, которые находятся в выгодном месте, должны поддерживаться для орошения, что, как объясняется ниже, также может снизить их ценность для энергии воды, но незначительно? Во многих случаях канал расположен так, что вся вода, которую необходимо сэкономить, может естественным образом стекать на землю, в то время как в некоторых случаях может потребоваться траншея для следующего шлюза, чтобы вода стала достаточно высокой. Я думаю, что очень благоприятные результаты некоторых небольших экспериментов по ирригации на нашем участке полностью оправдают наши ценные экспериментальные станции при изучении имеющихся земель и в подготовке необходимой информации о подходящих культурах, удобрениях, перемешивании песка для облегчения тяжелых почв и т. Д.Это может позволить в полной мере реализовать значительный рост урожая за счет орошения. Теперь, если энергетик, которому обычно не хватает энергии для производства или продажи электроэнергии, разместит свои водяные колеса и т. Д. Так, чтобы дать ему полную мощность падения, скажем, на лучшие шесть месяцев из год, и будет устанавливать двигатели, достаточные для выработки того же количества энергии, которое будет использоваться, когда воды недостаточно для всего необходимого, что, если для освещения будет меньше, когда уровень воды самый низкий, он может иметь энергию воды для всех своих нужд. в течение шести или более месяцев, и почти все остальное время часть воды, фактически большая ее часть.Там, где вода используется только в течение десяти часов для электричества, полив можно проводить ночью, как на Западе. Таким образом, энергетик может быть в лучшем положении после оплаты первой стоимости установки двигателя, чем если бы он полностью зависел от гидроэнергии, поскольку он будет иметь не только увеличенную мощность, но и мощность, от которой можно полностью зависеть. Я верю, что вышеизложенное будет, в некотором роде, предложением, которое принесет пользу сообществу и государству при использовании его каналов. Дейтон, О.Дж. Х. Стивенс. Автоматическая устойчивость самолетов - предложение Редактору журнала Scientific American: Вы позволите мне выразить. из вашей ценной бумаги мое мнение о возможном решении проблемы автоматической поперечной устойчивости летательных аппаратов? Многие устройства, разработанные и испытанные для поддержания автоматической стабильности, пока не достигли желаемого успеха. От появления такого устройства зависит весь дальнейший прогресс и коммерциализация аэронавигации.Мое собственное предложение может привести к возможному решению этой проблемы. Я описываю свою идею с целью поощрения конструкторов летательных аппаратов к экспериментам в этом направлении. Мой автоматический боковой стабилизатор состоит из ласт, сделанных из легкого каркаса из дерева или металла, обтянутого подходящей тканью. Эти плавники шарнирно закреплены под поверхностью на крайних концах плоскости (выигрыш, наконечники) и могут качаться в обе стороны. При повороте внутрь такой плавник может перемещаться, пока не будет лежать ровно под поверхностью, но в направлении наружу. ремешок предотвращает обморок.раскачивается более чем на 45 градусов. Функционирование устройства может быть следующим: Когда самолет находится в движении и пока на него не действует сила, вызванная боковым ветром, киля будут удерживаться в вертикальном положении. Но когда ветер дует на самолет под углом к ​​направлению движения, плавник, ближайший к той стороне, с которой дует ветер, будет лежать плашмя под поверхностью самолета. В то же время. Плавник на противоположной стороне поворачивается наружу под углом 45 градусов к плоскости и будет оказывать сопротивление, соответствующее естественному сопротивлению с наветренной стороны.Это расположение. по-видимому, хорошо работает, когда выполняются прямые полеты, и даже в поворотах он, вероятно, выполняет все необходимые операции; но для того, чтобы выпрямить самолет после или по окончании разворота, может оказаться необходимым прибегнуть к работе элеронов. Даже если это устройство иногда необходимо дополнять элеронами, оно во многом избавило бы оператора самолета от постоянной нагрузки, связанной с рычажным механизмом, приводящим в действие средства поперечной и продольной устойчивости.Одним из основных требований было бы, чтобы размер плавников был в правильном соотношении с плоскостью, в которой они используются в качестве выравнивателя. Такое устройство можно использовать на самолетах любой конструкции, и для упрощения крепления этих килей последние пять или шесть ребер с обеих сторон должны постепенно расплющиваться, чтобы крайние концы самолета были почти плоскими. Чикаго, III. Эвальд Штайнхаус.

Часто задаваемые вопросы о строительстве чистого воздуха | Portland.gov

Часто задаваемые вопросы - Общая справочная информация о дизельном топливе

1.Какое значение имеет дизельный двигатель?

Не будет преувеличением сказать, что дизельные двигатели имеют решающее значение для современной жизни. Дизель пользуется популярностью из-за его высокой выходной мощности, топливной экономичности и высокого крутящего момента при более низких оборотах двигателя. Благодаря этим преимуществам дизельные двигатели перемещают подавляющее большинство коммерческих товаров через Орегон и всю страну. Кроме того, большая часть тяжелой строительной техники оснащена дизелями. Разнообразие передовых технологий может обещать будущее с более чистыми технологиями двигателей, однако надежное и долговечное дизельное топливо продолжит играть важную роль в коммерческой деятельности в обозримом будущем.Несмотря на свою важность, основная проблема, связанная с дизельным двигателем, - это загрязнение воздуха, которое он создает.

2. Что такое выхлоп дизельных двигателей?

Дизельные выхлопные газы образуются в результате сжигания топлива внутри дизельного двигателя. Этот процесс сгорания создает сложную смесь газов, мелких частиц и токсичных загрязнителей воздуха. Основными газами, вызывающими озабоченность, являются оксид углерода, диоксид углерода, оксиды азота и закись азота. Основными частицами являются сажа, углеводороды, сульфаты, нитраты и металлы, включая алюминий, железо, кремний, титан и цинк.Выхлоп также содержит несколько десятков других типов газов и частиц, которые, как известно, являются токсичными, включая формальдегид, ацетон и полиароматические углеводороды (ПАУ). Точный состав выхлопных газов дизельного двигателя варьируется и зависит от таких вещей, как тип транспортного средства, тип топлива, использование транспортного средства или задача, скорость транспортного средства и надлежащее обслуживание транспортного средства или оборудования. Погодные условия, такие как температура воздуха, также могут влиять на газы и частицы, входящие в состав выхлопной смеси дизельного топлива.

3.Каковы источники выхлопов дизельных двигателей в Портленде?

Источники твердых частиц в дизельном топливе (2.5) в округах Малтнома, Клакамас и Вашингтон. Источник: данные национального кадастра выбросов EPA за 2017 год.

4. Какие проблемы связаны с выхлопными газами дизельных двигателей?

Проблемы со здоровьем человека (см. Следующий раздел часто задаваемых вопросов по вопросам, связанным со здоровьем человека)

Экологические проблемы : Загрязняющие вещества, выделяемые из дизельных двигателей, могут оседать на суше и в конечном итоге попадать в водоемы.Одним из результатов этого является кислотный дождь, который может нанести ущерб лесу. Еще один результат - повышенное содержание нитратов в водно-болотных угодьях, озерах и ручьях, которые могут нанести вред водным организмам и повлиять на качество питьевой воды. Кислотные дожди вместе с отложением сажи могут вызвать коррозию металла и сократить срок службы зданий, мостов и других построек, созданных руками человека.

Экологическая справедливость : Вред, связанный с выхлопом дизельных двигателей, распределяется неравномерно. Сообщества, расположенные ближе к источникам выбросов дизельного топлива, вероятно, испытают непропорционально сильное воздействие.Это сообщества, которые живут, работают и отдыхают вблизи загруженных маршрутов грузовиков и автобусов, районов с хроническим затором движения, грузовых терминалов и строительных площадок. В районе метро Портленда наблюдается непропорциональное воздействие на афроамериканское и латиноамериканское население. Они сталкиваются с повышенным уровнем воздействия в 3 раза, поскольку эти сообщества, как правило, живут в непосредственной близости от высокоразвитых и транспортных узлов.

Климат : Дизельные выхлопные газы являются крупнейшим источником частиц черного углерода в Соединенных Штатах.Когда дело доходит до глобального потепления, по важности черный углерод уступает только углекислому газу. Частицы черного углерода выбрасываются в атмосферу и поглощают тепло, что может повысить температуру воздуха. Эти частицы также могут падать на снежные и ледяные поля, поглощать свет и выделять тепло, что увеличивает скорость таяния.

5. Почему в районе метро Портленда повышен риск воздействия выхлопных газов дизельных двигателей?

Согласно данным Департамента качества окружающей среды штата Орегон (DEQ), Портленд имеет больший риск для здоровья от воздействия токсичных веществ, чем менее густонаселенные районы штата.DEQ также установил, что наибольшую опасность для воздуха в Портленде представляют бензол, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и сажа из дизельных двигателей. Поскольку Портленд подвергается большему риску воздействия токсичных веществ в атмосферу, чем другие районы штата, и поскольку повышенный риск в основном обусловлен продуктами, обнаруженными в выхлопных газах дизельных двигателей, разумно предположить, что люди, живущие в районе метро Портленда, подвергаются большему риску. воздействия выхлопных газов дизельного двигателя. Этот риск в первую очередь обусловлен плотностью населения в районе метро Портленда, количеством транспортных средств на дорогах, а также объемом строительных, грузовых, морских и железнодорожных работ в пределах границ метро.

6. Как уменьшить или контролировать выбросы дизельных двигателей?

Хорошая новость заключается в том, что в настоящее время доступны улучшенные технологии, позволяющие значительно снизить уровень загрязнения, связанного с дизельным двигателем. Улучшенная конструкция двигателя, снижение холостого хода и более чистое топливо помогли снизить выбросы дизельного топлива. Однако технология последующей обработки выхлопных газов, включая улучшенные катализаторы, дизельные фильтры твердых частиц и технологию снижения выбросов NOx, имеет важное значение для достижения сокращения выбросов, необходимого для значительного снижения риска вреда.Кроме того, регулярный осмотр и техническое обслуживание для поддержания правильной работы системы управления критически важны для поддержания низких уровней выбросов.

7. Почему инициатива Clean Air Construction сосредоточена на строительных машинах и оборудовании?

Строительное оборудование спроектировано и изготовлено с расчетом на долгий срок службы. Часто можно увидеть на стройплощадках оборудование 30-летней давности. Эти старые автомобили не имеют передовой технологии контроля за выбросами NOx и мелких частиц, которая входит в стандартную комплектацию производимого сегодня оборудования Агентства по охране окружающей среды США Tier 4.Кроме того, у владельцев бизнеса мало стимулов для модернизации или замены старого оборудования, если оно остается в рабочем состоянии. Использование государственных средств для сокращения выбросов дизельного топлива при реализации проектов общественного строительства может помочь сократить большой источник выбросов дизельного топлива в районе Портленда. А поскольку проекты такого типа находятся в черте города, это означает, что реальное сокращение будет происходить вблизи мест, где люди живут и дышат.

8. Влияет ли модернизация оборудования на эффективность моего дизельного оборудования?

Успешная модернизация сейчас более распространена, поскольку технологии совершенствовались с годами, но успех также зависит от того, насколько хорошо владелец оборудования понимает, как обслуживать модернизированное устройство.Комитет CAC работает над учебными материалами, связанными с обслуживанием дооснащения, и будет обновлять ресурсы по мере их появления на странице «Помощь в строительстве с чистым воздухом».


Часто задаваемые вопросы - Дизель и здоровье человека Справочная информация

1. Какое воздействие на здоровье оказывают выхлопные газы дизельного двигателя?

Воздействие выхлопных газов дизельного двигателя может иметь немедленные последствия для здоровья. Выхлоп дизельного топлива может раздражать глаза, нос, горло и легкие, а также вызывать кашель, головные боли, головокружение и тошноту.Воздействие выхлопных газов дизельного двигателя также вызывает воспаление в легких, что может усугубить хронические респираторные симптомы, увеличить частоту или интенсивность приступов астмы и повысить восприимчивость к респираторным заболеваниям, таким как COVID-19.

Твердые частицы дизельного топлива являются известным канцерогеном для человека. Есть также незлокачественные, долгосрочные последствия для здоровья, связанные с воздействием, которые включают астму, болезни сердца, хронические заболевания легких, неврологические нарушения и преждевременную смертность.

2.Каковы социальные издержки выхлопных газов дизельных двигателей?

Уровни загрязнения дизельным топливом в Орегоне имеют серьезные последствия для здоровья населения. В том числе:

  • Более 400 случаев преждевременной смерти
  • Более 140 сердечных приступов без смертельного исхода
  • Более 25 000 рабочих дней с потерей работы

Стоимость воздействия загрязнения дизельным топливом на здоровье в Орегоне превышает 3 миллиарда долларов в год.

3. На кого больше всего воздействуют выхлопные газы дизельных двигателей?

Дизельные двигатели являются основным источником загрязнения мелкими частицами.Пожилые люди и люди с эмфиземой, астмой и хроническими заболеваниями сердца и легких особенно чувствительны к загрязнению мелкими частицами. Поскольку легкие и дыхательная система детей все еще развиваются, они также более восприимчивы к мелким частицам, чем здоровые взрослые. Воздействие мелких частиц связано с учащением детских болезней, а также может снизить функцию легких у детей.

Кроме того, некоторые профессии подвергают людей воздействию более высоких уровней выхлопа дизельных двигателей, что увеличивает их риск негативного воздействия на здоровье.Эти рабочие места включают железнодорожников, водителей грузовиков, докеров, дизельных механиков и тех, кто работает на строительной технике и рядом с ней. В общей сложности это составляет более 29 000 сотрудников штата Орегон.


Часто задаваемые вопросы - Инициатива строительства чистого воздуха

1. Что означает инициатива строительства чистого воздуха (CAC) для моего бизнеса?

Если вы хотите работать над строительным проектом соответствующего государственного агентства, стоимость которого превышает применимый порог CAC 1 января 2020 года или после этой даты, вам необходимо знать требования CAC.Требования CAC включают два компонента: 1) Требования к сокращению холостого хода, которые вступают в силу 1 января 2020 года. 2) Требования к поэтапному внедрению дизельных двигателей - начиная с самых старых и самых грязных двигателей - вступают в силу 1 января 2022 года. См. Конструкцию Clean Air Construction. На странице «Обзор и требования» приведены подробные сведения о применимых пороговых значениях агентств и графике поэтапного внедрения.

2. К каким типам строительных проектов относится инициатива ЦАЗ?

Конкретный тип строительных проектов, к которым применяются требования CAC, будет варьироваться в зависимости от применимого государственного агентства, в зависимости от применимого порогового значения суммы контракта для этого агентства и того, как строительство было определено в документе о принятии CAC конкретного агентства.См. Подробные сведения на странице «Обзор конструкции и требования к очистке воздуха».

3. Почему государственные учреждения в районе метро Портленда принимают требования к строительству с использованием чистого воздуха?

Уровни загрязнения от дизельных двигателей в районе Портлендского метрополитена превышают принятые в штате нормативы здравоохранения. Дизельные двигатели производят мелкие частицы сажи, которые перемещаются через легкие в кровоток, где они вызывают многочисленные последствия для здоровья сердечно-сосудистой и нервной систем, в том числе как известный канцероген.Штат Орегон не регулирует нормы выбросов твердых частиц в дизельном топливе, и эти воздействия непропорционально сильно влияют на людей, живущих в районе метро Портленда. Ввиду отсутствия регулирования государственные учреждения в районе Портлендского метрополитена принимают требования CAC для снижения качества воздуха и воздействия на здоровье в результате наших проектов.

4. Почему требование холостого хода позволяет двигателям работать на холостом ходу в течение 5 минут?

Дизельные двигатели должны работать на холостом ходу для охлаждения и отдыха между периодами интенсивной работы.Выключение дизельного двигателя до того, как он успеет остыть, может отрицательно сказаться на сроке службы и производительности двигателя. Требование CAC о бездорожье на холостом ходу также согласуется с государственным требованием 5 минут на холостом ходу для дорожных транспортных средств с полосой отвода.

5. Применяются ли к грузовым автомобилям требования к холостому ходу?

Требования CAC на холостом ходу распространяются только на внедорожные дизельные двигатели. Отдельные государственные учреждения, принимающие требования CAC, могут иметь дополнительные требования к работе на холостом ходу, включенные в требования контракта в соответствии с отдельными постановлениями, резолюциями или политиками.

6. Разве двигатель не включается / выключается, чтобы избежать ухудшения работы двигателя на холостом ходу?

Нет. На самом деле, холостой ход сокращает срок службы двигателя и приводит к потере топлива и денег. Ознакомьтесь со следующими ресурсами из других штатов:

7. Почему требования к двигателям CAC постепенно вводятся в течение стольких лет?

Подход к поэтапному внедрению требований к двигателям CAC был разработан для снижения бремени соблюдения нормативных требований на подрядное сообщество при одновременном максимальном сокращении выбросов в долгосрочной перспективе.Подрядчикам, работающим над применимыми проектами, потребуется модернизировать соответствующее оборудование и транспортные средства, что может потребовать значительных затрат. График поэтапного внедрения предназначен для того, чтобы дать подрядчикам время для подготовки и планирования обновлений таким образом, чтобы это оказало наименьшее влияние на их бизнес-операции и не препятствовало их способности конкурировать за работу над местными государственными проектами.

8. Что, если мой поставщик доставляет материалы на грузовике с платформой на площадку проекта, должны ли они соответствовать требованиям CAC?

Требования CAC распространяются только на внедорожную строительную технику, дорожные бетономешалки и самосвалы.Грузовики-платформы и другие средства доставки не подпадают под действие требований CAC.

9. Что мне, как подрядчику, нужно сделать, чтобы продемонстрировать соблюдение требований?

Подрядчики (основные и субподрядчики, а также соответствующие поставщики) должны будут предоставить Программе CAC всю запрошенную информацию о дизельном оборудовании / транспортном средстве, необходимую для проверки соответствия, включая подтверждение того, что модернизированные устройства поддерживаются на оборудовании в надлежащем рабочем состоянии. Более подробная информация о процессе соблюдения требований и необходимая информация будут разработаны в рамках разработки программы в 2020 году.Хотя детали в настоящее время разрабатываются, предполагается, что:

  • после определения соответствия требованиям Программа CAC выдаст наклейку оборудования / транспортного средства для каждой соответствующей части оборудования / транспортного средства, и эта наклейка должна быть размещена на соответствующее оборудование / транспортное средство в любое время в месте, легко видимом для сотрудников агентства.
  • выборочные проверки на местах персоналом агентства (или утвержденным оператором программы) будут проводиться по каждому проекту.
  • информация о соответствии подрядчикам и транспортным средствам будет размещена в базе данных, доступной для всех местных государственных органов, которые приняли требования CAC для проверки соответствия в разных юрисдикциях.
10. Что делать, если я не могу найти совместимое оборудование?

Подрядчики могут подавать заявки на освобождение от требований к дизельным двигателям для каждого проекта в обстоятельствах, когда:

  • Оборудование / транспортное средство требуется на случай чрезвычайной ситуации (в том числе для операторов подземного оборудования).
  • Требуемое устройство контроля выбросов будет закрывать поле зрения оператора или иным образом влиять на безопасность рабочего, или оборудование не может быть модернизировано проверенным устройством контроля выбросов; и в пределах 100 миль от строительной площадки нет соответствующего оборудования для аренды.
  • Подрядчик может продемонстрировать, что из-за уникальности оборудования / транспортного средства или аналогичных особых обстоятельств нецелесообразно соблюдать требования к дизельному двигателю для конкретной единицы оборудования / транспортного средства.
11. Как узнать, подпадает ли мое строительное оборудование или двигатели транспортных средств под действие требований CAC?

Просмотрите шаги протокола параметров соответствия. Первые несколько шагов определяют, какое строительное оборудование / двигатели транспортных средств подпадают под требования CAC. См. Подробные сведения на странице «Обзор конструкции и требования к очистке воздуха».

12. Как определить соответствие дорожного транспортного средства?

Найдите год модели двигателя и убедитесь, что все системы управления выхлопом активны и работают должным образом.Транспортные средства с двигателями 2007 года выпуска или новее и правильно функционирующими системами контроля выхлопных газов соответствуют требованиям.

13. Как найти уровень двигателя, чтобы определить соответствие внедорожного оборудования?

Уровень двигателя можно найти, зная год модели двигателя и мощность оборудования. См. Рейтинг EPA для внедорожников / таблица уровней.

14. Какие варианты доступны для модернизации моих транспортных средств / оборудования в соответствии с требованиями CAC?

У подрядчиков есть несколько вариантов соблюдения требований CAC.Для будущих закупок и капитальных вложений подрядчики должны:

  • Включать требования CAC в свои планы будущих покупок и замен транспортных средств / оборудования по мере того, как автомобили и оборудование подходят к концу.
  • Сделайте приоритетным покупки оборудования и транспортных средств с низким содержанием углерода или альтернативного топлива, таких как электрическое, возобновляемое дизельное топливо или сжатый природный газ (КПГ).

Чтобы модернизировать существующее оборудование в соответствии с требованиями, подрядчики имеют несколько вариантов по разным ценам, начиная с вариантов с наименьшими затратами:

  • Арендуйте совместимый автомобиль / оборудование для использования на работе.
  • Модернизация транспортного средства / оборудования с устройствами контроля выбросов
  • Замена существующего транспортного средства / оборудования новым двигателем Tier 4 для внедорожного оборудования
  • Замените двигатель на двигатель 2007 года или более новый для дорожных двигателей
  • Приобретите подержанный автомобиль / оборудование, выпущенное в 2014 году или более новые внедорожные или внедорожные модели 2007 года выпуска и новее.
  • Приобрести новый автомобиль / оборудование
15. Есть ли технические и финансовые ресурсы для покрытия расходов на модернизацию моего оборудования?

Существуют ресурсы технической и финансовой помощи для владельцев дизельного оборудования и транспортных средств, чтобы помочь выполнить требования CAC.Для получения дополнительных сведений о грантах, технической помощи на месте и учебных ресурсах см. Страницу «Помощь в строительстве с чистым воздухом».

16. Сколько государственных агентств приняли требования CAC?

Чтобы ознакомиться с текущим списком государственных агентств, которые приняли требования CAC, посетите страницу «Обзор и требования строительства чистого воздуха».


Часто задаваемые вопросы - Программа строительства чистого воздуха

1. К кому мне обращаться по вопросам, связанным с инициативой CAC?

См. Контактную информацию на странице обзора конструкции Clean Air.

2. Какую поддержку программа окажет подрядчикам?

Детали программы, такие как поддержка подрядчиков, будут определены в рамках процесса разработки программы в 2020 году. Как минимум, программа CAC будет предоставлять техническую помощь и веб-ресурсы, чтобы помочь подрядчикам в регистрации транспортных средств / оборудования и определении CAC. согласие. Другие аспекты поддержки со стороны подрядчиков, которые в настоящее время рассматриваются и / или принимаются к рассмотрению, включают:

  • Использование денежных средств штата Орегон, внесенных в расчетный фонд VW для выплаты субсидий, поддерживающих модернизацию или замену дизельных двигателей.
  • Оказание помощи подрядчикам в получении средств гранта EPA DERA на модернизацию или замену дизельных двигателей.
3. Если город Портленд определит, что мое оборудование и транспортные средства соответствуют требованиям CAC, будет ли это одобрение принято другими агентствами, которые принимают требования CAC, и наоборот?

Да. Одной из основных целей регионального подхода к разработке инициативы CAC является снижение административной нагрузки на подрядчиков за счет отсутствия нескольких стандартов и нескольких процессов соответствия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *