Безкомпресорний дизель - Технічний словник Том I
Безкомпресорні дизелі мають найменшу пускову кількість оборотів на стислому повітрі-близько 0 5 обороту колінчастого валу, у компресорних - 2 - 3 обороти. Швидкохідні двигуни нормально запускаються З 05 - 5 оборотів в залежності від типу двигуна та його розміру. Бескомпресорні дизелі бувають з нерозділеною та розділеною камерами згоряння. Принципова схема найпростішого карбюратора. Безкомпресорні дизелі бувають з нерозділеною та розділеною камерами згоряння. Нерозділена камера згоряння є єдиним об'ємом, укладеним між головкою циліндра і поршнем. Бескомпресорні дизелі мають у порівнянні з компресорними ряд переваг: менша питома витрата палива, зручність в експлуатації. У силу цих причин вони набули найбільшого поширення. У безкомпресорному дизелі паливо розпорошується і змішується з повітрям безпосередньо в циліндрі і займається не миттєво, тому впорскування палива в циліндр починається до приходу поршня в ВМТ (точка О. Випередження впорскування в безкомпресорних дизелях становить 10 - 20 кута повороту кривошипа>У безкомпресорному дизелі паливо під великим тиском через форсунку впорскується в циліндр, де воно змішується зі стисненим повітрям і згоряє.Для забезпечення повного згоряння палива в короткий термін необхідно, щоб воно було розпорошене якомога тонше і рівномірніше займало весь об'єм камери згоряння>У безкомпресорних дизелях розпилювання палива здійснюється високим тиском паливного насоса або за допомогою особливої форкамери, в якій відбувається часткове згоряння палива. У безкомпресорних дизелях було здійснено новий - третій за рахунком - робочий цикл. підведенням тепла 1,складається з адіабатного стиснення повітря, ізохорного, а потім ізобарного підведення теплоти, адіабатного розширення газів та ізохорної віддачі тепла. У безкомпресорному дизелі паливо під великим тиском через форсунку впорскується в циліндр, де воно змішується зі стисненим повітрям і згоряє. Для забезпечення повного згоряння палива в короткий термін необхідно, щоб воно було розпорошене якомога тонше і рівномірно займало весь об'єм камери згоряння. У безкомпресорних дизелях струмінь палива, вприснутого під великим тиском, має форму конуса з кутом прибл. У сучасних безкомпресорних дизелях частина палива, що впорскується в стиснене до 600 - 650 С повітря, спалахує і згоряє теоретично при постійному обсязі. Інша ж частина палива, що впорскується, згоряє при постійному тиску. Продукти згоряння, розширюючись, виконують роботу і потім видаляються з циліндра. Паливні насоси безкомпресорних дизелів можна розбити на два основні типи: золотникові та клапанні. Паливо в безкомпресорних дизелях розпилюється за допомогою форсунок, які встановлюються в головках циліндрів. На кранах встановлені безкомпресорні дизелі. Система лтання таких дизелів складається з трьох частин: паливоподаючої, повітропідвідної та газовипускної.
Регулювання закритих форсунок безкомпресорних дизелів, зокрема регулювання тиску розпилювання, наведено вище - у розділі 3 гл. Найбільше поширення у сучасних безкомпресорних дизелях мають золотникові паливні насоси. Поперечний розріз безкомпресорного дизеля. Нині випускаються лише безкомпресорні дизелі. Показником погіршення роботи форсунок безкомпресорних дизелів є зміна кольору випускних газів, зниження потужності, а іноді навіть відмова від роботи окремихциліндрів. Форма факела палива, що впорскується. Для упорскування палива в швидкохідних безкомпресорних дизелях зі струминним розпилюванням прагнуть створити високий тиск впорскування. Допускаючи найбільших ступенів стиснення, сучасні безкомпресорні дизелі мають високу ефективність перетворення теплоти в роботу. Розглянутий цикл є ідеальним циклом безкомпресорних дизелів. Наведені вище значення відносяться до сучасних безкомпресорних дизелів, в яких паливо впорскується в циліндр безпосередньо насосом. Робота компресорних дизелів принципово аналогічна роботі безкомпресорних дизелів. Згоряння палива в компресорних дизелях відбувається теоретично тільки при постійному тиску. Тому індикаторні діаграми цих дизелів від діаграм, наведених на рис. 11.91 та 11.92, лінією згоряння, яка є для компресорних дизелів ізобару. Розпилення палива, що подається в циліндр, проводиться стисненим повітрям, що нагнітається до дизельного форсунки спеціальним компресором. Саме тому ці дизелі називають компресорними. Зважаючи на малу економічність вони в даний час не виробляються, але є в експлуатації. На схемі а зображено відкриту форсунку безкомпресорного дизеля; форсунка має регульований вихідний отвір. Індикаторна діаграма двотактного Сеска - ж пресорного дизеля. На рис 6.16 наведено індикаторну діаграму двотактного безкомпресорного дизеля з поперечно-щілинною продуванням. Лінія її відповідає випуску, лінія е ав-продування циліндра, ев - витік свіжого заряду.
На рис. 11.95 дана індикаторна діаграма чотиритактних безкомпресорних дизелів. Максимум тиску досягається у точці 3 безпосередньо після ст. Зазори між плунжером та втулкою паливногонасоси безкомпресорного дизеля досягають 2 - 3 мкм, тому про рівень придатності таких насосів для подальшої роботи доводиться судити за результатами огляду та перевірки герметичності. Загальна діаграма фаз газорозподілу. На рис. 16 наведена індикаторна діаграма чотиритактного безкомпресорного дизеля, що працює за циклом змішаного згоряння. Тут га є лінією впуску. В якості силової установки на тракторах переважно застосовуються чотиритактні безкомпресорні дизелі та карбюраторні двигуни. Карбюраторні двигуни в основному встановлюються на тракторах малої та середньої потужності та працюють на бензині, дестилаті, лігроїні та гасі. У стаціонарних установках з двигунами внутрішнього згоряння використовують переважно безкомпресорні дизелі, у транспортних, у тому числі автомобільних та тракторних, - карбюраторні двигуни та дизелі. У зв'язку зі значним поширенням на річковому флоті чотиритактного безкомпресорного дизеля ЗД6 на його базі для річкових газоходів та інших потреб народного господарства створено газорідинний двигун ЗД6 – ГД. Цикл із змішаним підведенням тепла. Розглянутий ідеальний змішаний цикл є основою роботи сучасних безкомпресорних дизелів. Залежно від способу подачі палива розрізняють компресорні або безкомпресорні дизелі. Паливом для дизелів є моторне паливо, солярове масло і дизельне паливо. В умовах дизельної електростанції ремонт паливних насосів та форсунок безкомпресорних дизелів зводиться до перебирання, очищення та заміни зношених або пошкоджених прецизійних деталей (плунжерів, втулок, розпилювачів, голок) новими. Іноді за наявності виробничих можливостей шляхом підбору деталей один до одного з доведенням (розтиром) вдається знову отримати справнупрецизійну пару. Пристрій для випробування нагнітальних клапанів паливного насоса на герметичність. При встановленні насоса на місце та в період експлуатації безкомпресорного дизеля герметичність плунжерної пари перевіряють без розбирання паливного насоса при кожному його опресуванні. На фіг 8 - 12 показаний графічно тепловий баланс безкомпресорного дизеля при повному навантаженні. Тепловий баланс двигуна, природно, змінюється із зміною навантаження. У міру зменшення її до холостого ходу qe падає також до нуля, qg і особливо дг-росте; qocm – зростає внаслідок більшого відносного значення втрат у навколишнє середовище при малих навантаженнях.
Для виконання першого з перерахованих умов паливо в сучасних безкомпресорних дизелях впорскується в циліндр насосом через форсунку з одним або декількома отворами дуже малого діаметра. Швидкість закінчення палива із сопла становить 100 і більше м/сек. При цьому струмінь палива при виході із сопла розпадається на окремі краплі, що утворюють факел палива в просторі згоряння, заповненому повітрям, стислим і нагрітим до високої температури. Розміри крапель, що утворюються, природно, різні; їхній діаметр становить від 5 до 80 мікрон. Хороші конструкції форсунок зазвичай дають до 80% крапель розміром від 15 до 40 мікрон. Нейман К-, Вплив швидкості згоряння на робочий процес безкомпресорного дизеля, Зб. Схема та теоретична індикаторна діаграма чотиритактного Сескомпресорного дизеля. Схема та теоретична індикаторна діаграма двотактного безкомпресорного дизеля. На рис. 11.91 представлені схема циліндра та теоретична індикаторна діаграма чотиритактного безкомпресорного дизеля. Коли поршень рухається від о. Схема та теоретична індикаторна діаграма чотиритактногоСескомпресорний дизель. Схема та теоретична індикаторна діаграма двотактного безкомпресорного дизеля. На рис. 11.92 представлені схема циліндра та теоретична індикаторна діаграма двотактного безкомпресорного дизеля. Коли поршень приходить у ст. У це повітря через форсунку F впорскується дрібно розпорошене важке рідке паливо, яке випаровується, спалахує і згоряє. Через ці вікна надходить продувне повітря з тиском 0 12 - 0 14 МПа ( 1 22 - 1 43 кгс / см2) і витісняє через клапан В відпрацьовані гази. В якості первинних двигунів пересувних електростанцій потужністю до 200 кет застосовують чотиритактні та двотактні безкомпресорні дизелі. Паливний насос золотникового типу. Третій спосіб є найбільш точним та застосовним до насосів усіх систем безкомпресорних дизелів. Третій спосіб є найбільш точним і застосовним для всіх систем насосів безкомпресорних дизелів. Цикл Тринклера або цикл зі змішаним підведенням теплоти, за яким працюють сучасні безкомпресорні дизелі (рис. 8.4 е), здійснюється за наступною схемою. Адіабату / - 2 відповідає стиску в циліндрі повітря до температури, що перевищує температуру самозаймання палива. Ізохора 2 - 3 відповідає процесу горіння палива, що впорскується в циліндр, а ізобара 3 - 4 зображує процес горіння решти палива в міру надходження його з форсунки. Розширення продуктів згоряння йде по адіабату 4 - 5, а ізохора 5 - 1 відповідає вихлопу газів, що відпрацювали в атмосферу. Нижче розглянуті основні ексшюатаційні правила для найбільш уживаних в даний час на станціях безкомпресорних дизелів і для газогенераторів, що мають тепер особливий інтерес. У геологорозвідувальних партіях та експедиціях поширені легенішвидкохідні чотиритактні та двотактні бензинові двигуни, а також безкомпресорні дизелі. Останні отримали найбільше застосування у розвідувальному бурінні завдяки високій економічності, стійкій роботі, малій масі та надійності в експлуатації. Дизель Д-54 також модернізовано. В останнім часом як силова установка все ширше застосування отримують двигуни внутрішнього згоряння і особливо безкомпресорні дизелі, що працюють на рідкому паливі. Двигуни внутрішнього згоряння, для яких ідеальним циклом є цикл із ізохорно-ізобарним підведенням теплоти, називаються безкомпресорними дизелями або просто дизелями.
У компресорних дизелях паливо розпилюється стисненим повітрям (60 – 90 кг/см.), що надходить від компресора, а у безкомпресорних дизелях – механічним шляхом за допомогою паливного насоса та форсунки під високим тиском. Форсунки виготовляють трьох основних видів: а) форсунки з пневматичним розпилюванням палива (компресорних дизелів); б) з насосним розпилюванням палива (безкомпресорних дизелів) та в) калоризаторних двигунів.