Giới thiệu
Động cơ đốt trong cho máy điện được xây dựng để hoạt động trên một trong hai nguyên tắc cơ bản, cụ thể là, bốn và hai chu kỳ. Để cạnh tranh và lợi nhuận trong nặng thuế công nghiệp, tạo ra, hóa chất, hoặc các lĩnh vực đường ống, động cơ thương mại lớn thường tăng áp để có được tối đa đầu ra, như động cơ, hệ thống tăng áp khác nhau trong thiết kế và xây dựng. Hiện tại nặng động cơ diesel hoạt động đòi hỏi phải có hệ thống điều khiển thiết bị cụ thể và cơ.
Nhiều mẫu thiết kế khác nhau đã dẫn đến rất nhiều bằng sáng chế được cấp cho các nhà sản xuất động Quan trọng không kém là công cụ thiết kế là cài đặt các đơn vị. Đúng kích thước của trao đổi nhiệt, lọc không khí, bộ phận giảm thanh thải, tản nhiệt, tháp làm mát, và đường ống sẽ đảm bảo điều kiện hoạt động thích hợp. Thành phần này thường được lựa chọn xây dựng động cơ. Quan trọng, là nền tảng thiết kế và phân tích đất, hỗ trợ đảm bảo động cơ đầy đủ.
Động cơ 4 kì.
Động cơ 4 kì hoàn thành trình tự của nó trong hai cuộc cách mạng động cơ, hoặc bốn nét của piston. Như hình. 3,1, sự kiện này là hút, nén, mở rộng, và xả. Áp lực thay đổi thể tích được chỉ định trong Bảng 3.1.
Hình.3.1 Động cơ 4 kì
1.Hút : Với mở van đầu vào, piston rút ra trong không khí để điền vào xi lanh 2.Nén :Với van đóng cửa, piston nén phun không khí, bắt đầu gần cuối nén 3.Mở rộng: Đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu mở rộng buộc piston xuống 4.Xả: Van xả mở ra, các lực lượng piston tăng khí đốt của xi lanh.
Bảng 3.1. Những thay đôi của áp - khối lượng của động cơ
Chu trình Khối lượng trong xi lanh áp suất
hút Tăng Littlethay đổi
nén Giảm Tăng
mở rộng Tăng Giảm
xả Giảm thay đổi nhỏ
Động cơ 2 kì
Như hình. 3.2 cho thấy, kéo động cơ chu kỳ có cổng đầu vào ở phần dưới của hình trụ, qua đó áp lực không khí để nhặt vào xi lanh. Khí thải thoát qua hai hoặc bốn van trong đầu xi-lanh. Trong thiết kế hoàn toàn chuyển, một hàng của cửa xả nằm ở một bên và một dãy các cổng đầu vào khác, tạo thành một dòng chảy vòng lặp của khí. Van xả, động cơ diesel 2 kì được gọi là động cơ dòng ngược.
Một loại dòng ngược đơn vị 2 kỳ là động cơ piston Hai crankshafts được sử dụng, một ở phía trên của xi lanh và khác ở phía dưới. Mỗi người có một piston và thanh đáp lại về phía trung tâm của hình trụ. Piston chốt kiểm soát cửa xả, piston đầu, nhặt rác cổng. Khí đốt cháy vànhặt rác luồng không khí trong cùng một hướng.
Định nghĩa từ ngữ liên quan đến hiệu suất động cơ hỗ trợ trong việc đánh giá các dữ liệu điện. Thuật ngữ quan trọng được xác định trong hộp lượng:
Hình. 3.2 Động cơ 2 kì.
1.Hút : Van xả đóng cửa. Cổng Intake mở, không khí dưới áp lực đầy xi lanh.
3.Mở rộng : Van xả đóng cửa, cổng đầu vào đóng cửa của piston. Nhiên liệu tiêm bỏng. Mở rộng khí lực lượng piston xuống
4.Xả: van mở, cổng lượng đóng cửa, khí thải thoát ra trước khi mở cổng lượng ĐỊNH NGHĨA THUẬT NGỮ.
A Một khu vực Piston, in2 (mm2)
Phanh horseporwe (mã lực) Chỉ định mã lực nhân bằng hiệu quả cơ khí, mã lực (kW).
Phanh áp lực meaneffective (bmep) Công cụ hữu ích để so sánh Đánh giá continousoperation của variout động cơ. Tính từ bmep = 33.000 mã lực / LAnC, bốn và hai động cơ chu kỳ. Xếp hạng Comercial của 200 bmep và qua lớn nặng vụ bốn chu kỳ diesel100 bmep và hơn trong hai chu kỳ động cơ hiện đang có sẵn. Bất kỳ gia tăng lớn trong xếp hạng bmep yêu cầu sửa đổi quyết liệt của các bộ phận nhiệt LOADES như piston trưởng. Kể từ khi áp lực bắn tăng tại một bmep cao hơn, một đánh giá tải mang trục khuỷu và cấu trúc khung là cần thiết.
C Số xi lanh
Tỉ số nén (Rc) Tỷ lệ thể tích V xuôi Vc khối lượng giải phóng mặt bằng ở đầu của du lịch piston rẽ Khối lượng không khí quét bởi tất cả các piston trong đột quỵ điện mỗi phút
tính từ Vd = lan
Ma sát mã lực (fhp) Xác định với một sức mạnh - hấp thụ thiết bị, hoặc băng thử, trong quá trình kiểm tra mã lực phanh, mã lực (kW)
H nhiệt của nhiên liệu bị đốt cháy, Btu / lb (kJ / kg)(kW).
Chỉ ra hoirepower (IHP) Tổng mã lực, bỏ qua ma sát và các thiệt hại khác, mã lực IHP = P1 (LAnC/33000)
L Piston đột quỵ, trong (mm)
Trung bình ròng trung bình chỉ ra áp lực áp suất làm việc trên piston trong chu kỳ động cơ, psi (kPa). Xuất phát từ hội nhập của các áp lực chỉ số khối lượng thẻ được thực hiện bởi một công cụ đồng bộ hóa với quay trục khuỷu động cơ.
Hiệu quả Cơ (nm) (IHP - fhp) IHP, hoặc mã lực / IHP, phần trăm .. n điện đột quỵ mỗi phút
N Số vòng quay động cơ mỗi phút. P1 Average net áp lực, psi (kPa)
Piston tốc độ (S) Tổng số chuyển động của piston trong 1 phút, S = 2LN, ft / min (m / s).
Tốc độ piston lớn động cơ diesel hiện nay sẽ nằm trong khoảng 1500 để 2000 ft / min (7.62 đến 10,16 m / s) trong bốn động cơ chu kỳ và ft 1000 1500 / min (5.08 đến 7,62 m / s) cho hai động cơ chu kỳ
SFC nhiên liệu cụ thể tiêu thụ đầy tải, lb / hp * h (g / kWh)
Nhiệt hiệu quả (Te) Tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả Fule; Te = 2545/sfc (H)cơ. Vd Rẽ khối lượng mỗi phút, IN3 (mm3)
Tỷ lệ phần trăm Điều chỉnh điện áp tăng điện áp khi đầy tải được lấy ra khỏi động , bày tỏ (0% tải điện áp - 100% tải điện áp) / 100% tải điện áp
thể tích hiệu quả Tỷ lệ khối lượng không khí bị mắc kẹt trong xi lanh để khối lượng xi lanh thực tế. Về cơ bản là một công cụ để đánh giá không khí động cơ - hệ thống cảm ứng
CÂN NHẮC VIỆC ĐẶT ĐỘNG CƠ Định vị trí các nơi đặt.
Nơi để đặt một nhà máy điện động cơ được chi phối bởi điều kiện đất đai, phương tiện vận tải, làm mát sẵn có nước, nhiệt độ môi trường xung quanh, và điều kiện khí quyển liên quan đến bụi và ăn mòn yếu tố. Nếu khu đô thị là được severd, quyết định về việc liệu để xác định vị trí tại trung tâm phụ tải hoặc tại chu vi của nó sẽ phụ thuộc vào chi phí và sử dụng đất tại các trung tâm phụ tải. Ưu điểm của chu vi một vị trí bao gồm các phương tiện vận tải đường bộ cho dịch vụ và phân phối nhiên liệu cộng với không hạn chế yardage. Tài sản này phải được cân nhắc với dòng mất trung tâm thực.
Hệ số tải vật
Xem xét các yếu tố kinh tế và kích thước nhà máy vật lý, tải tăng trưởng trong giai đoạn khấu hao dự kiến sẽ được phân tích thông qua tham khảo hồ sơ điều hành trước đó, điều kiện kinh tế địa phương, biên lai bưu điện, trường học điều tra dân số dữ liệu, thông quan ngân hàng, và nhân vật tổng thể của nền kinh tế công nghiệp, thương mại, nông nghiệp, trong khu vực để được phục vụ bởi nhà máy
Phân tích này cung cấp các dữ liệu về thu nhập có thể dựa trên cơ cấu giá hiện tại, quyết định bởi các điều kiện theo đó việc xây dựng nhà máy ủy quyền đã thu được. Theo mẫu báo cáo lợi nhuận hoạt động, chi phí, và dự trữ trong thời gian khấu hao đẩy nhanh sự chấp nhận của các cơ quan tài chính. Khi một đô thị làm cacs dự án nhà máy điện, bộ phận kỹ thuật phải được nhận thức của các hạn chế đó quy phạm pháp luật như phát hành trái phiếu tối đa, số tiền, và các phương thức ký kết hợp đồng mua, xây dựng mới nó.
Chọn động cơ
Kích cỡ và kiểu động cơ đã lựa chọn được xác định bằng dự kiến của dịch vụ đạt đỉnh, trong trường hợp khẩn cấp, điện dự phòng, sao lưu liên tục của một nguồn cung cấp điện bên ngoài, hoặc thực vật bị cô lập. Hãy xem xét rằng các công ty công suất nhà máy là sản lượng tối đa với các đơn vị lớn nhất ra khỏi dịch vụ. Các yếu tố tải nhà máy ảnh hưởng đến kích thước động cơ. Trong trường hợp dịch vụ 24-h liên tục có được một yếu tố tải trọng cao, một đơn vị có khả năng giao tải toàn bộ nhà máy (được hỗ trợ bởi điện dự phòng) thường được chọn.
Hình .3.4 Đường cong tải hàng ngày.
Một đường cong thời gian tải (xem hình 3,3) được phát triển từ các đường cong tải hàng ngày (hình 3,4). Đường cong tải hàng ngày cho thấy những thay đổi trong tải trong một khoảng thời gian 24-h và những thay đổi trong tải trong mùa bình thường và giúp các nhà khai thác để dự đoán thời gian tải tối đa. Các đường cong thời gian tải, có nguồn gốc từ các dữ liệu đăng nhập hàng ngày đường cong tải trong kilowatts thay đổi như thế nào trong tỷ lệ phần trăm của tổng số giờ trong một năm. Đối với cao điểm 2200 - kW tải, ví dụ, tải trọng vượt quá 600 kW 20% tổng số giờ, nó vượt quá 900 kW 50% tổng số giờ. Trong việc dự đoán các thông số tải trong tương lai, các đường cong thời gian có thể có thể được phát triển để hỗ trợ tăng trưởng cao.
Xác định đầu ra cao động cơ
Đầu ra cao công suất động cơ tăng áp đang hoạt động thành công và kinh tế trong dịch vụ thuế lớn liên tiếp. Có một số lý do cho điều này.
Nghiên cứu và Phát triển. Nghiên cứu và phát triển của áp suất cao động cơ tỷ lệ tăng áp yêu cầu hiệu quả cao kết hợp của bộ tăng áp-blower khí - phần tuabin. Kết hợp turbo tăng áp và động cơ phù hợp đã mang lại bmep đánh giá trên 200. Cải thiện không khí lượng và manifolding thải, thông qua dòng chảy, bốn con van trong cả hai bốn và hai động cơ dòng ngược chu kỳ, và van - cổng tinh giản góp phần vào hệ số dòng chảy được cải thiện và hiệu suất thể tích cao hơn.
Van chồng chéo thời gian và đầu vào / được thiết kế để nhặt rác tốt hơn và tăng lượng không khí bị mắc kẹt. Aftercooling làm giảm xả quạt gió - nhiệt độ không khí, tăng mật độ không khí miễn
phí cho các xi lanh cũng như hạ thấp nhiệt độ chu kỳ ban đầu và tải nhiệt trên các bộ phận quan trọng. Một khối lượng lớn không khí cho phép để được đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn, tăng công suất đầu ra
Flood - piston làm mát làm giảm nhiệt độ vành đai nhẫn, vòng piston cải thiện đời sống và tiêu thụ dầu bôi trơn. Áo khoác cao tốc độ nước làm mát làm giảm lót tường ứng suất nhiệt cũng như piston và xi lanh đầu boong. Một ống xả cách nhiệt góp phần năng lượng tối đa với bộ tăng áp động cơ. Xoá bỏ nước làm mát bằng ống xả đường ống làm giảm tải nhiệt của bộ tản nhiệt và excharge nhiệt.
Bốn loại chính. Dựa vào nhiên liệu bị đốt cháy, bốn loại chính của cao - động cơ công suất là diesel, nhiên liệu kép, cao nén tia lửa khí đánh lửa, và cái gọi là tripower. Nguyên tắc diesel, cấp bằng sáng chế vào năm 1983 bởi Rudolph Diesel, một kỹ sư người Đức, bao gồm nén không khí trong xi-lanh động cơ đến một nhiệt độ trên điểm đánh lửa của nhiên liệu phun. Tỉ lệ nén cao, trên 12:01, cho mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn cụ thể hơn so với bất kỳ hành động lực chính vào thời điểm đó
Động cơ nhiên liệu kép hoạt động trong chu kỳ động cơ diesel, ngoại trừ thay vì giới thiệu không khí trong xy lanh, một hỗn hợp của khí đốt và không khí được sử dụng. Đơn vị hiện đại nhất sử dụng khí tự nhiên, mặc dù các khí khác, đặc biệt là những loại paraffin, đã được lựa chọn
Tia lửa nén động cơ khí đốt đánh lửa hoạt động theo nguyên tắc khí - cung cấp hỗn hợp không khí sẽ không bắt lửa ở tỷ lệ nén diesel rằng một rất tìm hiểu tỷ lệ không khí / nhiên liệu được đảm bảo. Một nguồn đánh lửa là cần thiết để cháy, chẳng hạn như một tia lửa điện một thiết kế đặc biệt cao điện áp bugi.
Công cụ Tripower là về cơ bản nhiên liệu kép nhưng có khả năng chuyển đổi để tia lửa khí đánh lửa hoạt động. Nhiên liệu vòi phun được thay thế bằng một bugi tích hợp và đúc, một ổ đĩa từ được xây dựng. Bơm nhiên liệu được ngừng hoạt động, hoặc loại bỏ, và nhiên liệu dầu hệ thống van off. Thống đốc kiểm soát được lựa chọn là tương tự như đối với hai hoạt động nhiên liệu.
Tăng áp
Như hình 3.5 cho thấy, tăng áp cung cấp mật độ không khí tăng lên xi lanh làm việc. Hai hệ thống cơ bản được phổ biến, xung sạc pin và không đổi - áp lực, cho cả hai và bốn động cơ chu kỳ. Tăng áp bao gồm một quạt máy nén phần, và xả - tuabin khí phần. Cánh quạt máy nén được gắn trên một trục chung với bánh xe tuabin. Trong các động cơ lớn, Các vỏ tua bin là nước làm mát. Đơn vị nhỏ hơn (và các loại ô tô) không được làm mát.
Xung sạc. Turbo tăng áp cho xung sạc có hai hoặc nhiều đoạn nhập khí một vòng vòi phun cánh hướng khí chống lại các bánh xe tuabin. (Constant áp sạc sử dụng một đoạn văn nhập cảnh duy nhất) Thể hiện trong hình. 3,6 là một mặt cắt ngang điển hình của một bộ tăng áp thông thường. Xung sạc hệ thống được hiển thị trong hình. 3,7 có thể được áp dụng cho cả hai và bốn động cơ
chu kỳ, và nó bao gồm 1-4 ống nhập mỗi bốn đa tạp, V -16 động cơ có thể có bốn xi lanh vào 4 đa tạp. Đây là lựa chọn cho việc sử dụng áp suất không đổi trở nên hấp dẫn (xem hình 3,7).
Hình.3.6. Thông thường turbo tăng áp mặt cắt ngangthống.
T = Turbo tăng áp AC = Aftercooled E = Ống khí
A = Đầu vào hỗn hợp khí C = Trụ điện
Sạc áp suất không đổi. Đối với sạc áp suất không đổi, một máy bay phản lực sir assit chống lại bánh xe tuabin cho phép động cơ được cung cấp với áp suất không khí để bắt đầu. Sự đơn giản vốn có của ống xả đơn cách điện được hiển thị trong 3,8 hình, một nhà máy điện diesel với hai thiết kế uniFLOW chu kỳ. Trong hệ thống áp suất liên tục, các xung thải xi lanh được loại bỏ bởi các ống tương đối lớn để tuabincơ.
Cân bằng nhiệt động cơ: Nhiệt động cơ là một sự cố của tổng nhiệt có sẵn trong nhiên liệu tiêu thụ của động Bao gồm trong sự phá vỡ các điện cung cấp, áo khoác - nước làm mát, turbo tăng áp làm mát, không khí aftercooling, dầu bôi trơn làm mát khí thải, và bức xạ.
Hình 3.8 Ống xả đơn - cách nhiệt đa dạng
đều được thể hiện trong Btu / mã lực * h (W / kW) hoặc như là một tỷ lệ phần trăm tổng nhiệt. Các thủ tục để có được những dữ liệu này bao gồm đo lưu lượng nước làm mát và sự chênh lệch nhiệt độ trong một thời gian thử thách nhất định. Các sản phẩm của pounds (kg) mỗi giờ và sự khác biệt giữa các độ cho tỷ lệ loại bỏ nhiệt để làm mát sẽ cho cả hai nước và chất bôi trơn chảy qua động cơ.
Bảng 3.2 cho thấy một sự cân bằng nhiệt điển hình cho tải đầy đủ và là cơ sở nhiên liệu cụ thể tiêu thụ (SFC) của động cơ. Đầy đủ diesel - dầu hoạt động, SFC là khoảng 0,36 lb.bhp * h (219 g / kWh). Dựa trên 19.350 Btu / lb (44.965 kJ / kg) nhiên liệu, tổng nhiệt có sẵn là 6967 Btu / mã lực * h (2736 W / kW). Kép - động cơ nhiên liệu bằng cách sử dụng 6% nhiên liệu thí điểm, khoảng 6400 Btu / mã lực * h (2154 W / kW) là một giá trị trung bình. Cao nén khí tia lửa - đánh lửa hoạt