Система зажигания дизельный генератор

Система зажигания дизельного двигателя

Бензиновые двигатели — это категория двигателей внутреннего сгорания. В цилиндрах двигателя топливно — воздушная смесь, предварительно сжатая, воспламеняется за счет электрической искры. Управление мощностью производится за счет дроссельной заслонки, например, карбюраторной. Бензиновые двигатели классифицируются по разным параметрам и могут быть карбюраторными и инжекторными, одно или двухцилиндровыми и многоцилиндровыми, четырехтактными и двухтактными.

Конструкторское решение дизельного двигателя на самом деле мало чем отличается от бензинового. Это те же самые цилиндры, поршни и клапаны, та же цикличность работы. Но есть и принципиальное отличие, а именно, способ воспламенения топливно — воздушной смеси. Интересным фактом является тот, что дизельный двигатель любят ставить на свои пикапы и джипы американцы, ну а теперь и некоторые россияне.

Теперь давайте разберемся, что такое система зажигания. Система зажигания состоит из специальных устройств, например, микропроцессора и встраивается в автомобили с бензиновым двигателем. Единственная функция системы зажигания двигателя сводится к тому, что она обеспечивает воспламенение топливно — воздушной смеси.

Для того, чтобы понять, в чем состоит отличие системы зажигания бензинового двигателя от системы зажигания дизельного двигателя, рассмотрим обе.

Итак, сегодня автомобили с бензиновым типом двигателя могут быть оснащены транзисторной, то есть бесконтактной или контактной и микропроцессорной, то есть электронной системой зажигания. Управление и накопление электроэнергии в контактной системе зажигания происходит за счет работы механического устройства — прерывателя- распределителя. В бесконтактной же системе для этих целей используется транзисторный коммутатор, имеющий бесконтактный датчик импульсов.

Если рассматривать микропроцессорную систему зажигания, то надо отметить, что роль транзисторного коммутатора здесь выполняет электронный блок управления. Не так давно блок управления представлял собой объединенную систему и управлял сразу системой зажигания и системой впрыскивания. Сегодняшняя же система управления способна одновременно управлять разными системами двигателя, включая и систему зажигания. Если говорить о принципе работы системы зажигания бензинового двигателя, то считаю достаточным сказать, что она сводится во – первых, к накоплению и преобразованию катушкой зажигания напряжения c 12В до 30000В (то есть низкого в высокое) в электросети автомобиля; во – вторых, к распределению, и в-третьих, к передаче высокого напряжения свече зажигания для образования искры на ней в нужный момент.

Как вы уже догадались, вся вышеописанная информация касается только бензинового двигателя. К вышесказанному я лишь добавлю то, что система зажигания непосредственно связана с системой впрыска топлива. И эта система устанавливается как в автомобилях с бензиновым, так и в автомобилях с дизельным двигателем. С ее помощью за счет впрыскивания топлива образуется топливно-воздушная смесь.

А теперь давайте будем разбираться, каким же образом происходит воспламенение и сгорание топливно — воздушной смеси в двигателях, имеющих конструкторское решение по дизельному типу.

В дизельном двигателе воздух в цилиндр обязательно подается отдельно от топлива, затем он сжимается. В результате очень высокой степени сжатия воздуха ( чаще всего в соотношении 20:1) он, естественным образом, нагревается до предельных температур, максимальные величины которых могут превышать 700°С и происходит самовоспламенение. При таком принципе работы полностью отпадает применение системы зажигания, а также необходимость использования свечей зажигания. Не смотря на то, что каждый из нас изучал физику, как общепринятую дисциплину в школе, удивление у многих вызывает способность воздуха так сильно разогреваться от, казалось бы, простой операции сжатия. Хотя, наверняка, любому любителю велопрогулок приходилось наблюдать, как нагревается велосипедный насос, после того как с его помощью произвели накачку шин. Теперь, давайте, все же вернемся к его величеству – дизелю.

При поднятии поршня до верхней мертвой точки, то есть конечного момента такта сжатия, топливо под воздействием очень высокого давления впрыскивается в распыленном (до мельчайших частиц) виде в камеру сгорания. Затем происходит смешивание топлива с воздухом и по той причине, что воздух при сильном сжатии достиг очень высоких температур, происходит воспламенение и сгорание топливно-воздушной смеси. При сгорании топливно-воздушной смеси происходит выделение и высвобождение энергии, которая давит на поршень, обеспечивая ему ход вниз. Но в процессе работы топливо не успевает полностью перемешаться с воздухом и поэтому при сгорании образуются NOx, CH, а также сажа. Именно сажа может окрашивать выхлоп в черный цвет. Для того, чтобы не загрязнять атмосферу выхлопом с сажей, устанавливают специальные фильтры, а с углеводородами помогает бороться катализатор. За счет потока выхлопных газов фильтр подвергается нагреву, поэтому осевшая сажа догорает. С регулярной периодичностью приходится прибегать к дожиганию сажи, и в конце хода по команде блока управления за счет сжигания добавочного количества топлива температура газов поднимается.

Когда происходит снижение температуры воздуха, ухудшается текучесть топлива в результате образования парафина, то есть оно становится густым и тягучим и с легкостью забивает фильтр. Именно по этой причине производители дизельного топлива добавляют в него зимой специальные добавки. Не секрет, что в холодную погоду двигателю бывает трудно завестись из-за того, что температура сжатого в цилиндре воздуха может быть недостаточной для возгорания. Поэтому дизельные двигатели могут быть оснащены автоматической системой предварительного подогрева (накала) с использованием накальных свечей. Свечи до запуска двигателя и во время запуска подогревают воздух в камерах сгорания. Иногда для этих целей используют пневматический регулятор и дроссельную заслонку (для создания разряжения). Преимуществом дизельного двигателя является не только отсутствие системы зажигания, но и большее сжатие воздуха, чем в бензиновом двигателе, а это – выдача большей мощности. Таким образом, автомобиль с дизельным топливом способен пройти большее расстояние в сравнении с его бензиновым собратом того же объема, что означает прямую экономию топлива.

Источник

Устройство и принцип работы дизель-генератора

Дизельный генератор — установка, преобразующая энергию сгорающего топлива в электроэнергию. Устройство дизель-генератора основано на разработках двух ученых-изобретателей, работавших еще в 19 веке.

Первый вклад сделал Майкл Фарадей, создавший в 1831 году прототип электрогенератора, в котором под воздействием магнитного поля во вращающемся проводнике индуцировалась электродвижущая сила. Вторым изобретателем стал Рудольф Дизель, получивший в 1892 году патент на двигатель внутреннего сгорания с повышенным КПД. Отметим, что схема устройства дизель-генератора в привычном современном исполнении разработана спустя 100 лет, а массовый выпуск ДЭС был организован компаниями Perkins и Caterpillar.

Конструкция дизель-генераторов

В состав дизель-генератора входят основные агрегаты, обеспечивающие получение электроэнергии и вспомогательные узлы, необходимые для поддержания работоспособности силовой и генерирующей установки.

Основные агрегаты

Устройство дизель-генераторной установки предполагает размещение на одной общей раме следующих агрегатов:

Двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе и служащий источником механической энергии, необходимой для вращения ротора генератора. Основное отличие от бензиновых ДВС заключается в воспламенении горючего не от системы зажигания, а за счет более высокого сжатия. Благодаря этому удалось повысить мощность ДВС и снизить расход топлива.

Синхронный или асинхронный генератор электрического тока, соединенный с ДВС напрямую или через демпферную муфту. При вращении ротора этого агрегата происходит преобразование механической энергии в электрическую.

У любого дизельного генератора устройство и принцип работы основан на совместном функционировании этих двухосновных агрегатов. Но для обеспечения работы требуется ряд дополнительных систем.

Вспомогательные системы и оборудование

В этой категории выделяют:

Топливную систему, обеспечивающую хранение, очистку и подачу горючего в камеру сгорания ДВС.

Система отвода продуктов сгорания, совмещенная с глушителями, снижающими уровень создаваемого установкой шума.

Система охлаждения, позволяющая снизить температуру работающего двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от мощности ДГУ получило применение воздушное или жидкостное охлаждение.

Панель управления и щитовые шкафы, обеспечивающие распределение электроэнергии, контроль за параметрами работы ДЭС, отображение информации о состоянии оборудования. В эту же категорию относят аппаратуру защиты, сигнализации, автоматизации.

В зависимости от модификации, устройство ДЭС предполагает наличие и другого оборудования:

Система электрического пуска и зарядное устройство, поддерживающее АКБ в рабочем состоянии.

Звукопоглощающий кожух, обеспечивающий дополнительное снижение уровня создаваемого при работе шума.

АВР(автоматический ввод резерва), обеспечивающее переключение нагрузки с центрального источника энергоснабжения на генератор и обратно.

Отметим дизель-генераторы в контейнерном исполнении, для которых не требуется строительство отдельного помещения, работающие в климатических условиях любой сложности. Общие сведения о том, как устроен блок-контейнер. Представляет собой усиленный металлический корпус с утепленными стенками. В контейнере размещены узлы ДГУ так, чтобы обеспечить свободный доступ при ремонте и обслуживании. Плюсы такой компоновки — допускается эксплуатация на открытом воздухе, упрощается перевозка установки. Подобное строение ДЭС считается перспективным для промышленных генераторов высокой мощности.

Принцип работы дизельных генераторов

Все модели дизель-генераторов работают по одному и тому же принципу:

При сгорании топлива образующиеся газы создают избыточное давление на поршневую группу двигателя внутреннего сгорания.

Движение поршней по цилиндрам создает крутящий момент на коленвале, за счет чего он начинает вращаться.

Благодаря соединению вала с ротором электрогенератора начинается и его вращение.

При перемещении обмотки ротора в магнитном полу статора происходит индуцирование ЭДС.

Полученный электрический ток распределяется и передается потребителем.

АВР работает следующим образом — при отключении электроснабжения от основного источника (сети) осуществляется автоматический запуск ДГУ в работу. При выходе установки в заданный режим нагрузка переключается на дизель-генератор. При возобновлении централизованного электроснабжения происходит обратное переключение нагрузки и остановка ДЭС.

Благодаря высокой степени автоматизации просты в обслуживании и управлении, что упрощает организацию автономного или резервного электроснабжения в промышленных и бытовых масштабах.

Источник

Как выставить зажигание на дизельном двигателе

Одним из главных отличий дизельного мотора от бензинового является принцип поджига дизтоплива. Зажигание топливно-воздушной смеси в дизельном двигателе реализовано посредством самовоспламенения солярки от контакта с предварительно сжатым и нагретым в результате такого сжатия воздухом в цилиндрах.

Выставление зажигания на дизельном двигателе подразумевает изменение угла опережения впрыска топлива, которое подается в четко заданный момент в конце такта сжатия. Если угол выставлен отлично от оптимальных параметров, тогда топливный впрыск окажется несвоевременным. Результатом станет неполноценное сгорание смеси в цилиндрах, что вызывает разрушительный дисбаланс в работе двигателя.

Получается, под системой зажигания дизельного двигателя стоит понимать важнейший элемент системы питания силового агрегата – топливный насос высокого давления (ТНВД). В большинстве дизелей именно данное устройство в комплексе с дизельными форсунками отвечает за своевременную дозированную подачу солярки в цилиндры мотора.

Как выставить угол опережения впрыска на дизеле

Необходимость установки зажигания на дизеле своими руками зачастую возникает в таких случаях:

зажигание дизеля требуется откорректировать параллельно замене зубчатого ремня ГРМ;
после демонтажа ТНВД нет возможности установить шкив топливного насоса согласно специальным меткам;

Одной из рекомендаций перед началом любых работ, связанных с разбором топливной аппаратуры дизеля, выступает острая необходимость четок отметить и освежить все метки. Для этого достаточно нанести небольшие штрихи при помощи краски или качественного маркера. Это облегчит последующую обратную сборку и установку шкива ТНВД, что автоматически исключит или сведет к минимуму потенциальные сбои зажигания.

Выставлять зажигание на дизеле можно несколькими способами:

строго по меткам (при условии наличия таковых);
методом подбора опытным путем;

Установка угла по меткам

Первый способ самостоятельного выставления угла зажигания дизеля (момента впрыска дизтоплива) по меткам подразумевает смещение топливного насоса. Такой способ подходит для дизельных ДВС, в которых установлена механическая топливная аппаратура.

Угол опережения впрыска регулируется благодаря повороту ТНВД вокруг оси. Также возможен способ, когда поворачивается зубчатый шкив распредвала по отношению к ступице. Этот способ подходит для тех конструкций, в которых насос и шкив не имеют жесткого крепления.

Для регулировки зажигания на дизеле своими руками необходимо обратиться к задней части ДВС и добраться до маховика, при необходимости демонтировать с него защитный кожух.
Далее понадобится обнаружить стопор на маховике, который опускается в специальную прорезь.
После этого маховик нужно проворачивать вручную (при помощи ключа или другого приспособления). Проворачивание маховика означает, что вращается коленчатый вал ДВС. Крутить нужно по часовой стрелке до момента, когда сработает верхний стопор-фиксатор.
Затем обращаем внимание на вал привода ТНВД. Возможно, что шкала на приводной муфте, посредством которой передается вращение, занимает верхнее положение. В таком случае метка на фланце ТНВД совмещается с нулевой меткой на приводе.
После совмещения меток крепежные болты можно затягивать. Отличное от верхнего положение установочной шкалы на приводной муфте означает, что стопор маховика нужно поднять, после чего коленчатый вал двигателя снова проворачивается на один оборот. Далее снова контролируется положение шкалы.
После затяжки болтов приводной муфты стопор на маховике поднимается, коленчатый вал поворачивается на 90°, затем стопор размещается в пазу.

Завершающим этапом становится установка защиты маховика на место и затяжка крепежных болтов. Далее двигатель запускается, анализируется его работа. Агрегат на холостом ходу должен работать ровно и мягко, без провалов и дерганий. Жесткая работа дизеля, сопровождающаяся детонационными стуками, недопустима.

Далее нужно проверить правильность настройки в движении, избегая серьезных нагрузок. Прогрейте двигатель до рабочей температуры и оцените приемистость силовой установки, реакции на нажатие педали газа. Также необходимо следить за цветом выхлопных газов, так как поздний угол опережения топливного впрыска будет сопровождаться серо-черным дымлением мотора.

Подбор правильного угла впрыска

Настроить угол зажигания на дизеле опытным путем можно следующим образом:

После установки шкива осуществляются попытки завести дизель. Если мотор не заводится, тогда шкив ТНВД проворачивают относительно ремня на несколько зубьев (2-4). Затем мотор пробуют завести снова.
Кода мотор после описанных выше манипуляций запустился, оцените его работу. Присутствие явных детонационных стуков означает, что шкив топливного насоса нужно проворачивать на зуб или два в противоположную вращению сторону. Появление густого серого дыма может указывать на поздний угол опережения впрыска. В подобной ситуации шкив насоса проворачивается на один зуб по направлению вращения.

Второй доступный способ предполагает следующие шаги:

Осуществляется демонтаж трубки высокого давления с форсунки первого цилиндра. На снятую трубку необходимо плотно надеть прозрачный пластиковый шланг и расположить в вертикальном положении.
После этого можно включить зажигание и провернуть шкив насоса. Шкив вращается максимально мягко, медленно и аккуратно.
Далее необходимо следить за уровнем топлива в трубке и выявить верхнюю границу.
Заметив, когда уровень солярки в трубке самый высокий, на шкиве необходимо сделать метку.
Затем по меткам нужно выставить коленчатый и распределительный вал двигателя.

После запуска оценивается работа двигателя. В случае определения раннего или позднего угла топливного впрыска операцию по настройке следует повторить.

Источник