Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
Н- НА НЕ НИ НО НР НУ

Нагрузка - дизель

 
Нагрузка дизеля, меняющаяся в зависимости от профиля пути, веса поезда, техники ведения поезда, состояния погоды и некоторых других причин. На дизелях тепловозов используется система подачи масла в основном централизованная под давлением в сочетании с разбрызгиванием.
Увеличение нагрузки дизеля вызывает уменьшение коэффициента избытка воздуха, так как цикловая подача топлива при этом увеличивается, а количество воздуха, поступающего в цилиндр, практически остается постоянным или даже несколько уменьшается из-за его расширения при нагреве.
Увеличение нагрузки дизеля дает низкое увеличение выбросов окиси углевода и сажи. Причина заключается в том, что при достижении критического значения величины топливо-воздух происходит не сгорание, а крекинг топлива, и продукты выхлопа при этом обязательно содержат канцероген 3 4-бензапирен. При уменьшении перегрузок количество сажи и 3 - 4-бензпирена сразу падает до нуля. Поэтому чрезвычайно важно не допускать перегрузки дизельных двигателей.
При неизменной нагрузке дизеля сила тяги и скорость движения могут автоматически меняться в значительных пределах в зависимости от профиля пути. Это ценное свойство электрической передачи обеспечивает наиболее полное использование мощности дизеля при всех скоростях движения тепловоза, что достигается путем изменения режима работы входящих в передачу электрических машин.
Чем выше нагрузка дизеля, тем больше образуется сернистого ангидрида, влияющего на нагарообразоьание, износ, коррозию ДБН-гателя и качество картерного масла. При высокой температуре сернистый ангидрид вызывает газовую коррозию камеры сгорания. При наличии сернистого ангидрида происходит конденсация серной кислоты на стенках цилиндров и увеличивается их коррозия, называемая жидкостной.
При увеличении нагрузки дизеля скорость вращения его будет падать, и ток 1р уменьшится. Усилие электромагнита будет меньше усилия пружины, и последняя поднимет золотники.
При увеличении нагрузки дизеля этот расход увеличивается в результате ухудшения протекания - процесса сгорания топлива.
Зависимость индикаторных показателей двигателя типа ЯМЗ от нагрузки при различной частоте вращения. Для уменьшения нагрузки дизеля применяют качественное регулирование ( см. гл. VI), при котором увеличивается средний по объему камеры сгорания коэффициент избытка воздуха а.
Частота вращения и нагрузка дизеля не изменяются. В этом случае шток 22 сервомотора неподвижен, золотник 18 двумя дисками перекрывает отверстия в золотниковой втулке 17, поршень сервомотора 24 занимает установленное положение, которое соответствует определенной мощности для данной частоты вращения. Вся система находится в установившемся состоянии.
При этом нарушается нагрузка дизеля, приводящая в некоторых случаях к снижению частоты вращения коленчатого вала. При работе тягового генератора измеряют его напряжение, ток и напряжение в цепи возбуждения и перепад напряжения на обмотке возбуждения.
Характеристики дизеля. От режима генератора зависит нагрузка дизеля, а следовательно, и выполнение условия Nz const. В отличие от вспомогательных машин генератор, являющийся звеном энергетической цепи, называют главным или тяговым. В этой главе это прилагательное опускается.
Когда же с увеличением нагрузки дизеля рейки топливных насосов коснулись упора, шток сервомотора, перемещаясь вверх ( при неизменной подаче топлива), передвигает якорь датчика ИД. Сопротивление цепи эмиттер-коллектор последнего резко возрастает, что приводит к уменьшению возбуждения возбудителя, а значит, и мощности главного генератора.
Если при этом положении рычага уменьшится нагрузка дизеля, то возрастет скорость вращения коленчатого вала дизеля и грузов 6 л 16 регулятора. Грузы, воздействуя через муфту 5 и систему рычагов на зубчатую рейку 17 насоса, выдвинут ее в сторону регулятора. Подача топлива уменьшится, что ограничит максимальные обороты коленчатого вала и предохранит дизель от разноса, при уменьшении нагрузки.

Применение двухрежимных регуляторов несколько облегчает согласование нагрузок дизелей, работающих параллельно в широком диапазоне оборотов.
Система вентиляции картера. Количество прорывающихся в картер газов зависит в основном от нагрузки дизеля и от степени сжатия. Повышенные давления или разрежение в картере приводят к повышенному расходу масла из-за подтекания или уноса его паров. Принудительная вентиляция картера, удаляя газы и предотвращая утечку масла, увеличивает срок службы масла и уменьшает износ трущихся деталей дизеля. Допустимые величины разрежения и давления в картере должны лежать в пределах, зависящих от степени уплотнения картера, концевых опор коленчатого вала и других агрегатов. Воз-дух, попадающий в картер, необходимо очищать от пыли. Система вентиляции должна предусматривать очистку ( осадки масла и других включений должны оставаться в маслоотделителе), а также защиту масла от уноса с картерными газами.
В случае понижения числа оборотов, происходящем при увеличении нагрузки дизеля, центробежная сила грузов уменьшается и пружина, воздействуя на вильчатый рычаг, перемещает рейку топливного насоса в сторону увеличения подачи топлива. Число оборотов изменяют натяжением пружины, связанной с рычагом управления регулятором, причем для повышения числа оборотов коленчатого вала необходимо увеличить натяжение пружины.
Следует отметить, что энергоснабжение поезда составляет значительную часть нагрузки дизеля и может колебаться в широких пределах в зависимости от количества вагонов и режима работы потребителей, от погоды и др. Это вызывает значительное колебание мощности дизеля, отдаваемой на тягу. Для обеспечения требуемой мощности и напряжения для цепей энергоснабжения должна быть повышена минимальная частота вращения вала дизеля. По опыту работы тепловоза V300 при включенном энергоснабжении диапазон частоты принят от 0 63 nmajL до птах. Кроме того, во избежание перегрузки дизеля должна быть снижена селективная характеристика, а диапазон регулирования мощности индуктивным датчиком расширен.
Показателем нагруженности дизеля является температура выхлопных газов: чем больше нагрузка дизеля, тем выше температура отработавших газов. При номинальной загрузке дизеля температура не должна превышать пределов, указанных в заводской инструкции: для четырехтактных дизелей без наддува 450, для двухтактных 300 С.
Правильность установки упора наибольшей подачи топлива на рейке проверяется кратковременным увеличением нагрузки дизеля до 115 % от номинальной, при этом число оборотов дизеля не должно превышать 96 - 97 % номинального числа оборотов при 2 % - ной степени неравномерности.
Дальнейшая работа тепловоза запрещается, и для снижения температуры необходимо снизить нагрузку дизеля при помощи контроллера или полностью отключить передачу.
Зависимость содержания компонентов сгорания в отработавших газах от нагрузки. Кривые изменения содержания N0 и СО в отработавших газах в зависимости от нагрузки дизеля, соответствующей изменению а от 6 0 до 1 5, даны для двигателя с s 140 мм и Оц 130 мм. Максимальное количество г тОж образуется при ос 1 6, когда нагрузка дизеля близка к номинальной и температура в конце химической реакции сравнительно высокая. При снижении нагрузки уменьшается масса участвующего в реакции топлива и а растет. Вследствие этого количество выделяющейся теплоты и температура в конце химической реакции уменьшаются, что приводит к снижению количества NOX при одновременном увеличении содержания СО.
Если внешняя нагрузка дизеля увеличится, то таким же путем механизм уменьшит нагрузку дизеля.
Дышловой механизм тепловоза ТГМ1. Выносные кнопочные пульты позволяют выполнять следующие операции по управлению тепловозом: изменять нагрузку дизеля; производить торможение и отпуск; реверсировать движение тепловоза и останавливать дизель; производить сброс нагрузки и числа, оборотов с одновременным поворотом главного барабана контроллера в положение холостого хода; подавать песок под колеса тепловоза.
Установлен в системе объединенного регулирования дизель-генераторной установки тепловозов 2ТЭ10Л и др. в качестве датчика нагрузки дизеля. Катушка помещена в магнитопро-вод 4, вместе с которым она залита эпоксидным компаундом.
Обмотка / подключена к выходу индуктивного датчика ЯД через выпрямитель В1 и подает сигнал по нагрузке дизеля, который вводится в усилитель. Пульсирующим в ней током создается постоянная уставка намагничивающей силы, совпадающая по знаку с подмагничива-нием внутренней обратной связи.

Индуктивный датчик применяется в системе объединенного регулирования дизель-генераторной установки тепловозов 2ТЭ10Л и др. в качестве датчика нагрузки дизеля. Катушка помещена в магнитопровод 4, вместе с которым она залита эпоксидным компаундом.
Плунжер предназначен для подачи топлива в форсунку и одновременно является золотником для регулировки количества подаваемого топлива соответственно нагрузке дизеля.
Схема системы питания дизеля КамАЗ - 740. Система питания дизелей должна создавать высокое давление впрыскивания топлива в цилиндр, дозировать порции топлива в соответствии с нагрузкой дизеля, производить впрыскивание топлива в камеру сгорания в определенный момент, в течение заданного промежутка времени и с определенной интенсивностью, хорошо распыливать и равномерно распределять топливо по объему камеры сгорания, обеспечивать начало впрыскивания и порции топлива, подаваемые насосом, одинаковыми во всех цилиндрах, надежно фильтровать топливо перед его поступлением в насосы и форсунки.
Всережимный центробежный регулятор числа оборотов коленчатого вала дизеля ЯМЗ-238 служит для автоматического изменения подачи топлива в цилиндры при изменении нагрузки дизеля, что обеспечивает поддержание любого установленного скоростного режима от 500 до 2100 об / мин коленчатого вала.
Пример совмещения универсальной характеристики дизеля 6Д70 с характеристиками гидропередачи. Узкий пучок кривых - параболы нагружения дизеля гидротрансформаторной частью передачи при различных отношениях числа оборотов турбинного колеса к числу оборотов насосного колеса; остальные параболы характеризуют нагрузку дизеля гидромуфтами. Индексы гм и гт при обозначении отношения числа оборотов колес гидроаппаратов указывают, к какому типу гидроаппарата ( гидромуфте или гидротрансформатору) относится данная парабола нагружения.
Топливная система дизеля служит для подачи точно дозированных порций топлива под высоким давлением в камеры сгорания цилиндров дизеля и регулирования количества подаваемого топлива в зависимости от изменения нагрузки дизеля.
Система на рис. 3.22 обеспечивает, кроме того, электроснабжение всего электрооборудования переменного тока, присоединяемого к единым сборным шинам переменного напряжения 380 В. Это позволяет выравнивать нагрузку дизелей при повторно-кратковременном режиме работы буровой лебедки, включать в работу необходимое число дизель-генераторов в зависимости от потребляемой мощности при подъеме бурильной колонны и тем самым обеспечивать самый оптимальный режим эксплуатации дизелей. Все это выгодно отличает систему электромашинной передачи переменно-постоянного тока от системы генератор - двигатель постоянного тока.
Уменьшение нагрузки приводит к увеличению коэффициента избытка воздуха и, в отличие от работы карбюраторного двигателя при частично открытой дроссельной заслонке, улучшает топливную экономичность дизеля. Однако такое улучшение происходит при уменьшении нагрузки дизеля до определенного предела.
Смазывается опорный самоустанавливаю щ и й-ся двухрядный, роликовый подшипник. Нагрузка переменная - находится в зависимости от нагрузки главного дизеля.
Проверяют также ощупыванием температуру кожухов и корпусов регулятора, привода распределительного вала и др. При повышенном нагреве какого-либо узла дизеля усиливают смазку, повышая по возможности давление масла. Если это не снижает температуру узла, уменьшают нагрузку дизеля или останавливают его. Остановив двигатель, устраняют причины неисправности.
Схема системы возду. хоснабжения дизеля ПД1М ( тепловоз. Из нагнетателей 6 правого и левого турбокомпрессоров сжатый воздух подается по расположенным с обеих сторон в верхней части дизеля воздушным трубопроводам к агрегату второй ступени наддува - центробежному нагнетателю 3, который приводится во вращение через редуктор от верхнего коленчатого вала дизеля. Подача воздуха в цилиндры регулируется автоматически: чем бо тыне нагрузка дизеля, тем больше подается топлива в цилиндры, тем больше тепловой энергии в выпускных газах и выше частота вращения ротора турбокомпрессора, а следовательно, выше давление наддувочного воздуха и больше воздуха подаетсялз цилиндры. На тепловозных дизелях применяются турбокомпрессоры ряда ТК, имеющие высокий к.

Кривые изменения содержания N0 и СО в отработавших газах в зависимости от нагрузки дизеля, соответствующей изменению а от 6 0 до 1 5, даны для двигателя с s 140 мм и Оц 130 мм. Максимальное количество г тОж образуется при ос 1 6, когда нагрузка дизеля близка к номинальной и температура в конце химической реакции сравнительно высокая. При снижении нагрузки уменьшается масса участвующего в реакции топлива и а растет. Вследствие этого количество выделяющейся теплоты и температура в конце химической реакции уменьшаются, что приводит к снижению количества NOX при одновременном увеличении содержания СО.
Благодаря этому масло в полость под поршнем 9 силового сервомотора не поступает и не может стекать оттуда. Поршень при этом неподвижен и находится в положении, при котором подача топлива соответствует нагрузке дизеля.
Водяная принудительная система охлаждения дизеля работает по замкнутому контуру. Для контроля температурного режима в систему включен дистанционный термометр, а для предупреждения перегрева - реле, ограничивающее нагрузку дизеля, если температура воды превышает 95 С.
Такое положение устанавливается поЪле процесса регулирования, который будет продолжаться до тех пор, пока количество топлива, подаваемого в цилиндры, не будет соответствовать нагрузке дизеля. Достигается это относительно быстро, так как регулятор частоты вращения реагирует на изменение нагрузки значительно быстрее, чем регулятор мощности. Далее следуют процессы, описанные выше.
Определение оптимальных условий вентиляции картера требует установления расхода прорывающихся газов на различных режимах работы дизеля в зависимости от степени износа его деталей. Установлено, что в состав прорывающихся в картер газов входят продукты сгорания топлива и часть заряда рабочей смеси на такте сжатия до начала горения, количество которых в основном зависит от нагрузки дизеля. Если утечка газов превышает установленный предел, то возможны следующие явления: потеря мощности и повышение удельного расхода топлива; повышение температуры поршня и поршневых колец, закоксовывание канавок поршня и пригорание колец; повышенный износ цилиндровых втулок и колец; задиры поршней и цилиндровых втулок; ускорение старения масла и увеличение расхода масла.
У двухцилиндровых и многоцилиндровых дизелей нужно проверить также равномерность количества подаваемого в разные цилиндры топлива. У двухцилиндрового дизеля эту проверку выполняют после сборки дизеля при его пробном пуске. После прогрева работающего с 50-процентной нагрузкой дизеля ручками топливных насосов поочередно отключают каждый из насосов и замеряют число оборотов вала в минуту при работе дизеля только на первом и только на втором цилиндре. Оба замера должны дать одинаковое число оборотов вала. В том случае, если результаты замеров не совпадут, нужно отрегулировать гайку в месте соединения реек между двумя топливными насосами, добиваясь равномерной подачи топлива. Регулировка равномерности подачи топлива у многоцилиндровых дизелей при текущем ремонте затруднена, так как она требует применения специальных приборов.
Характеристика настройки скорости всережим-ных регуляторов, предназначенных для установки на параллельно работающие дизели не должна отличаться от номинальной ( установленной техническими условиями) более, чем на 1 % от номинального числа оборотов. Статические характеристики при этих же условиях должны иметь постоянный наклон. Эти требования весьма существенны для согласования нагрузок дизелей.
В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное рас-пыливание и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкции такой насос широкого распространения не получил.
Начало подачи топлива регулируется изменением впрыска форсункой. Требуемое давление впрыска достигается натяжением пружины 4, производимым на стенде или специальным прибором. Для всех цилиндров давление впрыска должно быть одинаковым, постоянным, независимым от частоты вращения и нагрузки дизеля.
При этом силовая установка локомотива работает в режиме непрерывно изменяющейся нагрузки - от холостого хода до полной мощности. Запись положений штурвала тепловоза ТГМЗ при работе на одном из участков завода Азовсталь показывает, что за время перемещения состава на 300 м машинист 21 раз изменял нагрузку дизеля, или в среднем через каждые 5 с работы локомотива.
Силовой поршень 13 и компенсирующий 12 неподвижны. Объясняется это тем, что давление пружины 14 над силовым поршнем уравновешивается давлением масла под поршнем, которое не имеет выхода, так как окна 6 закрыты. Обычно в таком положении регуляторы находятся непродолжительное время. При изменении нагрузки дизеля равновесие нарушается.
Заметим, что тахометрическая схема АРМ принципиально не может работать совместно с центробежным регулятором частоты вращения дизеля. Действительно, роль центробежного регулятора сводится к поддержанию частоты вращения коленчатого вала дизели на каждой позиции неизменной при всяких изменениях его нагрузки и мощности. Если центробежный регулятор выполняет свою задачу и частота вращения вала не изменяется, тахогенератор в схеме АРМ сохраняет свою скорость постоянной и, следовательно, ток в регулировочной обмотке также остается постоянным по значению. Таким образом, схема АРМ не реагирует на изменения нагрузки дизеля.
Обратная связь сообщает устойчивость процессу регулирования. Однако вместе с тем она вносит в работу регулятора и один существенный недостаток. По окончании процесса регулирования поршень сервомотора должен занять положение, соответствующее новой подаче топлива, а золотник - среднее положение. Следовательно, конечное положение точки 6 обратной связи определяется нагрузкой дизеля, конечное положение точки 8 всегда неизменно. Регулятор с жесткой обратной связью не может, следоьательно, поддержать точно одно и то же число оборотов машины при всех нагрузках. Обратная связь сообщает процессу регулирования устийчиеосто, но лишает его точности.
Поршень 7 находится в среднем положении. Давления масла под поршнем 27 сервомотора и в полостях Б и А равны. Шток сервомотора находится в положении, при котором подача топлива соответствует нагрузке дизеля. При увеличении нагрузки на дизель частота вращения его вала уменьшается, грузы сходятся, золотник 31 передвигается вниз, открывая доступ масла из аккумулятора 5 в полость А. Поршень 7 смещается в сторону сервомотора и вытесняет соответствующий объем масла под поршень 27 сервомотора, перемещая его вверх и увеличивая подачу топлива.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11