Résumé: Les moteurs diesel peuvent produire de l'énergie pendant le fonctionnement. En plus de la chambre de combustion et du mécanisme de bielle de la manivelle qui convertissent directement l'énergie thermique du carburant en énergie mécanique, ils doivent également avoir des mécanismes et des systèmes correspondants pour assurer leur fonctionnement, et ces mécanismes et systèmes sont interconnectés et coordonnés. Différents types et utilisations des moteurs diesel ont différentes formes de mécanismes et de systèmes, mais leurs fonctions sont fondamentalement les mêmes. Le moteur diesel est principalement composé de composants corporels et de mécanismes de canne à manivelle, de mécanismes de distribution de valve et de systèmes d'admission et d'échappement, de systèmes de contrôle de carburant et de contrôle de la vitesse, de systèmes de lubrification, de systèmes de refroidissement, de dispositifs de démarrage et d'autres mécanismes et systèmes.
1 、 Fonctions de composition et de composants des moteurs diesel
Le moteur diesel est un type de moteur à combustion interne, qui est un dispositif de conversion d'énergie qui convertit l'énergie thermique libérée de la combustion de carburant en énergie mécanique. Le moteur diesel est la partie électrique de l'ensemble du générateur, généralement composé de mécanisme de bielle de vilebrequin et de composants corporels, de mécanisme de distribution de valve et de système d'admission et d'échappement, système d'alimentation diesel, système de lubrification, système de refroidissement et système électrique.
1. Mécanisme de bielle de vilebrequin
Afin de convertir l'énergie thermique obtenue en énergie mécanique, il est nécessaire de le compléter via un mécanisme de bielle de vilebrequin. Ce mécanisme est principalement composé de composants tels que des pistons, des épingles de piston, des biels de connexion, des vileliers et des volants. Lorsque le carburant s'enflamme et brûle dans la chambre de combustion, l'expansion du gaz génère une pression au sommet du piston, poussant le piston pour se déplacer d'avant en arrière en ligne droite. À l'aide de la bielle, le vilebrequin tourne pour conduire la machinerie de travail (charge) pour travailler.
2. Groupe de corps
Les composants du corps comprennent principalement le cylindre, la culasse et le carter. Il s'agit de la matrice d'assemblage de divers systèmes mécaniques dans les moteurs diesel, et de nombreuses parties de celle-ci sont des composants de la manivelle du moteur diesel et des mécanismes de bielle, des mécanismes de distribution de soupape et des systèmes d'admission et d'échappement, des systèmes de contrôle de la vitesse et de la vitesse de carburant, des systèmes de lubrification et du refroidissement Systèmes. Par exemple, la culasse et la couronne de piston forment ensemble un espace de chambre de combustion, et de nombreuses pièces, des conduits d'admission et d'échappement et des passages à l'huile sont également disposés dessus.
3. Mécanisme de distribution de la valve
Pour qu'un appareil convertit en continu l'énergie thermique en énergie mécanique, il doit également être équipé d'un ensemble de mécanismes de distribution d'air pour assurer l'apport régulier d'air frais et une décharge de gaz déchets de combustion.
Le train de soupape est composé d'un groupe de soupape (soupape d'admission, vanne d'échappement, guide de soupape, siège de soupape et ressort de soupape, etc.) et un groupe de transmission (poussoir, poussoir, culbu , etc.). La fonction du train de soupape est d'ouvrir en temps opportun et de fermer les vannes d'admission et d'échappement en fonction de certaines exigences, d'épuiser le gaz d'échappement dans le cylindre et d'inhaler de l'air frais, d'assurer le processus lisse de la ventilation du moteur diesel.
4. Système de carburant
L'énergie thermique doit fournir une certaine quantité de carburant, qui est envoyée dans la chambre de combustion et complètement mélangée à l'air pour générer de la chaleur. Par conséquent, il doit y avoir un système de carburant.
La fonction du système d'alimentation en carburant du moteur diesel est d'injecter une certaine quantité de diesel dans la chambre de combustion à une certaine pression dans un certain délai et de le mélanger avec de l'air pour faire des travaux de combustion. Il se compose principalement d'un réservoir diesel, d'une pompe de transfert de carburant, d'un filtre diesel, d'une pompe à injection de carburant (pompe à huile à haute pression), d'un injecteur de carburant, d'un contrôleur de vitesse, etc.
5. Système de refroidissement
Afin de réduire la perte de frottement des moteurs diesel et d'assurer la température normale de divers composants, les moteurs diesel doivent avoir un système de refroidissement. Le système de refroidissement doit être composé de composants tels qu'une pompe à eau, un radiateur, un thermostat, un ventilateur et une veste d'eau.
6. Système de lubrification
La fonction du système de lubrification consiste à fournir de l'huile de lubrification aux surfaces de frottement de diverses parties mobiles du moteur diesel, qui joue un rôle dans la réduction de la prévention des frottements, du refroidissement, de la purification, de l'étanchéité et de la prévention de la rouille, de la réduction de la résistance et de l'usure à la friction et à la prise loin de la chaleur générée par la friction, garantissant ainsi le fonctionnement normal du moteur diesel. Il se compose principalement d'une pompe à huile, d'un filtre à huile, d'un radiateur d'huile, de diverses vannes et de passages à l'huile de lubrification.
7. Démarrez le système
Afin de démarrer rapidement le moteur diesel, un dispositif de départ est également nécessaire pour contrôler le début du moteur diesel. Selon différentes méthodes de départ, les composants équipés du dispositif de départ sont généralement démarrés par des moteurs électriques ou des moteurs pneumatiques. Pour les ensembles de générateurs de haute puissance, l'air comprimé est utilisé pour le démarrage.
2 、 Le principe de travail d'un moteur diesel à quatre traits
Dans le processus thermique, seul le processus d'extension du liquide de travail a la capacité de travailler, et nous avons besoin que le moteur génére en continu un travail mécanique, nous devons donc faire en sorte que le liquide de travail se développe à plusieurs reprises. Par conséquent, il est nécessaire d'essayer de restaurer le liquide de travail à son état initial avant de se développer. Par conséquent, un moteur diesel doit passer par quatre processus thermiques: l'admission, la compression, l'expansion et l'échappement avant de pouvoir revenir à son état initial, permettant au moteur diesel de générer des travaux mécaniques en continu. Par conséquent, les quatre processus thermiques ci-dessus sont appelés cycle de travail. Si le piston d'un moteur diesel complète quatre traits et termine un cycle de travail, le moteur est appelé moteur diesel à quatre coups.
1. AVC d'admission
Le but de la course d'admission est d'inhaler l'air frais et de se préparer à la combustion du carburant. Pour atteindre l'apport, une différence de pression doit être formée entre l'intérieur et l'extérieur du cylindre. Par conséquent, pendant cette course, la vanne d'échappement se ferme, la vanne d'admission s'ouvre et le piston se déplace du centre supérieur au centre au bas du centre mort. Le volume dans le cylindre au-dessus du piston se dilate progressivement et la pression diminue. La pression de gaz dans le cylindre est d'environ 68 à 93 kPa inférieure à la pression atmosphérique. Sous l'action de la pression atmosphérique, l'air frais est aspiré dans le cylindre à travers la soupape d'admission. Lorsque le piston atteint le centre mort inférieur, la soupape d'admission se ferme et la course d'admission se termine.
2. Stroke de la compression
Le but de la course de compression est d'augmenter la pression et la température de l'air à l'intérieur du cylindre, créant des conditions de combustion de carburant. En raison de l'admission fermée et des soupapes d'échappement, l'air dans le cylindre est comprimé et la pression et la température augmentent également en conséquence. Le degré d'augmentation dépend du degré de compression et différents moteurs diesel peuvent avoir de légères différences. Lorsque le piston s'approche du centre mort supérieur, la pression de l'air dans le cylindre atteint (3000-5000) KPA et la température atteint 500-700 ℃, dépassant de loin la température d'auto-allumage du diesel.
3. AVC d'expansion
Lorsque le piston est sur le point de se terminer, l'injecteur de carburant commence à injecter du diesel dans le cylindre, le mélangeant avec de l'air pour former un mélange combustible et s'autolate immédiatement. À l'heure actuelle, la pression à l'intérieur du cylindre monte rapidement à environ 6000 à 9000 kpa, et la température atteint aussi haut que (1800-2200) ℃. Sous la poussée de gaz à haute température et à haute pression, le piston se déplace vers le centre mort et entraîne le vilebrequin pour tourner, faisant du travail. Lorsque le piston d'expansion du gaz descend, sa pression diminue progressivement jusqu'à l'ouverture de la soupape d'échappement.
4. AVC d'échappement
4. AVC d'échappement
Le but de la course d'échappement est d'éliminer les gaz d'échappement du cylindre. Une fois la course de puissance terminée, le gaz dans le cylindre est devenu des gaz d'échappement, et sa température chute à (800 ~ 900) ℃ et la pression tombe à (294 ~ 392) KPA. À ce stade, la soupape d'échappement s'ouvre pendant que la soupape d'admission reste fermée et le piston se déplace du centre du bas au centre du centre supérieur. Sous la pression résiduelle et la poussée de piston dans le cylindre, le gaz d'échappement est déchargé à l'extérieur du cylindre. Lorsque le piston atteint à nouveau le centre mort supérieur, le processus d'échappement se termine. Une fois le processus d'échappement terminé, la soupape d'échappement se ferme et la soupape d'admission s'ouvre à nouveau, répétant le cycle suivant et fonctionnant en continu en externe.
3 、 Classification et caractéristiques des moteurs diesel
Un moteur diesel est un moteur à combustion interne qui utilise le diesel comme carburant. Les moteurs diesel appartiennent à des moteurs d'allumage de compression, qui sont souvent appelés moteurs diesel après leur principal inventeur, diesel. Lorsqu'un moteur diesel fonctionne, il tire l'air du cylindre et est comprimé à un degré élevé en raison du mouvement du piston, atteignant une température élevée de 500-700 ℃. Ensuite, le carburant est pulvérisé dans de l'air à haute température sous forme de brume, mélangé à l'air à haute température pour former un mélange combustible, qui s'enflamme automatiquement et brûle. L'énergie libérée pendant la combustion agit sur la surface supérieure du piston, la poussant et la convertissant en travaux mécaniques rotatifs à travers la bielle et le vilebrequin.
1. Type de moteur diesel
(1) Selon le cycle de travail, il peut être divisé en moteurs diesel à quatre AVC et à deux temps.
(2) Selon la méthode de refroidissement, il peut être divisé en moteurs diesel refroidis par eau et refroidis par air.
(3) Selon la méthode d'admission, il peut être divisé en moteurs diesel turbocompressés et non turbocompressés (naturellement à aspiration).
(4) Selon la vitesse, les moteurs diesel peuvent être divisés en grande vitesse (plus de 1000 tr / min), vitesse moyenne (300-1000 tr / min) et basse vitesse (moins de 300 tr / min).
(5) Selon la chambre de combustion, les moteurs diesel peuvent être divisés en types d'injection directe, de la chambre de tourbillon et de la chambre pré-chambre.
(6) Selon le mode d'action de la pression du gaz, il peut être divisé en moteurs diesel piston à action unique, à double action et opposés.
(7) Selon le nombre de cylindres, il peut être divisé en moteurs diesel monocylindre et multi-cylindres.
(8) Selon leur utilisation, ils peuvent être divisés en moteurs diesel marins, moteurs diesel locomotive, moteurs diesel de véhicules, moteurs diesel de machines agricoles, moteurs diesel de machines d'ingénierie, moteurs diesel de production d'électricité et moteurs diesel à puissance fixe.
(9) Selon la méthode de l'alimentation en carburant, il peut être divisé en alimentation en carburant de pompe à huile à haute pression à haute pression et alimentation à injection électronique à haute pression à haute pression.
(10) Selon l'arrangement des cylindres, il peut être divisé en arrangements droits et en forme de V, arrangements horizontalement opposés, arrangements en forme de W, arrangements en forme d'étoile, etc.
(11) Selon le niveau de puissance, il peut être divisé en petit (200 kW), moyen (200-1000 kW), grand (1000-3000 kW) et grand (3000 kW et supérieur).
2. Caractéristiques des moteurs diesel pour la production d'électricité
Les ensembles de générateurs diesel sont alimentés par des moteurs diesel. Comparé aux équipements de production d'électricité communs tels que les générateurs d'énergie thermique, les générateurs de turbine à vapeur, les générateurs de turbine à gaz, les générateurs d'énergie nucléaire, etc., ils ont les caractéristiques de la structure simple, de la compacité, de petits investissements, de petits pas d'empreinte, d'une efficacité thermique élevée, d'un démarrage facile, Contrôle flexible, procédures de fonctionnement simples, maintenance et réparation pratiques, faible coût complet de l'assemblage et de la production d'électricité, ainsi que l'alimentation et le stockage de carburant pratique. La plupart des moteurs diesel utilisés pour la production d'électricité sont des variantes de moteurs diesel à usage général ou à autre usage, qui ont les caractéristiques suivantes:
(1) fréquence et vitesse fixes
La fréquence de la puissance CA est fixée à 50 Hz et 60 Hz, de sorte que la vitesse de l'ensemble du générateur ne peut être que de 1500 et 1800r / min. La Chine et les anciens pays consommateurs de pouvoir soviétique utilisent principalement 1500R / min, tandis que les pays européens et américains utilisent principalement 1800r / min.
(2) plage de tension stable
La tension de sortie des ensembles de générateurs diesel utilisés en Chine est de 400/230 V (6,3 kV pour les grands ensembles de générateurs), avec une fréquence de 50 Hz et un facteur de puissance de Cos ф = 0,8.
(3) La plage de variation de puissance est large.
La puissance des moteurs diesel utilisées pour la production d'électricité peut varier de 0,5 kW à 10000 kW. Généralement, les moteurs diesel avec une plage de puissance de 12 à 1500 kW sont utilisés comme centrales mobiles, sources d'alimentation de secours, sources d'alimentation d'urgence ou sources d'énergie rurales couramment utilisées. Les centrales électriques fixes ou marines sont couramment utilisées comme sources de puissance, avec une puissance de puissance de dizaines de milliers de kilowatts.
(4) a une certaine réserve de pouvoir.
Les moteurs diesel pour la production d'électricité fonctionnent généralement dans des conditions de fonctionnement stables avec des taux de charge élevés. Les sources d'alimentation d'urgence et de sauvegarde sont généralement évaluées à 12h, tandis que les sources d'alimentation couramment utilisées sont évaluées à une puissance continue (la puissance de correspondance de l'ensemble du générateur doit déduire la perte de transmission et la puissance d'excitation du moteur et laisser une certaine réserve d'électricité).
(5) équipé d'un dispositif de contrôle de vitesse.
Pour garantir la stabilité de la fréquence de tension de sortie de l'ensemble du générateur, des dispositifs de contrôle de vitesse haute performance sont généralement installés. Pour le fonctionnement parallèle et les ensembles de générateurs connectés à la grille, des périphériques de réglage de la vitesse sont installés.
(6)Il a des fonctions de protection et d'automatisation.
Résumé:
(7)En raison de l'utilisation principale des moteurs diesel pour la production d'électricité étant des sources d'énergie de secours, des sources d'énergie mobile et des sources d'énergie alternatives, la demande du marché a augmenté d'année en année. La construction du réseau d'État a connu un grand succès et l'alimentation électrique a essentiellement atteint la couverture nationale. Dans ce contexte, l'application des moteurs diesel pour la production d'électricité sur le marché chinois est relativement limitée, mais elles sont toujours indispensables pour le développement de l'économie nationale. Avec le développement continu de la technologie de fabrication, la technologie de contrôle automatique, la technologie électronique et la technologie de fabrication de matériaux composites dans le monde. Les moteurs diesel pour la production d'énergie se développent vers la miniaturisation, la haute puissance, la faible consommation de carburant, les faibles émissions, le faible bruit et l'intelligence. Les progrès et les mises à jour continues des technologies connexes ont amélioré la capacité de garantie d'alimentation et le niveau technique des moteurs diesel pour la production d'électricité, qui favorisera considérablement l'amélioration continue des capacités complètes de garantie d'alimentation électrique dans divers domaines.
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Temps de poste: APR-02-2024