Сурет. Шырақты тұтандыру жүйесі жұмысының сұлбасы

қарағанда байытылған қоспа берілетін қарсы камераға көшіреді.

Байытылған қоспа тұтанғанда тұтандыру қарсы камерасында қысым шұғыл өседі және жалын шырағы 6 арнайы тесік (сопло) 1 арқылы негізгі камераға 5 өтіп, жұмысшы қоспа үлкен жалын шебін жасап жанады. Қарсы камераны толтыру цилиндрді жұмыс қоспасымен толтырумен бір мезгілде жүргізіледі. Қарсы камера мен цилиндрді толтыру процесі енгізу тактісінде жасалатын ауа сирету есебінен жүреді.

Шырақты жағу жүйесі қарсы камера мен соплолық тесіктің оңтайлы құрылымдық өлшемдерінде, тек кедей қоспаны тез және тұрақты жағу құралы ғана емес, сонымен қатар карбюраторлы қозғалтқыштарда жеңіл отынның детонациялық жануын болдырмаудың қуатты құралы болып табылады.

Соплолық тесіктің диаметрін қолайлы таңдап поршеньдік қозғалтқыштарда, әсіресе дизельдердегі маңызды проблема, қозғалтқыш жұмысының «қаттылығын» реттеуге болады.

Шырақты тұтату бензинді қозғалтқыштарға қарағанда газ қозғалтқыштарында қолайлырақ жағдай жасайды. Бензинді қозғалтқыштарда екі карбюратор және электр шамының орнын өзгерту керек. Шырақты тұтандырылатын газ қозғалтқыштарында қарсы камера көлемі маңызды кішірейеді және де жұмыс процесін реттеу қарапайымданады. Газ қозғалтқышының қарсы камерасына газ шамамен асқын қысыммен беріледі, ал жұмысшы цилиндрге газ-ауа қоспасы беріледі.

Шырақты тұтанатын газ қозғалтқыштарын тәжірибе жүзінде К.И.Генкин мен К.А.Морозов зерттеп, оларда жұмыс процесі, бірінші кезекте тұтандыруды ілгерілету бұрышын өзгерту жолымен, жақсы реттелетіні анықтады.

Шырақты тұтандыруды газ қозғалтқыштарында қолданудың кейбір принциптік ерекшеліктерінің маңызы зор. Егер бензин-ауа қоспасының кедейлену шегін шырақты тұтандыруда ға дейін жылжытуға болатын болса, онда газ-ауа (табиғи газ) қоспасының кедейлену шегі шырақты тұтатуда дейін кеңейеді. Бірақ қозғалтқыштың қуатын иінді біліктің айналым санын өзгертпей жанғыш газды беруді азайту жолымен бос жүріске дейін төмендеткенде шырақты жағу дизельдегі сұйық отынның өздігінен тұтануынан тиімді емес. Тәжірибелер көрсеткендей ауа асқындығы коэффициенті кезінде өте кедей қоспаның баяу және толық жанбауы себебінен индикаторлық п.ә.к. шұғыл төмендейді.

Шырақты тұтанатын газ-дизельдің жұмысының жоғарғы көрсеткіштері сәйкес келеді.

Сынақтар нәтижесі жақын уақытта шырақты тұтанатын газ қозғалтқыштары өндірісте кең тарайды деп болжауға мүмкіндік береді.

- газ баллонды қондырлығы қозғалтқыштар (электр ұшқыннан тұтанаты газ баллонды қозғалтқыштар) – сұйытылған және сығылған газдарда жұмыс істейтін қозғалтқыштардың қоректендіру жүйесіне келесі құрылымдар мен аппараттар кіреді: баллондар арматурасымен, механикалық қосылымдардан тазартатын сүзгілер, газдың қысымын бақылайтын манометрлер (сығымдалған газбен жұмыс істегенде манометрлерді бұдан басқа баллондағы газдың шамасын көрсетуші ретінде пайданалады), тығындаушы құрылымдар, төменеткіштер, газды жылытуға арналған құрылым, аралыстырғыш және газтүтіктері.

Сығымдалған газға арналған баллондар, арматура, газтүтіктері және төмендеткіштер жұмыс қысымына, ал сұытылған газға арналған газбаллонды қондырғы жабдықтары – ең жоғарғы қысымға есептелген.

Газмотор сығымдағышы ортақ рама мен иінді білікті бір агрегатқа біріккен іштен жану қозғалтқышы мен поршеньді сығымдағыштың қосындысы болып табылады.

Газмотор сығымдағышының күштік бөлігі жұмыс процесі екі тактілі немесе төрт тактілі принцип бойынша іске асырылатын цилиндрлері V-тәрізді немесе бір қатарлық – тік орналасқан қозғалтқыш болып жасалады.

Сығымдағыш бөлігі бір-бірімен газды бір сатылы немесе көп сатылы сығымдауға арналған қос әрікетті екі, үш, төрт және одан да көп горизонталь орналасқан цилиндрлерден тұрады. Қондырғыда өнімділігін және п.ә.к. арттыру мақсатында газдарды аралық суыту қарастырылады.

Қуаты 300 а.к. (220 кВт) 8ГК-3 газмотор сығымдағышы V-тәрізді төрт тактілі сегіз цилиндрлі газ қозғалтқышы мен крейцкопф типтегі қос әрекетті цилиндрлері горизонталь орналасқан сығымдағыштан тұрады. Заводтардан бір-бірінен сығымдау сатысы саны мен цилиндрлер саны және диаметрлері арқылы ерекшеленетін 8ГК агрегатының жеті түрі шығарылады.

Қуаты 1000 а.к. (740 кВт) 10ГК агрегаты (12.3-сурет) V-тәрізді екі тактілі он цилиндрлі газ қозғалтқышынан және қос әрекетті горизонталь поршеньді сығымдағыштан тұрады. Кейінгі кезде завод өзгертілген газтурбинді үрленетін агрегат 10ГКН шығарады және МК-20 агрегатының тәжірибелік үлгілерін игерді.

МК-20 газмоторының техникалық сипаттамасы

Қозғалтқыш контурлық үрленетін екі тактулі V-тәрізді

Күштік цилиндр диаметрі, мм 360

Поршеньнің жүрісі, мм 360

Күштік цилиндрлер саны 10

Иінді біліктің айналу жиілігі, айн/мин 300

Орташа тиімді қысым 7,4 МПа 0,74

Жылудың өзіндік шығыны (көп емес): ккал/(а.к.* сағ) 1800 МДж/(кВт*сағ) 10

Поршеньнің орташа жылдамдығы, м/с 3,8

Габариттік өлшемдері, мм

ұзындығы 6700 ені 5100 биіктігі 3650

1 а.т. келетін өзіндік массасы, кг 32

1 кВт келетін өзіндік массасы, кг 44

МК-20 түрленген нұсқалары қуаты 900 а.к. (600 кВт жақын) бес тік орналасқан күштік цилиндрлі және қуаты 1500 а.к. (1100 кВт жақын) 10 күштік цилиндрлі орташа тиімді қысымы (0,65 МПа жақын) газмотосығымдағыштар.

Базалық модель МК-20 әрі қарай дамытқанда қуатын 2000 а.к. (1470 кВт) дейін өсіру қарастырылуда.

Газды сығымдау дәрежесінің кең диапазонын қамтамасыз ету үшін ГМС өзара алмастырылатын қалыпты қатардағы сығымдау цилиндрлері бар. Сығымдағыш цилиндрлерді былай таңдайды, газмотор қозғалтқышының толық номинальдық қуатын пайдалану үшін агрегаттың сығымдағыш бөлігінің жеткізу реттегіштерін 50 немесе 100% ашады.

Газмотосығымдағыштың бір сатылы түрінде қысымды жоғарлату дәрежесі 1,8-2,4 кезінде толық күшсалмақты қамтамасыз ететін сығымдағыш цилиндрлердің саны ГМС рамасындағы орын санынан бірге кем болуы керек. Сығымдағыш цилиндрлердің күшсалмағы 80% аз болғанда агрегат рамасына қосымша цилиндр орнатады. Ортақ айналшақты-бұлғақты механизмі бар екі тактілі газмотор сығымдағыштың құрылымы 12.3-суретте көрсетілген. Сығымдағыш 1 және үрлеуші сорғы поршеньдері 6 өзара кпейцкопфпен топсалы байланысқан штокпен 4 қатты байланыста. Сығымдағыш бұлғағы 21 иінді білік айналшағымен 9 жалғасады. Бұлғақтың 21 төменгі басына саусақ арқылы күштік цилиндрлер бұлғағы 13 қосылған. Сығымдағыш 1 және үрлеуші сорғы поршеньдерінің 6 тіке-қайтымды қозғалысын қамтамасыз ететін крейцкопф 5 қондырғының сығымдағыштық жағында орналасқан. Күштік цилиндрлер поршеньдері 12 тронкалық типтегі.

Крейцкопф 5 поршеньдермен 6 және 1 сыртқы шекті нүктеге қарай қозғалғанда алдымен ауа үрлеуші коллекторға, әрі қарай күштік цилиндрлердің үрлеуші терезелеріне айдалады. Осымен бір мезгілде цилиндрдің алдыңғы кеңістігінде газды сығымдау және оны коллекторға айдау, сондай-ақ поршеньнің астында орналасқан цилиндрдің артқы кеңістігіне енгізуші коллектордан газ енуі жүргізіледі.

 

12.3-сурет. Газ моторлы сығымдағыш 10ГК:

1- сығымдағыш цилиндрінің поршені; 2-сорушы клапан; 3-айдаушы клапан; 4-шток; 5-жылжыма; 6-үрлеуші сорғы поршені; 7-сорушы клапан; 8- айдаушы клапан; 9-иінді білік; 10-көмекші жетек білігі; 11-картер; 12-күштік цилиндрлер поршендері; 13- күштік цилиндрлер бұлғақтары; 14-үрлеу терезесі; 15-шығару терезесі; 16- газды шығаруға арналған клапандар; 17-тұтандыру шамы; 18-шығару сығымдағыш бұлғағы; 22-бұлғақ мойынтірегі; 23-тығыздауыш; 24-тығыздауышты тексеруге арналған люк; 25-ауа клапандарын тексеруге арналған алмалы-салмалы қақпақ; 26-үрлеу на ауа енгізуге арналған тесік. сорғысы

 

Жұмысшы қоспа электр ұшқынынан тұтанады. Электр тоғы магнето деп аталатын электр машинасымен жасалады. Магнето и.б. айналу жиілігі 160 айн/мин аз кезде қозғалтқышты от алдыру кезінде күшті ұшқынды жасауға арналған от алдыру үдеткішімен қамтамасыз етілген. Магнетоны тұтандыруды ілгерілету бұрышын 18-20 аралығында қолмен реттеумен жасайды. Қозғалтқышты күштік цилиндрге от алдыру клапандары арқылы келетін қысымы сығылған ауамен от алдырады.

Қозғалтқышты от алдырар алдында отынды жауып қояды. И.б. бірінші айналымдарынан кейін және майлау жүйесіне кіретін май қысымы болғанда тақтадағы манометр бойынша газ қысымын бақылай отын беру кранын тұтқамен жайымен ашады.

Цилиндрлерде бірінші тұтанулар пайда болғанда газ беру тұтқасын жеткен күйіне тоқтатады, от алдыру кранын жабады, газ тарату қорапшасындағы ауа краны арқылы ауаны шығарады және от алдыру клапандарын жабады.

Егер қозғалтқыш отын краны ашық кезде тұтанбаса, жылдам газ кранын жабу керек, тұтандыруды өшіріп и.б. қайта-қайта айналдырып, сығылған ауамен цилиндрді үрлеу керек. Тек үрлеуді бітіріп, ақау себептерін дұрыстағаннан кейін қозғалтқышты екінші қайтара от алдыруға кіріседі.

Газмотосығымдағыштардың мотоқорын және тиімділіктерін арттыру жаңа шығарылымдарда қарастырылады:

- бұлғақтың жоғарғы төлкесі үшін жоғарғы қысымдарда тозуға төзімділігі жоғары арнайы қола «Кароны» қолдану;

- агрегаттың күштік бөлігінің поршеньдерінің құрылымын өзгерту;

- өте жоғары тиімді суытылатын болат құймалардан цилиндрлер қақпағы дайындау;

- жоғарғы күшсалмақтарда тозуға төзімді алюминий рамалық орау ішпектерін қолдану;

- шатунның төменгі басының құрылымын өзгерту;

- өзіндік күшсалмақтарды төмендететін поршень саусағының диаметрін үлкейту;

- контурлық жүйелі газтурбинді үрлеуді пайдалану;

- сығымдағыштық және тығыздағыштық сақиналарды металл емес материалдардан (пласмассадан) жасау;

- агрегаттың сығымдағыштық бөлігінде тіке ағынды клапандарды пайдалану.

Бұдан басқа агрегаттың ағынды бөлігінің газы динамикалық сипаттамаларын жоғарлату мақсатында құрылымдық ізденістер керек (мысалы, клапандарда, әкелу және әкету шолақ құбырларында гидравликалық шығынды азайту).

Жоғары температуралы буландыру суытуы да газмотосығымдағыштардың тиімділігін арттырады.

 

 

7.Іштен жану қозғалтқыштарын мұнай және газ өндірісінде Іштен жану қозғалтқыштары, мұнай және газ ұңғыларын бұрғылауда, мұнай өндірістерінде, мұнайды өңдеуде, тасымалдауда, мұнай және газ өнімдерін сақтауда сонымен қатар мұнай және газ өндіріс салаларында қолданылады.Мұнай және газ ұңғыларын бұрғылаудағы негізгі және көмекші жұмыстарды орындау үшін жетек ретінде электроқозғалтқыш, газ турбиналы қондырғы және іштен жану қозғалтқыштары қолданылады.Айналмалы және турбиналық терең бұрғылауға арналған қондырғыларда В2-300, В2-400, М-601, М620 және т.б. дизельді қозғалтқыштармен жабдықталған күштік агрегаттар қолданылады.Ең көп тараған түрлері автотракторлы іштен жану қозғалтқыштары, ЯМЗ-236Н, ЯМЗ-238, ЯМЗ-240, СМД-60, Д44, Д75, ГАЗ-66, ЗИЛ-131, ЗИЛ-375 және стационарлы типтегі 4ч23/30,6ч30/50,8ч23/30 және дизель-генераторлары көбінесе электрэнергия көзімен қамтамасыз ету үшін қолданылады. Мұндай қозғалтқыштардың қуаттылықтары 10÷1500кВт немесе 15-2000 а.к. аралығында болады. Іштен жану қозғалтқыштарымен трансмиссия аралығын, бұрғылау машиналарынын (шығыр, насос) ілініс немесе шиннопневматикалық муфталар арқылы қосады, қазіргі кездегі қондырғыларда гидротрансформаторлар қолданылады. Шиннопневматикалық немесе көп дискілі ілініс муфталары – жүктелген немесе жүктелмеген бұрғылау механизмдері мен машиналарын күш агрегаттарынан ажыратып немесе іске қосып тұру үшін қызмет атқарады. ІЖҚ мұнай және мұнай өнімдерін өңдеуде, тасымалдауда және сақтауда қолданылуы. Қазіргі кездегі магистралдық айдаушы станцияларда мұнай құбырымен мұнайды және мұнай өнімдерін тасымалдау үшін ортадан тепкіш және плунжерлі сорғыларды қолданады. Олардың жетектері ретінде де электрқозғалтқышты немесе ІЖҚ дизельді пайдаланады. Мұнай базаларында сорғыларды, электр генераторларын және басқа жылжымалы және жылжымайтын машиналар мен механизмдерді іске қосу үшін де көбіне жылжымайтын және көліктік типтегі ІЖҚ қолданады. Кейбір заводтарда сумен қамсыздандырудың қосымша сорғысын жетектеуді ІЖҚ іске асырады. Оларды сондай-ақ сұйық отынның октан санын (ОС) анықтауға арналған барлық қондырғыларды пайдаланады.

8.ІЖҚ қоспа жасау процестері Сырттан қоспа жасайтын қозғалтқыштардағы қоспа жасауды қарапайым карбюраторды мысалға ала отырып түсіндіреміз (4.1а-сурет).

Ауа төмен цилиндрге қарай қозғалғанда диффузордың 2 ең кішкентай көлденең қимасында сырттан келетін ауамен салыстырғанда сиретілген қысым р_д жасалады. айырмашылығы әсерінен отын х биіктігіне көтеріле алады. Ол жиклер 3 жасайтын гидравликалық кедергілерді жеңіп, сопло тозаңдатқышы 1 арқылы диффузорға құйылады. Бұл кезде дроссельдік қалқаншаның 4 ашылуы өзгермейді – тұрақты. Қалытқы камерасындағы қалытқының 6 және клапанның 7 көмегімен тұрақты отын деңгейі сақталады. Отын соплодан шашыратылғаннан кейін ауамен араласып, қоспа жасайды:

,

мұнда, G_a – карбюратор арқылы өтетін ауа шығыны, кг/с;

G_T – отын шығыны, кг/с;

l₀ – ауаның теориялық қажетті шамасы.

Ал, қарапайым карбюратордың сипаттамасын (4.1б-сурет) салу үшін ілгерідегі шамалардың р_д тәуелділігін білу керек. Қарапайым карбюратордың сипаттамасын кәдімгі карбюратордікіне келтіру үшін онда қосымша әртүрлі жүйелер мен элементер болуы керек.

Іштен қоспа жасайтын қозғалтқыштарда (дизельдерде) қоспа жасау тәсілдеріне қарай біртұтас және бөлінген жану камералары қолданылады. Біртұтас жану камералы дизельдерде отын бүріккішпен тікелей жану камерасына жеткізіледі және негізінен шашырату кезінде тозаңдатылады. Отынды шашырату шамамен 300 кГ/см² (30 40 МПа) қысымда іске асырылады. Отынды тікелей шашырататын дизельдің отын жүйесінің сұлбасы 4.2-суретте көрсетілген. Бұл кезде қоспа жасауды көлемдік, қабырғалық, көлемдік-қабырғалық деп бөледі.