Glavne vrste dizelskih motorjev

Tri skupine osnovnih velikosti
Obstajajo tri skupine osnovnih velikosti dizelskih motorjev, ki temeljijo na moči - mali, srednji in veliki. Majhni motorji imajo vrednosti napajanja manj kot 16 kilovatov. To je najpogosteje proizveden tip dizelskega motorja. Ti motorji se uporabljajo v avtomobilih, lahkih tovornjakih ter nekaterih kmetijskih in gradbenih aplikacijah ter kot majhni stacionarni generatorji električne energije (kot so tisti, ki so na področju užitka) in kot mehanski pogoni. Običajno so neposredni vbrizgani, vgrajeni, štiri- ali šestvaljni motorji. Mnogi so turbo polnilniki s hladilniki.

Srednji motorji imajo zmogljivosti moči od 188 do 750 kilovatov ali 252 do 1.006 konjskih moči. Večina teh motorjev se uporablja v težkih tovornjakih. Običajno so neposredni vbrizgani, vgrajeni, šestvaljni turbopolnilni in po hladilni motori. Nekateri motorji V-8 in V-12 spadajo tudi v to skupino velikosti.

Veliki dizelski motorji imajo oceno moči, ki presegajo 750 kilovatov. Ti edinstveni motorji se uporabljajo za morske, lokomotivne in mehanske pogone in za proizvodnjo električne energije. V večini primerov so sistemi z neposrednim injiciranjem, turbopolnilniki in ohlajeni sistemi. Lahko delujejo na 500 revolucij na minuto, ko sta zanesljivost in trajnost kritična.

Dvotaktni in štiritaktni motorji
Kot smo že omenili, so dizelski motorji zasnovani tako, da delujejo v dvo- ali štiritaktnem ciklu. V tipičnem motorju s štirim motorjem so dovod in izpušni ventili ter šoba za vbrizgavanje goriva nameščena v glavi cilindra (glej sliko). Pogosto so uporabljeni dvojni dogovori - dva vnos in dva izpušna ventila -.
Uporaba dvotaktnega cikla lahko odpravi potrebo po enem ali obeh ventilih v zasnovi motorja. Obiranje in dovodni zrak je običajno na voljo prek vrat v oblogi jeklenke. Izpušni izpušni plini so lahko skozi ventile, ki se nahajajo v glavi valja ali skozi vrata v jeklenki. Konstrukcija motorja je poenostavljena pri uporabi zasnove pristanišč, namesto da bi potrebovali izpušne ventile.

Gorivo za dizelske
Naftni proizvodi, ki se običajno uporabljajo kot gorivo za dizelske motorje, so destilati, sestavljeni iz težkih ogljikovodikov, z vsaj 12 do 16 ogljikovimi atomi na molekulo. Ti težji destilati so vzeti iz surove nafte, potem ko se odstranijo bolj hlapne dele, ki se uporabljajo v bencinu. Točke vrelišča teh težjih destilatov segajo od 177 do 343 ° C (351 do 649 ° F). Tako je njihova temperatura izhlapevanja veliko višja od temperature bencina, ki ima manj ogljikovih atomov na molekulo.

Voda in usedlina v gorivih sta lahko škodljiva za delovanje motorja; Čisto gorivo je bistvenega pomena za učinkovite sisteme vbrizgavanja. Goriva z visokim ogljikovim ostankom lahko najbolje ravna z motorji vrtenja z nizko hitrostjo. Enako velja za tiste z visoko vsebnostjo pepela in žvepla. Cetanska številka, ki definira kakovost vžiga goriva, se določi z uporabo ASTM D613 "Standardna preskusna metoda za cetansko število dizelskih kurilnih olj."

Razvoj dizelskih motorjev
Zgodnje delo
Rudolf Diesel, nemški inženir, je zamislil idejo za motor, ki zdaj nosi njegovo ime, potem ko je iskal napravo za povečanje učinkovitosti motorja Otto (prvi motor s štirimi motorji, ki ga je zgradil nemški inženir iz 19. stoletja Nikolaus Otto). Diesel je spoznal, da bi lahko postopek električnega vžiga bencinskega motorja odpravil, če bi lahko med stiskalnim potekom batne cilindra naprave segreli zrak na temperaturo, višjo od temperature samodejnega izražanja danega goriva. Diesel je takšen cikel predlagal v svojih patentih 1892 in 1893.
Prvotno je bil kot gorivo predlagan bodisi premog v prahu ali tekoči nafti. Diesel žaga v prahu, stranski proizvod min SAAR, kot hitro na voljo gorivo. Za vnos premogovega prahu v jeklenko motorja je treba uporabljati stisnjen zrak; Vendar pa je bil nadzor nad hitrostjo vbrizgavanja premoga težaven in potem, ko je eksperimentalni motor uničil eksplozijo, se je dizel obrnil na tekoči naftni naftni. Še naprej je vpisoval gorivo v motor s stisnjenim zrakom.
Prvi komercialni motor, zgrajen na patentih Diesela, je v St. Louisu v državi Mo. namestil Adolphus Busch, pivovar, ki je na ogled videl na razstavi v Münchnu in od Diesela kupil licenco za proizvodnjo in prodajo motorja v ZDA in Kanadi. Motor je uspešno deloval leta in je bil predhodnik motorja Busch-Sulzer, ki je v prvi svetovni vojni poganjal številne podmornice ameriške mornarice. Drugi dizelski motor, ki se je uporabljal za isti namen v Grotonu, Conn.

Dizelski motor je postal glavna elektrarna za podmornice med prvo svetovno vojno. V uporabi goriva ni bil ekonomičen, ampak se je tudi v vojnih pogojih izkazal za zanesljivo. Dizelsko gorivo, manj hlapno kot bencin, je bilo bolj varno shranjeno in obravnavano.
Na koncu vojne so mnogi moški, ki so upravljali z dizli, iskali mirovna delovna mesta. Proizvajalci so začeli prilagajati dizle za mirovno gospodarstvo. Ena od spreminjanja je bil razvoj tako imenovanega semidizla, ki je deloval na dvotaktnem ciklu pri nižjem kompresijskem tlaku in uporabil vročo žarnico ali cev, da bi vžgal naboj goriva. Te spremembe so povzročile, da je motor cenejši za gradnjo in vzdrževanje.

Tehnologija injiciranja goriva
Ena nasprotovalna značilnost celotnega dizla je bila nujnost visokotlačnega kompresorja za vbrizgavanje. Ne samo, da je bila potrebna energija za pogon zračnega kompresorja, ampak tudi hladilni učinek, ki se je zakasnil, ko je stisnjen zrak, običajno pri 6,9 megapaskalnih (1.000 funtov na kvadratni palec), nenadoma razširjen v valj, ki je bil pod pritiskom približno 3,4 do 4 megapaskale (493 do 580 funtov na kvadratni palec). Diesel je potreboval visokotlačni zrak, s katerim je v valj vnesti premog v prahu; Ko je tekoči naftni naftni premog zamenjal v prahu kot gorivo, bi lahko črpal črpalko, ki je nameščena na mestu visokotlačnega zračnega kompresorja.

Obstajalo je več načinov, kako je bilo mogoče uporabiti črpalko. V Angliji je podjetje Vickers uporabljalo tako imenovano metodo skupnega tipa, v kateri je baterija črpalk vzdrževala gorivo pod pritiskom v cevi, ki je poganjala dolžino motorja s vodilnimi do vsakega valja. Iz te železniške (ali cevi) linije za oskrbo z gorivom je vrsta vbrizgalnih ventilov priznala naboj goriva na vsak valj na pravi točki v svojem ciklu. Druga metoda, ki je uporabila kreten, ki deluje na CAM, ali bat, črpalke za dostavo goriva pod trenutnim visokim pritiskom na vbrizgavalni ventil vsakega valja ob pravem času.

Odprava zračnega kompresorja vbrizgavanja je bila korak v pravo smer, vendar je bilo treba rešiti še en problem: izpuh motorja je vseboval prekomerno količino dima, tudi pri izhodih, ki so dobro v oceni motorja konjske moči in čeprav tam je bil dovolj zraka v jeklenki, da je zažgal naboj goriva, ne da bi pustil razbarvani izpuh, ki je običajno označevala preobremenitev. Inženirji so končno spoznali, da je težava v tem, da je trenutni visokotlačni injekcijski zrak, ki eksplodira v valj motorja Poiščite atome kisika, da dokončate postopek zgorevanja, in ker kisik predstavlja le 20 odstotkov zraka, je imel vsak atom goriva le eno možnost v petih, ko je naletel na atom kisika. Rezultat je bil nepravilno kurjenje goriva.

Običajna zasnova šobe za vbrizgavanje goriva je gorivo vnesli v jeklenko v obliki stožčastega razpršila, pri čemer se hlapi sevajo iz šobe, in ne v toku ali curka. Zelo malo bi lahko naredili, da bi gorivo temeljiteje razpršili. Izboljšano mešanje je bilo treba doseči z dodatnim gibanjem zraku, najpogosteje z indukcijskim vrtincem zraka ali radialnega gibanja zraka, imenovanega Squish ali oboje, z zunanjega roba bata proti sredini. Za ustvarjanje tega vrtinčenja in škripanja so bile uporabljene različne metode. Najboljši rezultati se očitno dobijo, ko ima zračni vrtinec določen odnos do hitrosti vbrizgavanja goriva. Učinkovita uporaba zraka znotraj jeklenke zahteva rotacijsko hitrost, zaradi katere se zaprt zrak neprekinjeno premika iz enega razpršila v drugo v obdobju injiciranja, brez izjemnega umora med cikli.


Čas objave: avgust-05-2021

Pošljite nam svoje sporočilo:

Tu napišite svoje sporočilo in nam ga pošljite