Газбен жұмыс істейтін қозғалтқыштардың құрылысы және жұмысы

Тиімді қуаттылық (квт) квт

Тиімді бұраушы момент (н м) НМ

Орташа тиімді қысым МПа

Салыстырмалы тиімді жанармай шығын г/квт. сағ.

4.ІЖҚ-на арналға отын түрлері, негізгі сипаттамалары және оларға қойылатын талаптар Отын-ауа қоспасын жасау тәсілдері және химиялық реакциялардың жүруі ІЖҚ пайдаланылатын отындарға көптеген талаптар қояды. Сырттай қоспа жасайтын қозғалтқыштарда отын оңай булануы және келетін ауамен гомогендік қоспа жасауы, іштей қоспа жасайтын қозғалтқыштарда – пайда болған майда тамшылар цилиндрдегі ауамен араласатын отынды жақсы тозаңдатуды қамтамасыз етуі керек.

Бұлардан басқа қолданылатын отынға қойылатын талаптар:

1) қоршаған ортаның температурасына тәуелсіз қозғалтқышты тез және сенімді от алдыруды қамтамасыз ету;

2) жану камерасының бетінде күйе немесе кокс жасамай жану процесін іске асыруға мүмкіндік беру;

3) цилиндр айнасының, поршень сақиналарының және поршеньнің тозуы мен тоттануының азаюына ықпал ету;

4) толық және өз кезегінде жану мен жұмыс істеп шыққан газдардың құрамындағы улы заттардың шамасын азайтуды қамтамасыз ету.

Отынның қасиеттерін физика-химиялық және пайдаланулық деп екіге бөлуге болады.

Физика –химиялық қасиеттерге отынның күйі мен құрамын сипаттайтын қасиеттері (тығыздығы, тұтқырлығы, беттік керілуі, химиялық және фракциялық құрамы және т.б.) жатады.

5.Үрленетін ІЖҚ –ның газ алмасу процестері. И.б.а.б. өрнектелген газ алмасу процестерінің жалпы ұзақтығы екі тактілі қозғалтқыштарда төрт тактілілермен салыстырғанда 3-3,5 есе аз. Шығару органдары ашылғаннан бастап жаңа заряд цилиндрге енуді бастағанға дейінгі газ алмасу периоды еркін шығару деп аталады. Қысымдардың қатынасы кезіңде үрлемелеу-толтыру периоды басталады, яғни, цилиндрде бұрынғы циклдің жұмыс істеген газдарының қалдығымен жаңа заряд араласады. Бұлармен бірге шығару органдары арқылы жұмыс істеп шыққан газдардың, сонан кейін олардың жаңа зарядпен қоспасы шығарылады.

Газ алмасу периодының тұзақтық схемасында қосымша шығару жүргізіледі. Цилиндрге жеткізілген ауаның (немесе қоспаның) шамасының газ алмасу біткеннен кейін цилиндрде қалатын жаңа зарядтың шамасына қатынасын үрлемелеу коэффициенті деп атайды. Бұл коэффициент неғұрлым көп болса, соғұрлым жаңа заряд шығыны көп.

Газбен жұмыс істейтін қозғалтқыштардың құрылысы және жұмысы

Қазіргі кезде машина жасау заводтары қуатты газбен жұмыс істейтін жылжымайтын қозғалтқыштар шығарады. Олардың қатарына 8ГК, 10ГК және МК-20 жатқызуға болады. Ең көп тараған қозғалтқыштардың ішінен электр генераторлы 6ГЧ қозғалтқышын алып қарауға болады.

Сериялы шығып жатқан дизельдерді газ отынына өткізудіде көптеген жетістіктер бар.

Қозғалтқыштарда қолданылатын сұйық отыннан жанғыш газдардың артықшылығына мыналарды жатқызуға болады:

- отын мен ауаның жоғары сапалы араласуы және цилиндрлерде біркелкі таралуы;

- газ майлайтын майларды сұйылтпайтын болғандықтан цилиндр беттерінен май қабаты жуылмайды;

- поршень, клапан, жану камераларының беттерінде азғантай ғана күйенің болуы;

- отынның толығырақ жануы, сондықтан жанған кезде сұйық отынға қарағанда көміртек тотықтарының аз бөлінуі;

- табиғи газдың жоғарғы антидетонациялық тұрақтылығы.

Бірақ қозғалтқышты газға өткізуде қажетті құрылымдық өзгерістер жасамаса, оның өзіндік қуаты төмендейді. Оның себептері төменде келтірілген.

Қозғалтқыш беретін қуат ол газда және сұйық отында жұмыс істеуін салыстыруға мүмкіндік беретін, құрамына негізгі көрсеткіштері кіретін теңдеумен бағалануы мүмкін.

(12.1)

мұнда, а - берілген қозғалтқышқа арналған пропорциальдық коэффициенті;

1 кг жұмысшы қоспаның жану жылуы; индикаторлық п.ә.к.; толтыру коэффициенті;

механикалық п.ә.к.

Қозғалтқышты газға өткізгенде қуатының өзгеру осы төрт параметрдің өзгеруне тәуелді.

Жұмысшы қоспаның сапалық құрамы бірдей кезде (яғни, ауа асқындығы коэффициенті бірдей болғанда) табиғи және сұйытылған газдардың газ-ауа қоспасының жану жылуы сұйық отын мен ауа қоспасының жану жылуынан төмен (табиғи газда 7 9%-ға, сұйытылған газда 2 3%-ке). Табиғи газбен жұмыс істегенде қоспа құрамының біркелкілігі жақсарады, нәтижесінде индикаторлық п.ә.к. өседі. Бірақ индикаторлық п.ә.к. өсуіне табиғи газдардың жоғарғы антидетонациялық қасиеті себебінен өсуі мүмкін сығымдау дәрежесінің маңызды зор. Қуатты және отын шығынын сақтап қалу үшін карбюраторлы қозғалтқыштарды газға өткізгенде олардын сығымдау дәрежесінің 8 9-ға дейін өсіруге болады.

Толтыру коэффициенті қозғалтқышты газға өткізгенде енгізу жүйесінің гидравликалық кедергісі өсуінен және енгізу коллекторы арқылы өтетін жаңа зарядтың қызуы себебінен 3 10% төмендейді.

Сондықтан қозғалтқышты газға өткізгенде үрлеуді қолданады, одан басқа, жалпы коллектордан енгізу арнасын бөледі және арнай газ алмастырғыш орнатады. Көрсетілген іс-шаралар қуат пен моменті 18 25%-ға өсіреді және отынның өзіндік шығының 20 30%-ға азайтады. Бұдан дизельдерді газға өткізгенде газды беру мен тұтандыру тәсілдеріне тәуелді олардың қуаты мен п.ә.к. сақтауға (ал, кейде оларды өсіруге) болады.

Газ қозғалтқыштарын келесі топтарға бөлуге болады:

- газ сығымдаудың аяғында берілетін қозғалтқыштар – қозғалтқыш сұйық дизель отыны берілгенге ұқсас беріліп, ауамен араласып өздігінен тұтанатын газбен қоректендіріледі. Бұндай тәсіл сериялық қозғалтқыштарды газға өткізуде газ жанған кезде механикалық кернеудің шектен тыс жоғарылығынан қолданылмайды.

- газ сығымдаудың басында берілетін қозғалтқыштар – бұл сұлбамен екі тактілі қозғалтқыштарды газға өткізеді.

Газ алмасуды екі нұсқамен жасауға болады:

1. Газ бен ауа цилиндрге кірер алдында аралыстырғышта араласады. Цилиндрді үрлеу және зарядтау үрлеу терезесі арқылы газ бен ауа қоспасымен жасалады. Газ алмасу кезінде жану өнімдерімен бірге газ да атмосфераға шығарылады, бұл отын шығынын өсіреді және қозғалтқыштың өзіндік қуатын төмендетеді.

2. Газ бен ауаны бөлек енгізу. Бұл кезде цилиндр ауамен үрленеді. Сонан соң сығымдау жүрісінің басында арнайы клапан арқылы 2,0 3,5 (0,2 0,35 МПа) қысыммен газ беріледі. Бұл кезде бірінші нұсқаға қарағанда үнемділігі жоғары.

- газ-ауа қоспасы енгізу жүрісі кезінде беріліп, электр ұшқынынан тұтанатын қозғалтқыштар – цилиндрге енгізу жүрісі кезінде газ-ауа қоспасы енгізіледі; сығымдау дәрежесін сығымдаудың соңында қоспа температурасы жанғыш газдың өздігінен тұтану температурасынан төмен болатындай етіп таңдайды.

Дизельді электр ұшқынына тұтанатын газға өткізгенде сығымдау дәрежесін дейін төмендетеді, ол үшін жану камерасының көлемін үлкейтеді. Мысалы 6Ч-36/45 дизелін электр тұтанатын газға өткізгенде сығымдау дәрежесін 14-те 8-ге дейін төмендетеді, бұл сығымдау соңында қысымды төмендетеді ( немесе 2,8 3,0 МПа-дан 1,2-1,4 МПа-ға дейін), қуат 600-ден 500 а.к. дейін төмендейді.

Қозғалтқыш сұйық отында жұмыс істеу үшін, газдағы сияқты кез келген отын түрінде сығымдау дәрежесін өзгертпей қажетті қоспа тұрақтылығын қамтамасыз ететін әмбебап аралыстырғыш қолданылады. Әмбебап аралыстырғыш (12.1-сурет) электр ұшқынан және тұтандырғыш сұйық отын шашудан тұтанатын газда жұмыс істеуге арналған.

Енгізу коллекторына 1 түтіктен 2, газ-ауа шолақ түтігінен 3 және қабырғаларында тесіктері бар диффузордан 4 тұратын газараластырғыш бекітіледі. Бұл тесіктер арқылы сақиналық терезеден 5 газ енеді. Шолақ түтікте 3 иінтіректермен 7, 8 және айналым

12.1-сурет. Әмбебап араластырғыш

санын реттігішті 10 тартпамен 9 байланысқан дроссельдік қалқанша 6 орналасқан. Түтіктің 2 кіре берісінде фланецке 11 серіппемен 14 қысылған ауа қалқаншасы 13 шайбасымен орналасқан. Саусақтың 15 және тұтқалы 17 тартпаның 16 көмегімен түтіктің 2 кірер тесігі жабылуы, толық ашылуы немесе жартылай қалқаншамен 13 жабылуы мүмкін. Қозғалтқыш электрмен тұтанатын газбен жұмыс істегенде түтіктің 2 кірер тесігі қалқаншамен 13 толық жабық. Дизель отыны берілмейді, электрлі тұтану жүйесі қосылған. Берілетін газ-ауа қоспасының шамасы қозғалтқыштың күшсалмағына сәйкес автоматты дроссельдік қалқаншамен 6 реттеледі.

Газ-дизель процесі бойынша жұмыс істегенде түтіктің 2 кірер тесігі жартылай ашық. Қозғалтқыштың жұмыс режиміне сәйкес газ-ауа қоспасының сапасы да дроссельдік қалқаншамен 6 ретеледі.

- газ-ауа қоспасы енгізу жүрісінде берілетін және қоспаның тұтануы азғана сұйық отын шашқаннан кейін болатын қозғалтқыштар (газ-дизель

Айнымалы режимдерде жұмыс істегенде сұйық отынның орташа пайдаланымды шығыны жалпы шығынның 40 50%-на жетеді, ал тұрақты режимдерде ол 12 15%.

Қазіргі кезде В2, М-50, ГД-700, 1-Д6-ГД және басқалар іс жүзінде газ-дизель бойынша жұмысқа көшірілген.

- газ-ауа қоспасы бүкіл енгізу жүрісінде беріліп, шырақтан тұтанатын қозғалтқыштар (12.2-сурет) – шырақтан тұтанатын автомобиль қозғалтқыштарында әдеттегідей жану камерасынан басқа тұтандыру қарсы камерасын 2 және сапасы бойынша әртүрлі қоспа жасайтын екі карбюратор орнатылады. Электр шамын 4 негізгі камерадан клапан 3 арқылы оған