وصف موجز للتركيب الهيكلي ووظائف المكونات لمحركات الديزل

الخلاصة: يمكن لمحركات الديزل إنتاج الطاقة أثناء التشغيل.بالإضافة إلى غرفة الاحتراق وآلية قضيب توصيل الكرنك التي تعمل على تحويل الطاقة الحرارية للوقود مباشرة إلى طاقة ميكانيكية، يجب أن يكون لديهما أيضًا آليات وأنظمة مقابلة لضمان تشغيلهما، وتكون هذه الآليات والأنظمة مترابطة ومنسقة.الأنواع والاستخدامات المختلفة لمحركات الديزل لها أشكال مختلفة من الآليات والأنظمة، ولكن وظائفها هي نفسها في الأساس.يتكون محرك الديزل بشكل أساسي من مكونات الجسم وآليات قضيب توصيل الكرنك وآليات توزيع الصمامات وأنظمة السحب والعادم وأنظمة إمداد الوقود والتحكم في السرعة وأنظمة التشحيم وأنظمة التبريد وأجهزة التشغيل وغيرها من الآليات والأنظمة.

1- تركيب ووظائف مكونات محركات الديزل

محرك الديزل هو أحد أنواع محركات الاحتراق الداخلي، وهو عبارة عن جهاز لتحويل الطاقة يقوم بتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة من احتراق الوقود إلى طاقة ميكانيكية.محرك الديزل هو جزء الطاقة من مجموعة المولدات، ويتكون بشكل عام من آلية قضيب توصيل العمود المرفقي ومكونات الجسم، وآلية توزيع الصمام ونظام السحب والعادم، ونظام إمداد الديزل، ونظام التشحيم، ونظام التبريد، والنظام الكهربائي.

1. آلية ربط قضيب العمود المرفقي

ومن أجل تحويل الطاقة الحرارية المتحصل عليها إلى طاقة ميكانيكية، من الضروري إتمام ذلك من خلال آلية قضيب توصيل العمود المرفقي.تتكون هذه الآلية بشكل أساسي من مكونات مثل المكابس ودبابيس المكبس وقضبان التوصيل والأعمدة المرفقية والحذافات.عندما يشتعل الوقود ويحترق في غرفة الاحتراق، يؤدي تمدد الغاز إلى توليد ضغط في الجزء العلوي من المكبس، مما يدفع المكبس إلى التحرك ذهابًا وإيابًا في خط مستقيم.بمساعدة قضيب التوصيل، يدور العمود المرفقي لدفع آلة العمل (الحمل) للقيام بالعمل.

2. مجموعة الجسم

تشتمل مكونات الجسم بشكل أساسي على كتلة الأسطوانة ورأس الأسطوانة وعلبة المرافق.هي مصفوفة التجميع للأنظمة الميكانيكية المختلفة في محركات الديزل، وأجزاء كثيرة منها هي مكونات آليات كرنك محرك الديزل وقضبان التوصيل، وآليات توزيع الصمامات وأنظمة السحب والعادم، وأنظمة إمداد الوقود والتحكم في السرعة، وأنظمة التشحيم، والتبريد. أنظمة.على سبيل المثال، يشكل رأس الأسطوانة وتاج المكبس معًا مساحة غرفة الاحتراق، كما يتم ترتيب العديد من الأجزاء وقنوات السحب والعادم وممرات الزيت عليها.

3. آلية توزيع الصمام

لكي يقوم الجهاز بتحويل الطاقة الحرارية بشكل مستمر إلى طاقة ميكانيكية، يجب أيضًا أن يكون مزودًا بمجموعة من آليات توزيع الهواء لضمان الدخول المنتظم للهواء النقي وتفريغ غازات الاحتراق.

تتكون مجموعة الصمامات من مجموعة صمامات (صمام السحب، وصمام العادم، ودليل الصمام، ومقعد الصمام، وزنبرك الصمام، وما إلى ذلك) ومجموعة نقل (غماز، وغماز، وذراع متأرجح، وعمود ذراع متأرجح، وعمود كامات، وتروس توقيت ، إلخ.).تتمثل وظيفة مجموعة الصمامات في فتح وإغلاق صمامات السحب والعادم في الوقت المناسب وفقًا لمتطلبات معينة، واستنفاد غاز العادم في الأسطوانة، واستنشاق الهواء النقي، مما يضمن العملية السلسة لتهوية محرك الديزل.

4. نظام الوقود

يجب أن توفر الطاقة الحرارية كمية معينة من الوقود، الذي يتم إرساله إلى غرفة الاحتراق وخلطه بالكامل مع الهواء لتوليد الحرارة.ولذلك، يجب أن يكون هناك نظام الوقود.

تتمثل وظيفة نظام إمداد الوقود بمحرك الديزل في حقن كمية معينة من الديزل إلى غرفة الاحتراق عند ضغط معين خلال فترة زمنية معينة، وخلطها مع الهواء للقيام بأعمال الاحتراق.يتكون بشكل أساسي من خزان الديزل، مضخة نقل الوقود، مرشح الديزل، مضخة حقن الوقود (مضخة الزيت ذات الضغط العالي)، حاقن الوقود، جهاز التحكم في السرعة، إلخ.

5. نظام التبريد

من أجل تقليل فقدان الاحتكاك لمحركات الديزل وضمان درجة الحرارة الطبيعية للمكونات المختلفة، يجب أن يكون لدى محركات الديزل نظام تبريد.يجب أن يتكون نظام التبريد من مكونات مثل مضخة المياه، والرادياتير، والترموستات، والمروحة، وسترة الماء.

6. نظام التشحيم

تتمثل وظيفة نظام التشحيم في توصيل زيت التشحيم إلى أسطح الاحتكاك للأجزاء المتحركة المختلفة لمحرك الديزل، مما يلعب دورًا في تقليل الاحتكاك والتبريد والتنقية والختم ومنع الصدأ وتقليل مقاومة الاحتكاك والتآكل، ويأخذ بعيدا عن الحرارة الناتجة عن الاحتكاك، وبالتالي ضمان التشغيل العادي لمحرك الديزل.وتتكون بشكل رئيسي من مضخة الزيت، فلتر الزيت، مشعاع الزيت، الصمامات المختلفة، وممرات زيت التشحيم.

7. قم بتشغيل النظام

من أجل تشغيل محرك الديزل بسرعة، يلزم أيضًا وجود جهاز بدء للتحكم في بدء تشغيل محرك الديزل.وفقًا لطرق البدء المختلفة، عادةً ما يتم تشغيل المكونات المجهزة بجهاز التشغيل بواسطة محركات كهربائية أو محركات هوائية.بالنسبة لمجموعات المولدات عالية الطاقة، يتم استخدام الهواء المضغوط لبدء التشغيل.

2- مبدأ عمل محرك الديزل رباعي الأشواط

في العملية الحرارية، فإن عملية تمدد مائع العمل هي فقط التي لديها القدرة على القيام بالعمل، ونحن نطلب من المحرك أن يولد عملًا ميكانيكيًا بشكل مستمر، لذلك يجب علينا أن نجعل مائع العمل يتمدد بشكل متكرر.لذلك، من الضروري محاولة إعادة مائع العمل إلى حالته الأولية قبل التوسع.لذلك، يجب أن يمر محرك الديزل بأربع عمليات حرارية: السحب، والضغط، والتمدد، والعادم قبل أن يتمكن من العودة إلى حالته الأولية، مما يسمح لمحرك الديزل بتوليد العمل الميكانيكي بشكل مستمر.ولذلك، تسمى العمليات الحرارية الأربع المذكورة أعلاه دورة العمل.إذا أكمل مكبس محرك الديزل أربع أشواط وأكمل دورة عمل واحدة، فإن المحرك يسمى محرك ديزل رباعي الأشواط.

1. السكتة الدماغية

الغرض من شوط السحب هو استنشاق الهواء النقي والاستعداد لاحتراق الوقود.لتحقيق السحب، ينبغي تشكيل فرق الضغط بين داخل وخارج الاسطوانة.لذلك، خلال هذه الشوط، ينغلق صمام العادم، ويفتح صمام السحب، ويتحرك المكبس من المركز الميت العلوي إلى المركز الميت السفلي.يتوسع الحجم الموجود في الأسطوانة فوق المكبس تدريجيًا، وينخفض ​​الضغط.يكون ضغط الغاز في الأسطوانة أقل بحوالي 68-93 كيلو باسكال من الضغط الجوي.تحت تأثير الضغط الجوي، يتم امتصاص الهواء النقي إلى الاسطوانة من خلال صمام السحب.عندما يصل المكبس إلى النقطة الميتة السفلية، يغلق صمام السحب وتنتهي شوط السحب.

2. ضربة الضغط

الغرض من شوط الانضغاط هو زيادة ضغط ودرجة حرارة الهواء داخل الأسطوانة، مما يخلق الظروف الملائمة لاحتراق الوقود.بسبب إغلاق صمامات السحب والعادم، يتم ضغط الهواء الموجود في الأسطوانة، ويزداد الضغط ودرجة الحرارة أيضًا وفقًا لذلك.تعتمد درجة الزيادة على درجة الضغط، وقد يكون هناك اختلافات طفيفة بين محركات الديزل المختلفة.عندما يقترب المكبس من النقطة الميتة العليا، يصل ضغط الهواء في الأسطوانة إلى (3000-5000) كيلو باسكال وتصل درجة الحرارة إلى 500-700 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من درجة حرارة الاشتعال الذاتي للديزل.

3. ضربة التوسع

وعندما يوشك المكبس على الانتهاء، يبدأ حاقن الوقود في حقن الديزل داخل الأسطوانة، وخلطه مع الهواء لتكوين خليط قابل للاشتعال، وعلى الفور يشتعل ذاتيًا.في هذا الوقت، يرتفع الضغط داخل الأسطوانة بسرعة إلى حوالي 6000-9000 كيلو باسكال، وتصل درجة الحرارة إلى (1800-2200) درجة مئوية.تحت ضغط الغازات ذات درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي، يتحرك المكبس لأسفل إلى المركز الميت ويدفع العمود المرفقي للدوران، مما يؤدي إلى الشغل.ومع نزول مكبس تمدد الغاز، ينخفض ​​ضغطه تدريجياً حتى يتم فتح صمام العادم.

4. السكتة الدماغية العادم

4. السكتة الدماغية العادم

الغرض من شوط العادم هو إزالة غاز العادم من الأسطوانة.بعد اكتمال شوط الطاقة، يتحول الغاز الموجود في الأسطوانة إلى غاز عادم، وتنخفض درجة حرارته إلى (800~900) درجة مئوية وينخفض ​​الضغط إلى (294~392) كيلو باسكال.عند هذه النقطة، ينفتح صمام العادم بينما يظل صمام السحب مغلقًا، ويتحرك المكبس من المركز الميت السفلي إلى المركز الميت العلوي.تحت الضغط المتبقي ودفع المكبس في الاسطوانة، يتم تفريغ غاز العادم خارج الاسطوانة.عندما يصل المكبس إلى النقطة الميتة العليا مرة أخرى، تنتهي عملية العادم.بعد الانتهاء من عملية العادم، يغلق صمام العادم ويفتح صمام السحب مرة أخرى، وتكرر الدورة التالية ويعمل بشكل مستمر خارجيًا.

3 、 تصنيف وخصائص محركات الديزل

محرك الديزل هو محرك احتراق داخلي يستخدم الديزل كوقود.تنتمي محركات الديزل إلى محركات الاشتعال بالضغط، والتي يشار إليها غالبًا باسم محركات الديزل نسبة إلى مخترعها الرئيسي، الديزل.عندما يعمل محرك الديزل، فإنه يسحب الهواء من الأسطوانة ويتم ضغطه بدرجة عالية بسبب حركة المكبس، فتصل درجة حرارته العالية إلى 500-700 درجة مئوية.بعد ذلك، يتم رش الوقود في هواء عالي الحرارة في شكل ضباب، ويخلط مع الهواء عالي الحرارة لتكوين خليط قابل للاشتعال، والذي يشتعل ويحترق تلقائيًا.تعمل الطاقة المنطلقة أثناء الاحتراق على السطح العلوي للمكبس، فتدفعه وتحوله إلى عمل ميكانيكي دوار من خلال قضيب التوصيل والعمود المرفقي.

1. نوع محرك الديزل

(1) وفقًا لدورة العمل، يمكن تقسيمها إلى محركات ديزل رباعية الأشواط وثنائية الأشواط.

(2) وفقًا لطريقة التبريد، يمكن تقسيمها إلى محركات ديزل مبردة بالماء ومبردة بالهواء.

(3) وفقًا لطريقة السحب، يمكن تقسيمها إلى محركات ديزل بشاحن توربيني وغير بشاحن توربيني (تستنشق بشكل طبيعي).

(4) حسب السرعة، يمكن تقسيم محركات الديزل إلى عالية السرعة (أكثر من 1000 دورة في الدقيقة)، ومتوسطة السرعة (300-1000 دورة في الدقيقة)، ومنخفضة السرعة (أقل من 300 دورة في الدقيقة).

(5) وفقا لغرفة الاحتراق، يمكن تقسيم محركات الديزل إلى أنواع الحقن المباشر، وغرفة الدوامة، وغرفة ما قبل التشغيل.

(6) وفقًا لطريقة عمل ضغط الغاز، يمكن تقسيمها إلى محركات ديزل بمكبس مفرد، ومزدوج الفعل، ومكبس متقابل.

(7) وفقًا لعدد الأسطوانات، يمكن تقسيمها إلى محركات ديزل ذات أسطوانة واحدة ومحركات ديزل متعددة الأسطوانات.

(8) وفقًا لاستخدامها، يمكن تقسيمها إلى محركات الديزل البحرية، ومحركات الديزل للقاطرات، ومحركات الديزل للمركبات، ومحركات الديزل للآلات الزراعية، ومحركات الديزل للآلات الهندسية، ومحركات الديزل لتوليد الطاقة، ومحركات الديزل ذات الطاقة الثابتة.

(9) وفقًا لطريقة إمداد الوقود، يمكن تقسيمها إلى إمداد وقود مضخة زيت الضغط العالي الميكانيكية وإمداد وقود حقن التحكم الإلكتروني بالسكك الحديدية المشتركة عالي الضغط.

(10) وفقًا لترتيب الأسطوانات، يمكن تقسيمها إلى ترتيبات مستقيمة وعلى شكل حرف V، وترتيبات متعارضة أفقيًا، وترتيبات على شكل W، وترتيبات على شكل نجمة، وما إلى ذلك

(11) وفقا لمستوى الطاقة، يمكن تقسيمها إلى صغيرة (200KW)، متوسطة (200-1000KW)، كبيرة (1000-3000KW)، وكبيرة (3000KW وما فوق).

2. خصائص محركات الديزل لتوليد الطاقة

يتم تشغيل مجموعات مولدات الديزل بواسطة محركات الديزل.بالمقارنة مع معدات توليد الطاقة الشائعة مثل مولدات الطاقة الحرارية، ومولدات التوربينات البخارية، ومولدات توربينات الغاز، ومولدات الطاقة النووية، وما إلى ذلك، فهي تتميز بخصائص الهيكل البسيط، والاكتناز، والاستثمار الصغير، والبصمة الصغيرة، والكفاءة الحرارية العالية، والبدء السهل، التحكم المرن، وإجراءات التشغيل البسيطة، والصيانة والإصلاح المريحة، والتكلفة الشاملة المنخفضة للتجميع وتوليد الطاقة، وإمدادات الوقود والتخزين المريحة.معظم محركات الديزل المستخدمة لتوليد الطاقة هي أنواع مختلفة من محركات الديزل للأغراض العامة أو للأغراض الأخرى، والتي تتميز بالخصائص التالية:

(1) تردد وسرعة ثابتة

تردد طاقة التيار المتردد ثابت عند 50 هرتز و60 هرتز، لذلك يمكن أن تكون سرعة مجموعة المولدات 1500 و1800 دورة/دقيقة فقط.تستخدم الصين والدول السوفيتية السابقة المستهلكة للطاقة بشكل أساسي 1500 دورة/دقيقة، بينما تستخدم الدول الأوروبية والأمريكية بشكل أساسي 1800 دورة/دقيقة.

(2) نطاق الجهد مستقر

جهد الخرج لمولدات الديزل المستخدمة في الصين هو 400/230V (6.3kV لمجموعات المولدات الكبيرة)، مع تردد 50 هرتز وعامل طاقة cos ф= 0.8.

(3) نطاق اختلاف الطاقة واسع.

يمكن أن تتراوح قوة محركات الديزل المستخدمة لتوليد الطاقة من 0.5 كيلو واط إلى 10000 كيلو واط.بشكل عام، يتم استخدام محركات الديزل ذات نطاق طاقة يتراوح من 12 إلى 1500 كيلو وات كمحطات طاقة متنقلة، أو مصادر طاقة احتياطية، أو مصادر طاقة في حالات الطوارئ، أو مصادر طاقة ريفية شائعة الاستخدام.تُستخدم محطات الطاقة الثابتة أو البحرية بشكل شائع كمصادر للطاقة، حيث يصل إنتاج الطاقة إلى عشرات الآلاف من الكيلووات.

(4) لديه احتياطي طاقة معين.

تعمل محركات الديزل لتوليد الطاقة بشكل عام في ظل ظروف تشغيل مستقرة مع معدلات تحميل عالية.يتم تصنيف مصادر الطاقة في حالات الطوارئ والاحتياطية عمومًا بقدرة 12 ساعة، في حين يتم تصنيف مصادر الطاقة شائعة الاستخدام بقدرة مستمرة (يجب أن تقوم الطاقة المطابقة لمجموعة المولدات بخصم فقدان النقل وقوة الإثارة للمحرك، وترك احتياطي طاقة معين).

(5) مزود بجهاز للتحكم في السرعة.

لضمان استقرار تردد جهد الخرج لمجموعة المولدات، يتم تثبيت أجهزة التحكم في السرعة عالية الأداء بشكل عام.من أجل التشغيل المتوازي ومجموعات المولدات المتصلة بالشبكة، يتم تركيب أجهزة ضبط السرعة.

(6)لديها وظائف الحماية والأتمتة.

ملخص:

(7)نظرًا للاستخدام الرئيسي لمحركات الديزل لتوليد الطاقة باعتبارها مصادر طاقة احتياطية، ومصادر طاقة متنقلة، ومصادر طاقة بديلة، فإن الطلب في السوق يتزايد عامًا بعد عام.لقد حقق بناء شبكة الدولة نجاحًا كبيرًا، وحققت إمدادات الطاقة بشكل أساسي تغطية وطنية.وفي هذا السياق، يعد تطبيق محركات الديزل لتوليد الطاقة في السوق الصينية محدودًا نسبيًا، لكنها لا تزال لا غنى عنها لتنمية الاقتصاد الوطني.مع التطور المستمر لتكنولوجيا التصنيع وتكنولوجيا التحكم الآلي والتكنولوجيا الإلكترونية وتكنولوجيا تصنيع المواد المركبة في جميع أنحاء العالم.تتطور محركات الديزل لتوليد الطاقة نحو التصغير، والطاقة العالية، وانخفاض استهلاك الوقود، وانخفاض الانبعاثات، وانخفاض مستوى الضجيج، والذكاء.أدى التقدم المستمر والتحديثات للتقنيات ذات الصلة إلى تحسين قدرة ضمان إمدادات الطاقة والمستوى الفني لمحركات الديزل لتوليد الطاقة، مما سيعزز بشكل كبير التعزيز المستمر لقدرات ضمان إمدادات الطاقة الشاملة في مختلف المجالات.

https://www.eaglepowermachine.com/popular-kubota-type-water-cooled-diesel-engine-product/