(1) Composición del motor diésel
Un motor diésel es un motor térmico que quema diésel dentro del motor y convierte la energía térmica liberada por la combustión en energía mecánica a través del pistón-manivela. mecanismo de biela. La Figura 5-1 es un diagrama esquemático del dispositivo del motor diesel de pistón. Está compuesto por un motor independiente. Durante el funcionamiento, el diésel y el aire se envían directamente al interior del cilindro del motor para su combustión, liberando energía térmica para formar gas a alta temperatura y alta presión, que impulsa el movimiento del pistón. Luego, la energía mecánica se emite externamente a través del mecanismo de biela de manivela.
Figura 5-l Diagrama esquemático del dispositivo del motor diésel
1—Bloque de cilindros; 2—Válvula de admisión; 4—Pistón 6—Conexión; varilla; cigüeñal de 7
El motor diésel es una máquina eléctrica relativamente compleja en la construcción de proyectos de exploración y perforación geológica, y figura como un importante equipo de apoyo para la construcción de perforación. Se compone principalmente de las siguientes instituciones y sistemas.
1. Carrocería
La carrocería es el componente básico del motor diésel y cumple la función de soporte y protección de las piezas. Consta de culata (tapa), bloque de cilindros, cárter, cárter de aceite, base de la máquina, etc. Estas piezas constituyen el esqueleto del motor diésel, sobre el que se apoyan todas las piezas móviles y sistemas auxiliares.
2. Mecanismo de biela de manivela
El mecanismo de biela de manivela es la principal parte móvil del motor diésel. Consta de pistón, biela, cigüeñal, volante, etc. (Figura 5-2). El pistón y el cilindro en el mecanismo de manivela y biela forman juntos una cámara de presión variable para soportar la presión del gas. La presión del gas empujará el pistón para que se mueva y, a través de la biela y el cigüeñal, el movimiento alternativo se convertirá en movimiento giratorio, realizando el intercambio de calor y energía y asegurando el funcionamiento continuo del motor diésel.
Figura 5-2 Maquinaria de biela de manivela
3. Mecanismo de válvulas y sistemas de admisión y escape
La relación entre el mecanismo de válvulas y los sistemas de admisión y escape Su función es cooperar con el movimiento del mecanismo de biela del cigüeñal para abrir y cerrar regularmente la válvula de admisión y la válvula de escape (o ventana de aire) para lograr la entrada y salida de aire, y proporcionar suficiente oxígeno necesario para la combustión del combustible para garantizar el progreso completo. del proceso de combustión.
El sistema de distribución de válvulas de un motor diésel se compone principalmente de válvulas de admisión y escape, resortes de válvula, asientos de válvula, balancines, taqués, varillas de empuje, árboles de levas de válvulas, filtros de aire y silenciadores de admisión y escape. tubos de escape, etc. (Figura 5-3).
4. Sistema de regulación y suministro de combustible
La función del sistema de regulación y suministro de combustible es suministrar combustible a un ritmo variable según las condiciones de trabajo, e inyectar combustible periódicamente. una cierta presión en el cilindro al final de la carrera de compresión, calidad y rango de niebla diesel para encenderse rápidamente y espontáneamente cuando se encuentra con aire comprimido a alta temperatura y alta presión.
El sistema de regulación y suministro de combustible del motor diésel consta de un tanque de combustible, una bomba de transferencia de combustible, un filtro diésel, una bomba de inyección de combustible, un inyector de combustible y un gobernador (Figura 5-4).
Figura 5-3 Sistema de distribución de gas superior
1—leva; 2—empujador; 4—eje del balancín 5—tornillo de ajuste; brazo; 7—clip de bloqueo de válvula; 8—asiento de resorte de válvula; 9—resorte de válvula; 11—válvula
Figura 5-4 Sistema de suministro de combustible del motor diésel
1—Bomba de transferencia de aceite; 2—Bomba de inyección; 3—Gobernador; 4—Tubo de aceite de alta presión; 9—Filtro; /p>
5. Sistema de lubricación
El sistema de lubricación es un sistema importante relacionado con la vida y condiciones de trabajo del motor diesel. Su función tiene cuatro aspectos principales: ① Proporciona aceite lubricante a la superficie móvil y cambia la fricción seca en fricción húmeda para reducir el desgaste de las piezas de la máquina y reducir el trabajo consumido por la fricción. ② A través del flujo de aceite lubricante, se eliminan el calor de fricción y los residuos de desgaste, de modo que se puede evitar que las piezas de enfriamiento se deformen y se atasquen debido a un calentamiento severo, y las piezas pueden mantener una relación de coincidencia correcta. ③Es para sellar el espacio de movimiento para evitar fugas del cilindro y pérdida de energía. ④Es para proteger la superficie del metal y evitar la oxidación y el óxido.
El sistema de lubricación del motor diésel consta de cárter de aceite, bomba de aceite, filtro, radiador, regulador de presión, dispositivo de seguridad, instrumentación (medidor de temperatura del aceite, manómetro de presión de aceite), etc. (Figura 5-5) .
6. Sistema de refrigeración
La función del sistema de refrigeración es utilizar un medio refrigerante para eliminar el calor de las piezas muy calientes (como cilindros, culatas, etc.) para evitarlo. sobrecalentamiento. La resistencia y rigidez de las piezas de la máquina disminuyen, las dimensiones geométricas cambian y las piezas móviles se atascan. Además, si la temperatura del aceite lubricante es alta, perderá su efecto lubricante y será necesario enfriarlo.
El medio de refrigeración del motor diésel es agua y aire, por lo que sus métodos de refrigeración incluyen refrigeración por agua y refrigeración por aire.
El sistema de refrigeración por agua del motor diésel consta principalmente de un tanque de agua, un radiador, una bomba de agua, un ventilador, un termostato y un medidor de temperatura del agua (Figura 5-6). Debido a que el efecto de enfriamiento por agua es confiable, se usa ampliamente.
Figura 5-5 Sistema de lubricación del motor diésel
1—bomba de aceite; 2—medidor de temperatura del aceite; 3—placa de filtro 4—cigüeñal; Canal del husillo; 7—Manómetro de presión de aceite; 8—Culata; 14—Válvula reguladora de presión;
Figura 5-6 Sistema de refrigeración por agua con circulación forzada
1—Culata; 2—Bloque de cilindros; 3—Enfriador de aceite; 5—Tanque de agua; Agua de retorno
El sistema de refrigeración por aire se utiliza principalmente en motores diésel móviles de alta velocidad y baja potencia y consta de ventiladores, parabrisas, etc.
7. Arranque el sistema
Para transferir el motor diésel de un estado estático a un estado en movimiento, debe utilizar una fuerza externa para girar el cigüeñal, aspirar aire hacia el cilindro y Inyecte combustible y queme el trabajo en el momento especificado antes de que pueda comenzar el ciclo de trabajo. El establecimiento de un sistema de arranque en un motor diésel tiene como objetivo proporcionar las condiciones para que pase del estado de reposo al estado de funcionamiento. En la actualidad, los motores diésel domésticos pequeños y medianos utilizan principalmente los siguientes cuatro métodos de arranque según sus usos y formas estructurales:
(1) Arranque eléctrico
El dispositivo de arranque eléctrico consiste de una batería, un motor eléctrico y un relé. Está compuesto por regulador eléctrico, generador y bujía incandescente.
Este método de arranque se utiliza habitualmente en motores diésel de potencia media, y su motor DC utiliza una batería como fuente de energía. Las características del arranque eléctrico son: estructura compacta y fácil operación, pero baja confiabilidad y muy afectada por la temperatura ambiente (principalmente baja temperatura debido a la limitación de la carga de la batería, el número de arranques del motor diesel también es limitado);
(2) Arranque de un motor de gasolina pequeño
El arranque de un motor de gasolina pequeño se completa principalmente con el motor de gasolina pequeño y el dispositivo de transmisión (reductor, embrague, freno, mecanismo de separación automática). La razón por la que se utilizan motores de gasolina pequeños para arrancar en algunos motores diésel de potencia media es que el rendimiento de arranque es confiable, no se ve muy afectado por la temperatura y el tiempo de arranque y el número de arranques no están limitados. El agua de refrigeración del motor de gasolina y el calor del tubo de escape también se pueden utilizar para precalentar el motor principal, aumentar la temperatura de la carrocería y reducir la resistencia al arranque. Sin embargo, la estructura es compleja y la operación de inicio es inconveniente. Este método es generalmente más adecuado en áreas de frío severo y condiciones de campo.
(3) Arranque por aire comprimido
El arranque por aire comprimido consiste en suministrar aire a alta presión a cada cilindro durante la carrera de potencia de acuerdo con la secuencia de funcionamiento del motor diésel, y utilizar el Empuje de expansión del gas a alta presión para empujar el pistón a moverse, haciendo que el cigüeñal gire a una cierta velocidad para arrancar el motor diesel.
El dispositivo de arranque de aire comprimido consta principalmente de una botella de almacenamiento de gas, una válvula de control, un distribuidor, una válvula de arranque, un manómetro, etc. (Figura 5-7). El arranque con aire comprimido se utiliza generalmente en motores diésel grandes y medianos con un diámetro de cilindro superior a 150 mm. Sus características son: tiene un gran par de arranque, un arranque rápido y confiable y no se ve afectado por ambientes de baja temperatura. Sin embargo, su estructura es compleja y el número de arranques está limitado por la presión del aire comprimido en la botella de almacenamiento de gas.
Figura 5-7 Diagrama esquemático del dispositivo de arranque de aire comprimido
1—Botella de almacenamiento de gas; 2—Válvula de control de arranque; 3—Manómetro 4—Distribuidor de aire; tubo de aire; 6—Válvula de arranque
(4) Arranque manual
El arranque manual generalmente solo se usa en motores diésel medianos y pequeños. Según las diferentes estructuras, se divide en arranque manual. , arranque por cuerda, hay 4 tipos de arranque por inercia y arranque por resorte.
Muchos motores diésel con menos de 20 caballos de fuerza se arrancan a mano, utilizando un cigüeñal para girar el cigüeñal lenta y gradualmente para lograr el propósito del arranque. La manivela no sólo se utiliza para arrancar el motor diésel, sino que a veces se utiliza como método de respaldo para otros métodos de arranque.
El arranque por cuerda se utiliza generalmente en motores diésel de menos de 10 caballos de fuerza. Se enrolla de 1,5 a 2 veces alrededor de la ranura en el borde del volante con la ayuda de una cuerda de arranque, tira de la cuerda de arranque y la rotación del volante hace girar el cigüeñal, completando el arranque del motor diesel.
El arranque inercial utiliza el volante de almacenamiento de energía en el dispositivo de arranque para almacenar el trabajo realizado por la fuerza humana y luego libera esta energía para arrancar el motor diésel. En áreas que carecen de suministro eléctrico, se puede utilizar para reemplazar motores eléctricos y arrancar motores diésel de mayor potencia.
El arrancador de resorte utiliza mano de obra para girar la manija para cambiar la forma del resorte y almacenar energía en el arrancador. Al arrancar el motor diésel, tire de la palanca de liberación para liberar la energía almacenada para arrancar. Debido a su operación simple y arranque confiable, se usa ampliamente en zonas de baja temperatura, zonas de temperatura cálida y áreas con ambientes hostiles.
8. Sistema de sobrealimentación
La función del sistema de sobrealimentación es aumentar la presión de admisión, aumentando así la potencia efectiva del motor diésel. Es un mecanismo especial instalado en un motor diésel sobrealimentado: un sobrealimentador.
(2) Clasificación de motores diésel
Los motores diésel tienen muchas formas estructurales y muchos métodos de clasificación. Se pueden dividir en varios tipos de la siguiente manera:
1. Clasificación del número de cilindros
Hay tipos de cilindro simple, de doble cilindro y de varios cilindros.
2. Clasificados por método de enfriamiento
Hay tipos enfriados por agua y enfriados por aire.
3. Clasificadas por velocidad
Hay máquinas de alta velocidad, máquinas de velocidad media y máquinas de baja velocidad. La velocidad nominal de la máquina de alta velocidad es superior a 1000 r/min. La velocidad nominal de la máquina de velocidad media está en el rango de 600~1000r/min. La velocidad nominal de la máquina de baja velocidad es inferior a 600 r/min.
4. Clasificación según uso
1) Tipo fijo. El motor de combustión interna funciona en una posición fija. Como por ejemplo motores de combustión interna utilizados en perforación, generadores fijos, etc.
2) Móvil. Los motores de combustión interna utilizados como energía mecánica móvil incluyen: ①Para automóviles y tractores: motores de combustión interna utilizados en automóviles, tractores, etc. ② Uso marino: puede cumplir con los requisitos del entorno de trabajo en alta mar y usarse como motor de combustión interna para energía de barcos. ③Tracción ferroviaria: motor de combustión interna utilizado como potencia para locomotoras de combustión interna.
5. Clasificación según la forma de disposición del cilindro
Según la forma de disposición del cilindro, se puede dividir en tipo horizontal de una sola fila, tipo vertical de una sola fila, tipo paralelo en forma de V y tipo horizontal opuesto, etc. (Figura 5-8).
Figura 5-8 Clasificación por disposición de cilindros