Что такое размерность дизельных двигателей

Восстановление производства отечественных дизельных двигателей по-кингисеппски

12 августа на производственной площадке в черте Санкт-Петербурга состоялась экскурсия, которая была призвана познакомить журналистов с восстановлением производства дизельных двигателей размерности 23/2х30, бывшего завода «Русского дизеля».

Краткая историческая справка: История происхождения завода «Русский дизель» уходит еще в XIX век и связана с шведским предпринимателем Людвигом Нобелем. Период натурализации предприятия, жизнь до, во время и после войны, переход производства от подводных мин до судовых дизельных двигателей, успешное развитие в советское время, банкротство и закрытие завода — лишь перечисление этапов развития «Русского дизеля». В 2000 году завод «Русский дизель» был признан банкротом, а потом закрылся. И вот уже больше 10 лет в России не производят собственных дизельных двигателей мощностью более 5000 кВт.

По факту, характеристики что на судах, что на АЭС одинаковые:

Показатели 86Б 18ДРПН 23/2×30 82А 18ДПН 23/2×30 85Д 16ДПН 23/2×30
Назначение Главный судовой Главный судовой Главный судовой с дополнительным отбором мощности на привод генератора
Мощность полная (номинальная), кВТ 5890 5000 8300
Частота вращения, мин-1: коленчатых валов/фланца отбора мощности 900/1000 750/177 640/200
Среднее эффективное давление, бар 8,9 8,8 7,9
Средняя скорость поршня, м/с 9 7,5 6,4
Степерь автоматизации по ГОСТ 14228-80 2 2 2
Удельный расход топлива, г/кВт-4: на полной (номинальной) мощности 218 222 225
Масла на угар 1,6 2,2 2,2
Назначенный ресурс, тыс. ч: до переборки/до капитального ремонта 8/55 10/60 12/60
Масса (сухая), кг 43000 48000 45000
Габаритные размеры, мм: длина/ширина/высота 6940/1950/3220 7200/1950/3320 7160/1950/3740
Топливо Дизельное Л-0,2-61 и Л-0,5-61 ГОСТ 305-82 Дизельное Л-0,2-61 и Л-0,5-61 ГОСТ 305-82 Дизельное Л-0,2-61 и Л-0,5-61 ГОСТ 305-82
Масло Моторное М-20Г2 ГОСТ 12337-84, для регулятора скорости МС-2.0 ГОСТ 21743-76 Моторное М-20Г2 ГОСТ 12337-84, для регулятора скорости МС-2.0 ГОСТ 21743-76 Моторное М-20Г2 ГОСТ 12337-84, для регулятора скорости МС-2.0 ГОСТ 21743-76
Техническое условия ТУ 24.06.5225-88 ТУ 24.06.51222-85 ТУ 24.06.5223-85

После модернизации дизелем можно управлять с электронного (пневматического) пульта дистанционного автоматизированного управления, который расположен вне дизеля. А уже на нем размещены резервный пост управления и переключатель для перевода управления с дистанционного пульта на резервный пост и наоборот.

После проведенных работ по усовершенствованию дизельных двигателей размерности 23/2×30, система автоматического управления, защиты и сигнализации могут осуществлять контроль за параметрами работы двигателя, а также обеспечивать работу сигнализации о достижении контролируемыми параметрами предельных величин, аварийную остановку при достижении аварийных параметров, реализовывать автоматический пуск и остановку дизеля по команде сотрудников и управлять оборотами и нагрузкой при работе на ВРШ и при работе в генераторном режиме.

Работа в цеху вокруг нас не останавливалась: втулки рабочего цилиндра перемещались с одного участка на другой, по итогам останавливаясь на выходе как готовые к отгрузке заказчику.

Для наглядности, видеосюжет с изготовлением втулки рабочего цилиндра двигателя размерности 23/2×30, что все комплектующие Кингисеппский машиностроительный завод производит собственными силами.

В Москве, в городе Софрино на огромной станции ПРО, где размещены 16 дизель-генераторов, мощностью 5500 Вт. Там стоит не обычный механический регулятор, а электронный исполнительный механизм, который синхронизирует обороты дизеля с точностью до секунды, чтобы система наведения и спутники действовали идеально точно.

Сейчас на севере в ремонте два танкера: «Дубна» и «Двина». Первый, в свою очередь, поставляет топливо и может перевозить на себе мазут. На «Двине» же установлены два дизеля от кингисеппского машиностроительного завода.

Сегодня Кингисеппский машиностроительный завод не ограничивается работой с военными заказчиками по ремонту и восстановлению двигателей. Предприятие производит охладители воды и масла (ВХД, МХД и ОВ) различной конструкции, которые идут на корабли в качестве замены устаревшим советским агрегатам. Так, к примеру, охладители уже стоят на кораблях Северомоского, Балтийского, Черноморского флота.

Считается, что сегодня в России дизели меньшей мощности, которые могут использоваться и на судах, производят на Коломенском тепловозостроительном заводе и на Брянском дизельном заводе. И наравне с такими мощными заводами, с богатой историей, своей культурой производства растет и развивается КМЗ. Возможно, предприятие будущего, но использующее наследие Людвига Нобеля. Сплав достойный для выпуска отечественного «русского» дизеля нового образца.

Всё о дизельных двигателях внутреннего сгорания: основные характеристики, принцип действия и устройство

  1. Двигатель с воспламенением от сжатия
  2. Увеличение мощности
  3. Как работают дизельные двигатели
  4. Устройство дизельного двигателя
  5. Впрыск топлива
  6. Непосредственный впрыск
  7. Контроль оборотов двигателя
  8. Запуск дизеля
  9. Свечи накаливания
  10. Дизельное топливо

Двигатель с воспламенением от сжатия

Основная масса дизельных двигателей имеют конструкцию, как у существующих бензиновых двигателей, но с усиленными компонентами, чтобы справиться с более высоким давлением.

Топливо в двигатель подается с помощью топливного насоса высокого давления и дозирующего устройства, насос, как правило, устанавливается на боковой стороне блока цилиндров. Для дизельных ДВС электрическая система зажигания не требуется.

Основным преимуществом дизельных двигателей над бензиновыми является их более низкая стоимость эксплуатации. От части это связано с большей эффективностью дизельного двигателя, из-за высокой степени сжатия, а частично из-за более низких цен на дизельное топливо — хотя в данный момент разница в цене на топливо меняется, так что преимущество дизельных автомобилей будет уменьшаться.

Читать еще:  Naza как запустить двигатели

Увеличение мощности

Основной недостаток дизельного ДВС это его низкая производительность по сравнению с бензиновыми двигателями такой же мощности.

Для решения этой проблемы — можно увеличить размер двигателя, но это приведет к значительному увеличению веса автомобиля.

Сейчас же основные производители автомобилей добавляют турбокомпрессоры к своим двигателям, чтобы сделать их конкурентоспособными с точки зрения производительности.

Как работают дизельные двигатели

Дизельный двигатель внутреннего сгорания работает немного иначе, по сравнению с бензиновым, они имеют одинаковые основные компоненты и работают в четырехтактном цикле. А основное отличие в том, как зажигается топливо, и как регулируется мощность двигателя.

В бензиновом двигателе топливо-воздушная смесь воспламеняется под действием искры. В дизельном ДВС воспламенение достигается путем сжатия топливной смеси. В современных дизелях степень сжатия составляет 20:1, у бензинового двигателя 9:1. Такое давление в цилиндре нагревает воздух до температуры, при которой воспламенение топлива происходит самопроизвольно.

Бензиновые ДВС потребляют разное количество воздуха на один ход всасывания, точное количество воздуха зависит от степени открытия дроссельной заслонки. В дизельном двигателе, через нерегулируемый впускной клапан, подается одинаковое количество воздуха при любой частоте вращения.

Такты дизельного двигателя

  1. Такт впуска — когда поршень движется вниз, в этот момент открыт впускной клапан, происходит всасывание воздуха, в момент, когда поршень достигает своей эффективной конечной точки, впускной клапан закрывается.
  2. Такт сжатия — поршень начинает перемещаться к верхней части цилиндра, под действием энергии тяжелого маховика и других поршней, при этом сжимая воздух в двадцать раз меньше своего первоначального объема, создавая давление около 40 бар.
  3. Рабочий такт — когда поршень достигает верхней точки своего хода, в камеру сгорания впрыскивается точно дозированное количество дизельного топлива. Тепло от сжатия воздуха, а это примерно 550 °С, немедленно воспламеняет топливо-воздушную смесь, заставляя её гореть и расширяться, при этом давление в цилиндре увеличивается до значения в 150 бар, а температура увеличивается до 2500 °С. Это заставляет поршень двигаться вниз, при этом вращая коленчатый вал двигателя.
  4. Такт выхлопа — когда поршень движется вверх по цилиндру, выпускной клапан открывается и позволяет отработанным газам выйти из двигателя по выхлопной трубе. В конце такта выпуска цилиндр готов к заряду свежего воздуха.

Устройство дизельного двигателя

Из-за более высоких нагрузок, основные компоненты дизельного двигателя существенно усилены, по сравнению с бензиновыми двигателями, при этом выполняют те же функции.

Стенки блока цилиндров дизельного двигателя, как правило, намного толще, чем стенки блока бензинового ДВС, имеют большую жесткость металла, чтобы обеспечить дополнительную прочность и поглощать повышенные нагрузки. Помимо этого, массивные детали блока, помогают более эффективно снизить уровень шума.

Поршни, шатуны, коленчатый вал и крышки подшипников должны быть сделаны более мощными, чем их аналоги бензинового двигателя. Конструкция головки цилиндра отличается тем, что в неё устанавливаются топливные форсунки, а также из-за формы камеры сгорания и вихревыми камерами.

Впрыск топлива

Для того, чтобы дизельный ДВС работал плавно и эффективно, необходимо правильно перемешать топливо и воздух. Проблемы смешивания топлива с воздухом возникают, так как из-за разности моментов подачи воздуха и топлива в цилиндр двигателе, где воздух и топливо вводятся в различные моменты времени в течение цикла и должны быть смешаны внутри цилиндров.

Во время работы двигателя воздух и топливо вводятся в различные моменты времени и в течение разных циклов, так как они должны быть смешаны внутри цилиндров, из этого и возникает проблема смешивания воздушно-топливной смеси.

Существуют два основных способа подачи топлива:

  • прямой впрыск — когда топливо попадает непосредственно в камеру сгорания;
  • непрямой впрыск — когда топливо впрыскивается в предкамеру (вихревая камера).

В большинстве дизельных двигателей используется непрямой впрыск топлива, потому что это самый простой способ, при котором топливный спрей хорошо смешивается с сильно сжатым воздухом в камере сгорания.

В двигателе с непрямым впрыском имеется небольшая спиральная камера предварительного сгорания (вихревая камера), в которую инжектор впрыскивает топливо до того, как он достигнет самой основной камеры сгорания. Вихревая камера создает турбулентность в топливе, так что она лучше смешивается с воздухом в камере сгорания.

Недостатком этой системы является то, что вихревая камера становится частью камеры сгорания. Это означает, что камера сгорания в целом имеет неправильную форму, что вызывает проблемы с горением и затрудняет работу.

Непосредственный впрыск

Двигатель прямого впрыска не имеет вихревой камеры, в которую впрыскивается топливо — вместо этого топливо поступает прямо в камеру сгорания. Форма камеры проще, но в ней сложнее смешать воздух с топливом, а при сгорании такой смеси возникает характерный дизельный «стук».

Читать еще:  Шум двигателя на 4000 оборотах

Инженеры должны уделять очень пристальное внимание конструкции камеры сгорания в головке поршня, чтобы обеспечить достаточную турбулентность.

Контроль оборотов двигателя

Так как дизельный двигатель не имеет дроссельной заслонки, как бензиновый двигатель, то количество всасываемого воздуха всегда одинаково, при любой частоте вращения. Частота вращения двигателя регулируется исключительно количеством топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, с большим количеством топлива в камере, сгорание происходит более агрессивно, за счет этого увеличивается скорость движения поршня и соответственно увеличиваются обороты двигателя.

Педаль акселератора подключается к дозатору системы впрыска двигателя, а не к дроссельной бабочке, как в бензиновом двигателе.

Остановка дизеля по-прежнему осуществляется поворотом ключа зажигания, который отключает электромагнитный клапан подачи топлива на инжекторный насос, отключает блока учета и распределения топлива.

Дизельные двигатели останавливаются быстрее, чем бензиновые, потому что имеют более высокую степень сжатия, которая оказывает более сильное замедление двигателя.

Запуск дизеля

Как и бензиновые двигатели, дизельные ДВС запускаются при помощи электрического стартера, который начинает цикл воспламенения от сжатия. Однако, когда на улице холодно, дизель трудно запустить, просто потому, что при сжатии холодного воздуха не достигается необходимая температуре, при которой воспламеняется топливо.

Чтобы устранить эту проблему в головку цилиндров устанавливают свечи накаливания. Это небольшие электрические нагреватели, питаемые от аккумулятора автомобиля, которые включаются на несколько секунд, перед запуском двигателя.

Свечи накаливания

Для предварительного нагрева головки блока цилиндров и блока двигателя во время холодного запуска дизеля используют свечи накаливания. Они выглядят как короткие свечи зажигания и подключены к электрической системе автомобиля. После подачи питания нагревательные элементы внутри нагреваются очень быстро.

Свечи накаливания активируются либо вспомогательным положением в замке зажигания, либо отдельным переключателем. Как только двигатель запуститься и обороты будут выше скорости холостого хода они автоматически выключаются.

Дизельное топливо

Топливо, используемое в дизельных двигателях, сильно отличается от бензина. Оно меньше очищено, что делает его более тяжелым, более вязкой и менее летучим.

В очень холодную погоду дизельное топливо может сгущаться или даже затвердеть. Это усугубляется тем фактом, что дизельное топливо может поглощать небольшое количество воды, которая может замерзнуть.

Любое сгущение или замораживание топлива может блокировать топливопроводы и форсунки и тем самым не дает запустить двигатель.

В качестве профилактического средства вы можете использовать добавку к топливу, которая заливается в топливный бак перед заправкой, хотя современно дизельное топливо уже содержит добавку и не вызывают никаких проблем с запуском двигателя, при температурах наружного воздуха ниже 12-15 °С

Ярославский моторный завод представляет новый дизельный двигатель ЯМЗ для большегрузной техники

Ярославский моторный завод, ведущий российский производитель двигателей, представляет на Международной выставке коммерческого автотранспорта COMTRANS/17 новинки : моторы ЯМЗ 770, а также новые модификации двигателей семейства ЯМЗ-530 на газовом и дизельном топливе.

Двигатель ЯМЗ-770 – прототип 6-цилиндрового тяжелого рядного дизельного двигателя размерности 130х156 мм, рабочим объемом 12,43 л с диапазоном мощности 360-550 л.с. Двигатели нового семейства ЯМЗ-770 имеют аккумуляторную систему топливоподачи, систему рециркуляции отработавших газов, моноблочную 24-клапанную головку цилиндров с расположенным в ней распределительным валом. Базовые детали рассчитаны на давление сгорания 250 бар. Двигатели отвечают самым современным тенденциям мирового дизелестроения: они экономичны, имеют ресурс более 1 млн км и потенциал обеспечения экологических требований «Евро-6». Прогрессивная конструкция тяжелых рядных дизельных двигателей ЯМЗ-770 имеет значительный ресурс по форсированию. Диапазон крутящего момента 1700-2500 Нм обеспечивает высокие тягово-динамические параметры транспортных средств. Двигатели ЯМЗ-770 предназначены для использования в составе тяжелой транспортной, строительной, карьерной техники, а также тракторов, комбайнов, ж/д техники, судов и дизель-генераторных установок.

Представленные на выставке двигатели ЯМЗ-530 – продолжение уникального семейства средних рядных двигателей. Платформа шестицилиндрового двигателя из представленной на выставке линейки станет базовой для развития семейства до уровня «Евро-6».

Двигатель ЯМЗ-53613 – 6-цилиндровый рядный дизельный двигатель «Евро-5» мощностью 312 л.с., предназначен для автомобилей «Урал NEXT», МАЗ, городских и пригородных автобусов ЛИАЗ. Линейка шестицилиндровых двигателей ЯМЗ-536 «Евро-5» имеет улучшенные технико-экономические показатели по расходу масла, топлива, расширенный диапазон мощности (240 – 330 л.с.) и крутящего момента (900 – 1370 Н.м.), с ресурсом 800-1000 тыс. км. Достижение параметров «Евро-5» обеспечивает система нейтрализации отработавших газов SCR. Данный двигатель отличает высокая степень локализации базовых узлов и деталей, достигающая 80%.

Двигатель ЯМЗ-53414 CNG – 4-цилиндровый рядный газовый двигатель стандарта «Евро-5» мощностью 170 л.с. предназначен для автобуса «Вектор NEXT», среднетоннажных автомобилей нового поколения «ГАЗон NEXT», грузовиков МАЗ. Ведется доработка и совершенствование базовой конструкции, расширяется применяемость газовых двигателей. Линейка 4-цилиндровых рядных газовых двигателей ЯМЗ-530 CNG представлена в диапазоне мощности 150-170 л.с., крутящий момент 493-590 Н.м, ресурс 700-900 тыс. км пробега. Двигатели ЯМЗ-530 CNG имеют высокие технико-экономические показатели, по основным параметрам и потребительским качествам не уступают лучшим мировым аналогам, обеспечивают выполнение экологических параметров «Евро-5» с перспективой достижения «Евро-6».

В двигателях семейства ЯМЗ-530 использованы передовые конструктивные решения по компоновке, управлению, работе основных систем, обеспечивающих их надежность и экономичность. Выпуск дизельных и газовых моторов ЯМЗ-530 ведется в едином технологическом потоке на производстве, которое является одной из самых современных площадок двигателестроения в Европе. Завод общей площадью 57 тыс. кв. м, оснащенный современным технологическим и инженерным оборудованием, начал работу в 2012 году. Производство сертифицировано в соответствии с требованиями международной системы ISO/TS 16949. Уровень автоматизации технологического комплекса достигает 90%. Инженерная инфраструктура обеспечивает выполнение самых жестких требований к производственной среде по чистоте, температуре, давлению, освещенности, уровню шума и вибраций. Инвестиции в строительство завода и освоение производства линейки дизельных и газовых двигателей семейства ЯМЗ-530 составляет около 11 млрд рублей.

Читать еще:  Что такое тпс в двигателях

Часто задаваемые вопросы по безопасности дизельного двигателя

Часто задаваемые вопросы по безопасности дизельного двигателя

Ищете ответы? От «как работает положительное отключение воздуха?» «Какой размер клапана мне нужен?» — эти вопросы по безопасности дизельных двигателей, которые мы чаще всего слышим от наших клиентов.

Зачем мне нужен запорный воздушный клапан с положительным давлением?
Углеводороды в воздухе (горючие пары) представляют угрозу контролируемой работе дизельного двигателя. Эти газы могут попасть в систему впуска воздуха, что приведет к неконтролируемому ускорению (превышению скорости) двигателя. Этот сценарий называется разгон дизельного двигателя и часто приводит к повреждению двигателя / оборудования, взрывам и травмам. Положительный запорный воздушный клапан блокирует подачу воздуха в двигатель и безопасно останавливает двигатель. Посмотрите наше видео о разгоне дизельного двигателя, чтобы лучше понять, как это происходит.

Всегда ли «побег» катастрофичен для дизельного двигателя, или есть безопасный способ его сдержать / остановить?
Если не остановить, разгон дизельного двигателя может привести к трагическим авариям, как мы видели на нефтеперерабатывающем заводе BP в Техас-Сити в 2005 году или на буровой установке Deepwater Horizon в 2010 году. Однако автоматические запорные клапаны на впуске воздуха — самый безопасный и надежный способ предотвратить дизельный двигатель. убегать. Посмотрите это видео на нашем канале YouTube, чтобы узнать больше об аварии BP Texas City.

Можно ли остановить неуправляемый дизельный двигатель, перекрыв выхлопную трубу?
Самый надежный способ остановить неуправляемый дизельный двигатель — это перекрыть подачу воздуха через воздухозаборник. Это можно безопасно сделать с помощью устройств, называемых запорными клапанами принудительного впуска воздуха. Посмотрите это видео на нашем канале YouTube, чтобы узнать, как работают эти системы.

Может ли современный дизельный двигатель грузовика, такой как 6,7 Cummins или Powerstroke, «разогнаться»? Или у них есть аварийное отключение?
Да, современные дизельные двигатели могут разогнаться. Поскольку все дизельные двигатели для работы используют чистый воздух, всасываемый через их систему впуска воздуха, даже современные двигатели могут выйти из строя при попадании неконтролируемого источника топлива (например, углеводородов / легковоспламеняющихся паров).

Могу ли я использовать систему отсечки топлива вместо запорного воздушного клапана?
Нет. Содержащиеся в воздухе углеводороды становятся источником топлива для вашего двигателя. Даже если обычный источник топлива (дизельное топливо) отключен, двигатель будет продолжать работать на газах, поступающих через систему впуска воздуха. Чтобы остановить двигатель и предотвратить превышение скорости, необходимо перекрыть систему забора воздуха.

Как работает положительный запорный клапан подачи воздуха?
Запорный воздушный клапан устанавливается как можно ближе к впускному коллектору двигателя. Когда легковоспламеняющиеся пары попадают в воздухозаборник и клапан срабатывает, поток воздуха в двигатель «перекрывается», запрещая дальнейшую работу двигателя. Эта анимация показывает, как это работает.

Вы делаете клапаны для разных двигателей или они подходят всем под одну гребенку?
AMOT производит клапаны, подходящие практически для всех моделей двигателей, от небольшого арендного оборудования до тяжелых грузовиков и двигателей для гидроразрыва пласта с высокой мощностью. Наши бренды известны во всем мире как надежная защита от разгона дизельных двигателей и включают Chalwyn, Roda Deaco, Rigsaver и AMOT. Чтобы выбрать правильный клапан, посетите нашу страницу продукта и отфильтруйте его по применению, размеру, срабатыванию и т. Д. Или свяжитесь с нами, и мы будем рады помочь.


Стоит ли покупать ручную или автоматическую систему?
Многие компании сегодня требуют, чтобы ваш автомобиль / машина / двигатель был оснащен полностью автоматической системой. Некоторым компаниям может потребоваться только очень простой ручной контроль. Тем не менее, принудительный запорный воздушный клапан — это предохранительное устройство, которое защищает ваше оборудование и людей, работающих вокруг него, от повреждений или травм, а автоматическая система — самый надежный способ остановить двигатель, который начал работать с превышением скорости. Это видео объясняет больше.

Как мне узнать, какой размер клапана мне нужен?
Вам нужно будет измерить диаметр воздухозаборника вашего двигателя в точке установки. Если у вас есть шланг, используйте внутренний диаметр; если у вас есть труба, используйте внешний диаметр. Если у вас несколько воздухозаборников (например, двигатели V-образного типа), вам понадобится несколько клапанов. Наше руководство по выбору поможет вам выбрать правильный клапан.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector