Системы питания дизельных двигателей: Система питания дизельного двигателя

Системы питания дизельных двигателей

ВМТ – верхняя мертвая точка
ГБЦ – головка блока цилиндров
КШМ – кривошипно-шатунный механизм
ТНВД – топливный насос высокого давления

Отличие бензинового и дизельного двигателей

На современных автомобилях могут устанавливаться бензиновые и дизельные двигатели. Раньше дизельные двигатели в основном применялись на грузовиках большой грузоподъемности и на тракторах. При их работе можно было наблюдать клубы черного дыма, которые вырывались из выхлопной трубы. Двигатель издавал довольно громкий звук, сопровождающийся стуком. Повышенный шум и вибрации были основными недостатками дизелей. Поэтому такие моторы не устанавливали на легковые автомобили. Современные дизельные двигатели по многим показателям способны конкурировать с бензиновыми моторами. По некоторым характеристикам дизеля серьезно превосходят бензиновые двигатели.

По конструкции бензиновые и дизельные двигатели почти одинаковы.

Основное отличие дизеля от бензинового мотора – это использование более прочных материалов при изготовлении его деталей. Это необходимо потому, что дизельный двигатель во время работы испытывает более сильные нагрузки в отличие от своего бензинового собрата. Для повышения прочности некоторые детали изготавливают более массивными, что увеличивает вес мотора.

На дизельном двигателе степень сжатия несколько выше, чем на бензиновом. Поэтому блок цилиндров на дизеле выше, чем на аналогичном бензиновом моторе. С увеличением высоты блока цилиндров увеличивается высота кривошипа коленчатого вала и длина шатунов, что так же сказывается на утяжелении двигателя. Самым главным конструктивным отличием является система питания. На дизеле она кардинально отличается от системы питания бензинового мотора.

На бензиновом моторе топливовоздушная смесь готовится посредством смешивания паров бензина и воздуха.

После этого смесь сжимается поршнем в цилиндре при его движении вверх, в ВМТ на свечу зажигания подается электрический ток, искра воспламеняет топливовоздушную смесь, и происходит рабочий ход. Во время работы бензинового двигателя для регулирования мощности нужно изменять количество топлива и количество воздуха, которые подаются для приготовления топливовоздушной смеси. При этом их пропорции должны строго соблюдаться. При недостатке или переизбытке одного из компонентов невозможна нормальная работа двигателя.

Для регулирования подачи воздуха в бензиновом двигателе во впускном воздушном тракте устанавливается дроссельная заслонка (на некоторых моторах подача регулируется другим способом). Подача топлива на современных бензиновых двигателях регулируется электронным блоком управления посредством увеличения или уменьшения времени открытия топливных форсунок. В результате чего изменяется количество топлива, которое впрыскивается за это время.

В дизельный двигатель топливо и воздух подаются раздельно. В воздушном тракте дроссельной заслонки нет (но иногда используется для аварийного отключения подачи воздуха). Чем больше подать воздуха в цилиндр, тем лучше и полнее произойдет сгорание дизтоплива. Топливо в дизельный двигатель подается через форсунки. Смешивания воздуха и топлива как такового не происходит. Воздух необходим для поддержания горения дизтоплива. Как же происходит воспламенение в дизеле? А вот тут самое интересное.

По каким-то причинам во многих источниках этот вопрос затрагивается поверхностно или раскрывается не достаточно точно, а в некоторых случаях не совсем верно. Простому обывателю не так просто понять, что же происходит в процессе воспламенения топлива в дизеле. Некоторые люди пишут, что топливо в дизеле воспламеняется от его сжатия. Если налить на поршень дизтоплива и вращать дизель стартером, в цилиндре воздух в такте сжатия начнет сжиматься и давить на эту «лужицу», но топливо никогда не загорится в цилиндре, хоть весь день крутите. Некоторые люди пишут, что топливо воспламеняется от сжатия воздуха в цилиндре. Пример выше… При таких условиях дизтопливо никогда не воспламенится.

В дизельном двигателе во время такта сжатия воздух в цилиндре разогревается до высокой температуры. Это происходит во время его работы или при запуске в идеальных условиях при плюсовой температуре окружающего воздуха. Некоторые ссылаются именно на высокую температуру сжатого воздуха в цилиндре. Что именно из-за высокой температуры сжатого воздуха дизтопливо самовоспламеняется. В этом есть доля правды, но процесс не раскрыт полностью. Попробуем разобраться в этом более подробно.

Дизтопливо, распыленное форсункой на мелкие частички в дизельном двигателе, воспламеняется в результате его нагрева от трения об сжатый воздух. Чем мельче частички топлива при его распылении, тем больше точек трения и, соответственно, легче воспламенение. Если же в цилиндр под большим давлением подать струю дизтоплива, воспламенения не произойдет, ибо точек трения очень мало. Разогретый воздух в цилиндре способствует лучшему воспламенению дизтоплива за счет более быстрого разогрева частичек топлива от трения. Но нужно понимать, что воспламенение происходит именно от трения. Для примера вспомните спичку и как её поджигают. Оказывается, все просто, достаточно вспомнить физические процессы, которые известны из школьного курса физики.

Плотность воздуха в цилиндре так же влияет на процесс воспламенения. Чем плотнее среда, которая образуется в такте сжатия, тем сильнее происходит трение. Если впрыснуть дозу дизтоплива в объем воздуха с атмосферным давлением, и, соответственно, с недостаточной плотностью, воспламенения не произойдет. И не произойдет воспламенения, если впрыснуть дизтопливо в бензиновый мотор. Степень сжатия в бензиновом моторе ниже, чем в дизеле. Существует некий порог, ниже которого дизтопливо не способно воспламеняться. Поэтому в дизелях степень сжатия выше по отношению к бензиновым моторам.

Системы подачи воздуха

Система питания дизельного двигателя включает в себя систему подачи воздуха и систему подачи топлива в двигатель. В зависимости от способа подачи воздуха в двигатель различают атмосферные дизеля и турбодизеля. В атмосферных моторах воздух поступает в цилиндры посредством всасывания во время такта впуска, то есть за счет естественного разряжения. В турбодизелях используется нагнетатель воздуха, в основном это турбокомпрессор, работающий от выхлопных газов.

На одном валу находится две крыльчатки. За счет выхода выхлопных газов одна из крыльчаток раскручивается и через общий вал вращение передаётся на вторую крыльчатку, которая создает поток воздуха и нагнетает его во впускной тракт двигателя. Так как во время прохождения горячих выхлопных газов через турбину нагнетаемый воздух может нагреваться, между турбиной и впускным коллектором иногда устанавливают интеркулер. Это теплообменник, который позволяет охладить нагнетаемый в двигатель воздух, что еще больше увеличивает его объем. Перед использованием воздух на любом двигателе очищается системой очистки. Это фильтры разных видов и конструкций.

Турбодизеля обладают большей мощностью в отличие от атмосферных моторов. За счет большего объема воздуха, который нагнетается в цилиндры, происходит более полное и быстрое сгорание топлива. Это способствует снижению расхода топлива и повышению мощности мотора.

Так же снижается токсичность выхлопных газов. Так как скорость сгорания топлива в турбированном моторе выше, это позволяет увеличить максимальные обороты вращения двигателя, что положительно сказывается на его характеристиках.

Есть и несколько минусов при использовании турбин на дизелях. Сам турбокомпрессор подвергается воздействию высоких температур от выхлопных газов. Что требует использовать дорогостоящие термостойкие материалы при изготовлении турбины. На некоторых моделях дизелей турбина охлаждается жидкостью из основной системы охлаждения двигателя. Во время работы вал турбины раскручивается до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту. Для увеличения срока службы пары трения используют износостойкие материалы, способные выдерживать огромные скорости вращения. Узлы вращения вала турбины обычно смазывают моторным маслом из общей системы смазки двигателя, что предъявляет серьезные требования к качеству моторных масел.

При использовании турбокомпрессора на двигателе его ресурс несколько сокращается по отношению к атмосферному двигателю. Это происходит из-за повышения нагрузок на основные механизмы двигателя. Так же повышается стоимость двигателя в целом. Этому способствует высокая стоимость самого турбокомпрессора, конструктивное усложнение систем охлаждения и смазки двигателя и увеличению воздушных трубопроводов. Несмотря на свои недостатки из-за большей экономичности и мощности турбодизеля все чаще устанавливаются на автомобили.

Камера сгорания

В зависимости от вида камеры сгорания различают камеры раздельного типа и камеры нераздельного типа. Раздельная камера сгорания представляет собой дополнительную камеру небольшого объема, которая соединяется каналом с верхней частью цилиндра. Эта камера обычно находится в полости ГБЦ. Топливо через форсунку впрыскивается именно в эту, так называемую, предкамеру. В момент воспламенения топлива продукты горения распространяются по соединительному каналу в цилиндр и давят на поршень.

Основным плюсом таких моторов является мягкость работы. То есть во время работы такого двигателя почти не слышен характерный «дизельный стук». Это обусловлено тем, что взрывная волна при воспламенении топлива образуется внутри предкамеры и не воздействует непосредственно на поршень. На таких моторах в распылителях форсунок было, как правило, одно отверстие, что упрощало и удешевляло их изготовление. Но были и минусы в такой конструкции. Это сложность изготовления самой предкамеры и её рубашки охлаждения.

Моторы с раздельными камерами сгорания обладали довольно высоким расходом топлива.
Двигатели с нераздельными камерами сгорания получили большее распространение. Такие моторы чаще называют двигатели с непосредственным впрыском. То есть на них топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр в надпоршневое пространство. Камера сгорания может быть выполнена в днище поршня, в полости ГБЦ или частично там и там. По геометрической форме камеры сгорания могут быть разные. В некоторой степени это зависит от формы факела распыла топлива форсункой. Некоторые формы камеры сгорания способствуют образованию завихрений внутри цилиндра, что улучшает сгорание топлива.

Двигатели с непосредственным впрыском обладают рядом преимуществ по отношению к моторам с раздельными камерами сгорания. Самый главный показатель – это экономичность. Нераздельная камера сгорания имеет компактную форму, поэтому обладает малыми тепловыми потерями при работе двигателя. Это позволяет мотору быстрее выходить на рабочий тепловой режим и соответственно меньше тратить топлива. При нераздельной камере сгорания уменьшается высота ГБЦ и сложность её изготовления. Одним из минусов таких моторов является высокие ударные нагрузки, которые действуют на КШМ.

При использовании в форсунках распылителей с несколькими отверстиями малого диаметра удалось обеспечить более плавное горение топлива. Что послужило снижению ударных нагрузок, действующих на КШМ. Но производство таких форсунок довольно трудоемко и предъявляет к себе высокую точность изготовления, что сказывается на их стоимости. Тем не менее, именно моторы с непосредственным впрыском получили большое распространение в современном автомобилестроении. Такие моторы постоянно модернизируются и получают новые технологии, в частности по повышению прочности материалов КШМ.

Системы подачи топлива

На дорогах всего мира можно встретить автомобили с различными по конструкции системами подачи топлива. Некоторые из них устарели морально и физически. Эти системы не отвечают экологическим нормам по содержанию вредных выбросов в выхлопных газах. Тем не менее, такие автомобили выполняют свои функции. Существует несколько видов систем подачи топлива в дизельный двигатель.

Топливо из бака подается к ТНВД подкачивающим насосом. В подающем топливопроводе устанавливаются фильтры очистки топлива. Как правило, это двухступенчатая система очистки. На первом этапе топливо очищается от крупных примесей в виде мелких камешков, металлических обломков и так далее. Второй этап – это фильтр тонкой очистки, который улавливает все остальное, в том числе и воду. От ТНВД топливо подается к форсункам через трубки, которые способны выдерживать высокое давление.

ТНВД могут быть рядными и распределительными. Иногда встречаются V- образные, они схожи по конструкции с рядными насосами. Так же существуют так называемые магистральные насосы, о них чуть ниже… Рядные ТНВД могут иметь несколько плунжеров, которые создают давление топлива для индивидуальной форсунки. Насосы работают от вращения, имеют привод от двигателя, и вращение строго синхронизировано с положением поршней в ВМТ. Во время работы каждый плунжер обеспечивает повышение давления в подающей магистрали в нужный момент для каждого цилиндра двигателя. Форсунка имеет запорную иглу в распылителе, которая открывается от возросшего давления топлива. После открытия и впрыска топлива, давление в магистрали падает, и игла запирает отверстия распылителя. Все довольно просто устроено и работает механически.

Для увеличения подачи топлива в плунжере увеличивается давление, что увеличивает время впрыска топлива, а в итоге и его количество. Чтобы увеличить давление в плунжере насоса имеется специальная зубчатая рейка, которая при линейном перемещении поворачивает специальные втулки плунжеров относительно вертикальной оси. Тем самым отсечка происходит позже, в итоге повышается давление в топливной магистрали. Рейка соединяется с педалью газа механически или электроприводом. Такие ТНВД также имеют механический регулятор холостых оборотов и регулятор опережения момента впрыска топлива, который необходим при увеличении оборотов двигателя.

Насосы такого типа смазываются моторным маслом из общей системы смазки двигателя, поэтому могут работать на топливе низкого качества.

Системы питания топливом такого типа очень надежны. Они хорошо зарекомендовали себя за многолетнее применение и до сих пор могут применяться на дизелях. Но такие системы не обладают потенциалом в дальнейшем развитии. Для более мягкой работы дизеля и повышения экономичности следует повысить давление впрыска топлива. На таких системах повышать давление неограниченно нет возможности. Во время работы в определенный момент происходит резонанс в трубопроводах высокого давления. Поэтому увеличение давления может привести к разрушению трубок. Так же есть зависимость производительности насоса от оборотов работы двигателя, что негативно сказывается на тонкости распыления топлива в этом режиме.

Распределительный насос отличается от рядного насоса количеством плунжерных секций. Такие насосы могут иметь одну или несколько плунжеров, но их количество может не соответствовать количеству цилиндров двигателя, на которые они устанавливаются. Подача топлива распределяется специальным механизмом. В нужный момент топливо под высоким давлением подается на нужную форсунку в соответствии с тактом работы двигателя. Форсунки при этом могут использоваться такой же конструкции, которая описана выше. Насосы такого типа компактнее рядных насосов, поэтому чаще применяются на легковых дизелях. Механизм распределения подачи топлива довольно точно работает, что увеличивает мягкость работы двигателя. В отличие от рядных насосов производительность распределительных почти не зависит от оборотов двигателя.

Но есть в таких насосах и недостаток. Все детали внутри насоса смазываются дизтопливом, которое он подает к форсункам. Точность изготовления прецизионных пар довольно высока. Поэтому качество топлива влияет на долговечность работы насосов такого типа. При недостаточной смазке ускоряется износ деталей, а присутствие влаги в топливе достаточно серьезно уменьшает его ресурс.

Существуют системы, в которых насос высокого давления и форсунка объединены в один элемент. Что исключает применение трубопроводов высокого давления. Подкачивающий насос подает топливо сразу на насос-форсунку. На каждый цилиндр устанавливается индивидуальная насос-форсунка. В таких системах давление впрыска топлива может достигать нескольких сотен МПа, что увеличивает экономичность и уменьшает содержание вредных выбросов в выхлопных газах. Насос-форсунка приводится в работу от кулачков распределительного вала, что упрощает конструкцию двигателя в целом. Современные топливные системы такого типа, а существуют они довольно давно, имеют ряд новшеств.

Например, на некоторых двигателях с такой системой впрыск топлива разделен на несколько фаз. То есть топливо впрыскивается не одной порцией, а несколькими. Каждая из порций может отличаться по объему, что позволяет контролировать процесс сгорания топлива. В результате воспламенение происходит более мягко, снижая ударные нагрузки на КШМ, а токсичность выхлопных газов снижается за счет более полного сгорания топлива в цилиндрах. Минусом же являются высокая стоимость насос-форсунки и необходимость использовать топливо высокого качества.

Еще одна система питания топливом на дизельном моторе – это система Common Rail. В переводе с английского означает общая магистраль. На легковых двигателях разные бренды называют эту систему по-своему, но принцип работы у них схож. В роли общей магистрали выступает топливная рампа, в которой накапливается энергия давления. Из топливной рампы топливо подается на форсунки, открывающиеся электрическим импульсом. Чем-то напоминает топливную рампу бензинового мотора, но в дизеле давление в рампе составляет несколько сотен МПа. Такое давление создает магистральный насос высокого давления. Электрический импульс подается в нужный момент из блока управления двигателем.

Во время запуска двигателя магистральный насос начинает качать топливо и создается высокое давление в топливной рампе. На рампе расположен датчик давления, который измеряет давление топлива в ней. Блок управления считывает показания с этого датчика, и только при достижении определенного давления он подает импульс на открытие форсунок. Происходит запуск дизеля и дальнейшая его работа. Во время работы двигателя насос постоянно поддерживает высокое давление в топливной рампе, поэтому обороты двигателя не влияют на давление впрыска топлива, рампа выступает в роли накопителя. Электронный блок управления позволяет контролировать угол опережения впрыска и поддерживает обороты холостого хода мотора, что упрощает конструкцию насоса в отличие от ТНВД рядного типа.

Высокое давление впрыска позволяет добиться наилучшего распыления топлива и уменьшить его расход до феноменально малых показателей, сохраняя при этом высокую мощность двигателя. Легковой дизель объемом в 3 литра может потреблять топлива в городском режиме всего около 8-10 литров на 100 километров пробега. Крутящий момент дизельных двигателей выше, чем на аналогичных бензиновых моторах, он приближается к расчетным максимальным показателям почти с холостых оборотов. Бензиновые же достигают этого момента на максимально допустимых оборотах вращения коленвала.

В настоящее время легковые автомобили с системой впрыска Common Rail способны конкурировать по динамике разгона с бензиновыми моторами. Но потреблять при этом намного меньше топлива. Всю картину портит качество дизтоплива в нашей стране. В итоге выходят из строя насосы высокого давления и форсунки. Стоимость этих деталей довольно высока, поэтому экономия на расходе топлива сходит на нет при наступлении очередного ремонта топливной аппаратуры. Возможно, в скором будущем наши нефтеперерабатывающие заводы повысят качество выпускаемого дизтоплива. И каждый потенциальный клиент сможет выбрать для себя автомобиль именно с экономичным дизельным двигателем…

Автор: Александр Назаров

Общее устройство системы питания дизельных двигателей

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Общее устройство системы питания дизельных двигателей

Читать далее:

Общее устройство системы питания дизельных двигателей

Система питания дизельного двигателя должна обеспечивать точную дозировку и своевременную подачу топлива в’ каждый цилиндр через равные угловые интервалы, очистку воздуха, подаваемого в цилиндры, и удаление отработавших газов.

Наибольшее распространение на автомобилях и тракторах получили четырехтактные дизельные двигатели, системы питания которых мало отличаются друг от друга.

Эти двигатели имеют раздельную топливную аппаратуру, состоящую из систем низкого и высокого давления.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Система низкого давления включает в себя топливный бак (рис. 70), фильтр предварительной очистки топлива, фильтр тонкой очистки топлива, топ-ливоподкачивающий насос и топливопроводы низкого давления.

Система высокого давления состоит из топливного насоса высокого давления, форсунок и топливопроводов высокого давления.

Топливо из бака по трубопроводам и через фильтр грубой очистки подкачивающим насосом подается по трубке к фильтру тонкой очистки. Из фильтра в питающую полость насоса высокого давления топливо поступает по трубке, а затем по трубопроводу высокого давления в форсунку, а из форсунки впрыскивается в камеру сгорания. Избыток топлива после фильтра тонкой очистки поступает по з трубке на линию всасывания подкачивающего насоса.

Рис. 70. Схема системы питания дизельного двигателя трактора ДТ-75М.

Производительность подкачивающего насоса должна быть в 7—8 раз больше производительности насоса высокого давления, чтобы обеспечить надежную работу последнего. На подкачивающем насосе имеется дополнительный ручной насос, которым заполняют систему топливом и удаляют из нее воздух, а также подают топливо в пусковой подогреватель по трубке. В случае просачивания топлива между иглой и распылителем форсунки оно отводится от форсунки по сливным трубкам и в фильтр тонкой очистки. Воздух, необходимый для сгорания топлива, засасывается через воздухоочиститель.

Кроме указанных приборов в систему питания дизельного двигателя входят также впускной и выпускной трубопроводы, воздушный фильтр, глушитель шума выпуска, регулятор частоты вращения коленчатого вала, указатель количества топлива в баке, манометр и другие приборы.

Рекламные предложения:

Читать далее: Основные элементы системы питания дизельных двигателей

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Система питания дизельного двигателя. Грузовые автомобили. Система питания

Система питания дизельного двигателя

В отличие от карбюраторных двигателей, в цилиндры которых поступает готовая горючая смесь из карбюратора, горючая смесь у дизелей образуется непосредственно в цилиндрах, куда топливо и воздух подаются раздельно. Чистый воздух засасывается в цилиндры и в них подвергается очень высокой степени сжатия. Вследствие в цилиндрах двигателя создается температура превышающая температуру воспламенения дизельного топлива. Это отличие определяет особенности устройства системы питания дизелей. Все отечественные дизели унифицированы, т.е. многие детали кривошипно – шатунного механизма, газораспределительного механизма, а также приборы системы питания у них одинаковые. По сравнению с карбюраторными двигателями они более экономичны, надежны, а также способны работать на более дешевом и тяжелом топливе.

В дизельных двигателях осуществляется внутреннее смесеобразование. В цилиндры двигателя подается дозированная порция топлива под большим давлением. За счет перепада давлений между распыливающими отверстиями форсунки и камерой сгорания и происходит процесс впрыска топлива. Поршень находится почти в верхней мертвой точке, в сильно сжатый, достигающий температуры 600°С воздух, впрыскивается дизельное топливо, которое загорается без наличия свечи зажигания. С помощью топливного насоса высокого давления топливо подается из топливного бака, через топливный фильтр в систему питания двигателя. Топливо испаряется и смешивается с воздухом, что обеспечивает полное и быстрое сгорание топлива. Процесс начинается с момента впрыскивания топлива из распылителя форсункой и заканчивается полным сгоранием топлива. Топливный фильтр задерживает различные примеси и грязи. Топливо в систему подается только в том случае, если в системе нет воздуха, в насосе создается необходимое для впрыска давление и топливо распределяется по цилиндрам. Так как дизельное топливо не нуждается в зажигании и его цикл не прекращается при отключении напряжения в системе накального зажигания, в конструкции дизельного двигателя предусмотрен магнитный клапан. При выключении зажигания напряжение на нем исчезает, и канал поступления топлива закрывается. Масло для смазывания деталей топливного насоса подается под давлением из общей смазочной системы двигателя.

Процесс смесеобразования в дизельных двигателях включает в себя несколько стадий:

– распыливание топлива;

– развитие топливного факела;

– прогрев;

– испарение;

– перегрев топливных паров;

– смешивание топливных паров с воздухом.

К дизельному топливу предъявляются высокие требования по степени очистки топлива от механических примесей, перед заправкой топливо должно отстояться. Недостатком дизельных двигателей является слишком малое время необходимое на распыливание, смесеобразование и сгорание топлива, оно примерно в десять раз меньше, чем у двигателей с внешним смесеобразованием и равно 0,001 – 0,003 с. Топливо необходимо впрыскивать в строго определенные фазы цикла, что не всегда получается при работе дизеля на всех возможных режимах.

В дизельных двигателях наибольшее распространение получили две схемы подачи топлива: разделенная и неразделенная. В разделенной системе топливо от насоса высокого давления подается по топливопроводам к форсункам. В неразделенной системе топливный насос и форсунка объединены в один узел – насос – форсунку.

Рассмотрим принцип работы разделенной системы питания дизельного двигателя.

Рис. Система питания дизельного двигателя. 1 – топливный бак, 2 – топливоподкачивающий насос, 3 – фильтр тонкой очистки, 4 – топливный насос высокого давления, 5 – форсунки, 6 – фильтр грубой очистки топлива.

Во время работы двигателя топливо из топливного бака 1 засасывается топливоподкачивающим насосом 2 через фильтр грубой очистки топлива 6, где отделяются крупные механические примеси. Далее топливо нагнетается подкачивающим насосом, через фильтр тонкой очистки 3 в топливный насос высокого давления 4. Затем топливо по топливопроводам высокого давления подается к форсункам 5, которые впрыскивают его в распыленном состоянии в камеры сгорания цилиндров двигателя. Несмотря ни на что, впрыскиваемое в камеру сгорания топливо, распределяется неравномерно и процесс сгорания происходит не полностью. Для более полного сгорания топлива, работа дизельных двигателей происходит при высоком коэффициенте избытка воздуха, что приводит к понижению среднего эффективного давления, литровой мощности и к увеличению веса двигателя. В топливный насос избыточное количество топлива подается подкачивающим насосом. Излишки топлива отводятся из топливного насоса по перепускной трубке во впускную часть подкачивающего насоса, через клапан, находящийся в штуцере топливопровода. Воздух в цилиндры подается через впускной коллектор (трубопровод), предварительно пройдя через воздухоочиститель (воздушный фильтр).

Топливо, впрыскиваемое форсунками, попадает в среду сжатого и нагретого воздуха, воспламеняется и сгорает. Отработавшие газы после сгорания, выходят из цилиндров двигателя через выпускной трубопровод и глушитель в окружающую среду.

Распрыскивание топлива и распределение его в воздушной среде камеры сгорания зависит от :

– конструктивных параметров двигателя;

– давления впрыска;

– особенностей процесса, протекающего в цилиндре двигателя;

– других факторов.

Энергетические и экономические показатели двигателя зависят от качества распыливаемого топлива, от того, как происходит процесс сгорания в двигателе.

К корпусу топливного насоса у дизельных двигателей в задней части установлен регулятор частоты вращения коленчатого вала . В зависимости от нагрузки двигателя он автоматически изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя и автоматически поддерживает частоту вращения коленчатого вала, заданную водителем.

Форсунки тонко распыливают топливо, подаваемое в камеры сгорания дизельного двигателя насосом высокого давления. Тонкость распыливания топлива характеризуется средним диаметром капель топлива.

Качество распыливания улучшается, если:

– повышается давление впрыска и увеличивается скорость струи;

– увеличивается противодавление воздуха, сжатого в камере сгорания;

– при переходе к меньшим диаметрам распыливающих отверстий форсунки.

Все детали форсунки размещены в стальном корпусе. Основная часть форсунки – корпус и игла.

Рис. Форсунка. А – устройство, б – схема работы, 1 – колпак, 2 – штуцер для топливопровода, 3 – сетчатый фи льтр, 4 – гайка распылителя, 5 – корпус распылителя, 6 – запорная игла распылителя, 7 – штифт, 8 – корпус, 9 – штанга, 10 – пружина, 11 – регулировочный винт, 12 – контргайка, А – канал, Б – камера распылителя.

Силой упругости пружины 10, передаваемой через штангу 6, игла прижата к внутренней конической поверхности распылителя и перекрывает выход топливу из полости к отверстиям распылителя.

Подъем запорной иглы производится автоматически, под давлением топлива, нагнетаемого насосом. Давление топлива действует снизу на иглу, превышает усилие пружины, стремящейся удерживать иглу в опущенном состоянии. Топливо поступает к соплам распыливающих отверстий и через них впрыскивается в камеру сгорания. Такой способ подъема запорной иглы называется гидравлическим.

Диаметр и расположение сопловых отверстий зависят от принятого способа смесеобразования и формы камеры сгорания. Размеры, взаиморасположение и качество изготовления сопловых отверстий в значительной мере предопределяют форму и направление струи, тонкость и однородность распыливания и равномерное распределение частиц распыленного топлива в камере сгорания.

Топливные баки дизельных автомобилей устроены так же, как и баки автомобилей с карбюраторными двигателями.

Топливные фильтры. Топливо, поступающее к насосу высокого давления и форсункам, не должно содержать механических примесей, могущих вызвать повреждение или повышенный износ изготовленных с высокой точностью деталей топливной аппаратуры. Поэтому в системе питания дизелей топливо многократно фильтруют.

На двигателях обычно устанавливают два последовательно работающих топливных фильтра: грубой и тонкой очистки.

В фильтре грубой очистки установлен сетчатый фильтрующий элемент, состоящий из отражателя и латунной сетки с размерами ячейки 0.09 мм. Поверх сетчатого каркаса навит ворсистый, хлопчатобумажный шнур.

В корпус ввернута резьбовая втулка, на которой смонтирован фильтрующий элемент. Резьбовая втулка прижимает к корпусу распределитель потока топлива. На распределителе потока топлива равномерно расположены восемь отверстий.

Во время работы двигателя топливо подводится в фильтр через трубку и отверстия распределителя. Часть топлива попадает под успокоитель, где остаются крупные механические примеси и вода, находящаяся в топливе. Через отверстие в успокоителе, топливо поднимается вверх к сетчатому фильтрующему элементу, очищается от мелких примесей и поступает к отводящей трубке. Для периодического слива отстоя предназначена пробка.

В фильтре тонкой очистки установлен фильтрующий элемент с набивкой из минеральной ваты, пропитанной клеящим веществом. В отверстие крышки фильтра ввернут жиклер 9, через который часть топлива из корпуса фильтра по присоединенной к жиклеру трубке все время отводится в топливный бак. За счет этого в фильтре тонкой очистки и, топливопроводе, соединяющем фильтр с насосом высокого давления, поддерживается приблизительно постоянное давление.

В нижней части корпуса предусмотрено отверстие, закрытое пробкой 1, для слива из фильтра загрязненного топлива и попавшей с топливом воды. На крышке корпуса установлен продувочный вентиль, который служит для выпуска воздуха, попавшего в топливную систему двигателя.

Рис. Фильтр тонкой очистки топлива 1 – пробка, 2 – пружина, 3 – стержень, 4 – прокладка, 5 – корпус, 6 – фильтрующий элемент, 7 – крышка, 8 – пробка, 9 – жиклер, 10 – болт.

Воздушный фильтр по устройству и принципу действия аналогичен инерционно – масляным фильтрам карбюраторных двигателей. При использовании воздушных фильтров уменьшается изнашивание деталей цилиндропоршневой группы в несколько раз, поскольку они очищают воздух от пыли, в которой содержатся твердые частицы.

Топливный насос высокого давления служит для подачи в цилиндры дизеля в строго определенные моменты требуемого количества топлива под высоким давлением. Топливные насосы высокого давления классифицируются по трем основным признакам: конструктивному исполнению, методу дозирования количеств подаваемого топлива и числу секций.

Топливные насосы высокого давления должны обеспечивать:

– равномерное распределение топлива в камере сгорания;

– создание высокого давления впрыска, обеспечивающего тонкое распыливание топлива;

– точную дозировку порции впрыскиваемого топлива для подачи его в камеру сгорания двигателя;

– впрыск топлива в камеру сгорания в определенный момент рабочего процесса с требуемой продолжительностью;

– создание равных условий впрыска для всех цилиндров многоцилиндрового двигателя.

Топливные насосы бывают многосекционные и распределительные. Обычно у многосекционных насосов секции располагаются в одном корпусе в один или два ряда. Одна секция топливного насоса подает топливо только в один цилиндр.

Распределительные насосы имеют одну или две секции (кратное числу цилиндров).Каждая секция может подавать топливо сразу в несколько цилиндров.

Топливный насос низкого давления служит для подачи топлива к топливному насосу высокого давления.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Назначение и приборы системы питания дизельного двигателя

 

Какое назначение системы питания дизельного двигателя?

Система питания дизельного двигателя служит для подвода воздуха и топлива в цилиндры двигателя в заданной пропорции и под заданным давлением и отвода отработавших газов из них.

Что входит в устройство системы питания дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320?

Система питания дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320 (рис.76) состоит из топливного бака 16; топливного фильтра 18 предварительной (грубой) очистки топлива; топливоподкачивающего насоса 2 с устройством 1 для ручной подкачки топлива; топливного насоса 4 высокого давления; форсунок 6; электромагнитного клапана 8; факельной свечи 10; фильтра 12 для окончательной (тонкой) очистки топлива; топливопроводов низкого 3 и высокого 5 давления; топливоотводящих (дренажных) трубопроводов 9, 11, 14 и 15 с тройником 17; топливопроводов 7 и 13 для подвода топлива соответственно к электромагнитному клапану и топливному насосу; воздушных фильтров; трубопровода для подвода воздуха в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов из них; глушители шума выпуска отработавших газов; указателя уровня топлива в топливном баке; регулятора частоты вращения коленчатого вала; педали газа с системой тяг для управления рейкой топливного насоса; автоматической муфты опережения впрыска топлива.

Рис.76. Схема системы питания дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320.

На отдельных двигателях устанавливают турбокомпрессор для подачи воздуха в цилиндры двигателя под давлением с целью повышения мощности двигателя и снижения токсичности отработавших газов.

Как работает система питания двигателя автомобиля КамАЗ-5320?

Во время работы двигателя топливо из топливного бака поступает по топливопроводу в фильтр предварительной очистки 18 (рис.76), очищается от грубых примесей и воды и топливоподкачивающим насосом под давлением 0,15-0,20 МПа по топливопроводу 3 подается в фильтры тонкой очистки 12, где окончательно очищается. Затем по топливопроводу 13 поступает в топливный насос высокого давления 4, который повышает давление топлива, дозирует его количество для каждого цилиндра в соответствии с порядком работы и нагрузкой двигателя и по топливопроводам 5 высокого давления подает в форсунки 6, которые впрыскивают топливо в цилиндры под давлением 18 МПа. Впрыскнутое топливо смешивается в цилиндре с нагретым при такте сжатия воздухом и испаряется. Образовавшаяся горючая смесь самовоспламеняется и сгорает. Совершается такт рабочего хода, во время которого тепловая энергия преобразуется в механическую, и в виде крутящего момента передается на колеса автомобиля.

Избыточное топливо, а вместе с ним и проникший в систему питания воздух отводятся через перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по дренажным топливопроводам 11 и 14 в топливный бак 16. Топливо, просочившееся в полость пружины форсунки через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак по дренажным топливопроводам 9 и 15 с тройником 17.

Электромагнитный клапан 8 топливопроводом 7 соединен с насосом высокого давления и служит для подачи топлива под давлением 0,06-0,08 МПа к факельным свечам 10, установленным во всех впускных трубопроводах для подогрева воздуха при пуске двигателя в холодное время года.

Система питания других дизельных двигателей устроена и работает так же, если она разделенного типа.

В чем особенности системы питания неразделенного типа и где она применяется?

Система питания дизельных двигателей неразделенного типа применяется на дизельных двухтактных двигателях ЯАЗ-204, ЯАЗ-206. В этой системе насос высокого давления и форсунка объединены в одном при боре, называемом насосом-форсункой, что позволило повысить давление впрыскиваемого топлива до 140 МПа при 2000 об/мин коленчатого вала. Однако работа такого двигателя более жесткая, что снижает срок его службы, в нем отсутствуют топливопроводы высокого давления. Регулятор частоты вращения коленчатого вала двухрежимный. Он устойчиво поддерживает минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу и максимальную – на полных нагрузках двигателя.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система питания дизельного двигателя»

давление, двигатель, дизельный, насос, питание, система, топливный, топливо, топливопровод

Смотрите также:

Система питания дизельного двигателя (схема); устройство системы питания

Перед покупкой авто, нужно решить один важный вопрос – «Какой двигатель ставить на транспорт — дизельный или бензиновый?». Каждый из них обладает преимуществами и недостатками. В этой статье подробно поговорим о дизельном моторе, о его краткой истории создания,  детально рассмотрим строение и поделимся рекомендациями по обслуживанию.

Каждый второй производимый транспорт в Германии работает на дизеле

Турбокомпрессоры, которые могут изменять форму внутренних турбин, что является стандартом для проектировщиков, и улучшения высокого крутящегося момента, сделали наследие Дизеля нужным и на современном рынке автопрома. Скептики заблуждаются, когда считают, что такие моторы источник грязи, громкого шума, неэкономичности и общего загрязнения окружающей среды это давно в прошлом. Специальные механизмы обрабатывают выхлопные газы на уровне соответствия стандартам Euro-6. И если по состоянию на 1997 год лишь 22% транспорта были на дизеле, то теперь их продано свыше 60%. И на 2020 год есть большие перспективы развития этого моторчика, объединив его с электроникой. Эту инновацию воплотили в жизнь в моделях Peugeot 3008_Hybrid4 и во многих других. Рудольф Дизель не имел представления о том, какое будущие у его выдумки, но запись из личного дневника подтверждает, что он высоко верил в потенциал изобретения. Что же такого в его творении, что ценят водители со всего мира?

 

Характерные черты и особенности дизельного горючего.

«Солярку» получают из нефти, а именно — когда от нее отделяют бензин. Особенность данного вида топлива состоит в том, что у него высокий показатель самовозгорания, измеряется в цетановых числах. На заправочных станциях обычно горючее с числами от 45 до 50. Современные авто, оснащенные инновационными моторами, питаются «соляркой» с большим цетановым значением.

Двигатель внутреннего сгорания подает высококачественное топливо к цилиндрическим бакам, а топливный насос высокого давления сдавливает его до такого уровня, что у форсунки появляется возможность подать его мельчайшие частички в камеру сгорания. После этого начинается смешивание «солярки» с раскаленным воздухом, и начинается самовозгорание.

 Принцип работы системы питания дизельного двигателя заключается именно том, что смесь поджигается не сторонним устройством, а самостоятельно в этом главное отличие от аналоговых изобретений, работающих на бензине.

Еще одно отличие «солярки» от бензина — из-за высокой плотности она лучше смазывает внутренние детали и обладает лучшей вязкостью, дольше застывает, а также она чище других видов. Из-за вариативной температуры застывания специалисты делят топливо на три вида летнее, зимнее и даже морозоустойчивое арктическое топливо.

Из чего состоит и как выглядит система питания?

Система питания дизельного двигателя — это сложный механизм, в который входит множество мелких деталей, формирующих целостное, структурное изобретение. В прибор входят узлы, которые размещаются вне корпуса мотора. Те что расположены на раме выполняют функцию сбора горючего, к ним относятся топливо распределительный кран, топливный насос и другие узлы. К тем что располагаются на корпусе автомобиля относятся форсунки, ТНВД, и проводник горючего высокого давления.

Что происходит, когда работа начинается?

Из бака под высоким давлением «соляра» забирается и транспортируется к топливному насосу высокого давления. Во время движения к ТНВД, горючее ждет приключение, ведь ему еще нужно пройти через топливо распределительный кран и очищающий фильтр.

Перед тем как попасть в ТНВД, смесь очищается от малейших деструктивных примесей, которые могут помешать генерации энергии. Затем форсунки впрыскивают жижу в специальный отсек для сгорания, это происходит в момент, когда в емкости приходит к концу цикл сжатия.

Перед самым запуском сердца машины, его заполнение нефтяным продуктом делается при помощи предпускового насоса. А после зажигания он перестает работать. Если в магистрали подачи высокого давления попадет воздух, то это плохо скажется на подаче смеси в главные цилиндры.

Чтобы это предотвратить устанавливается специальный воздухоотстойник, он располагается в самом верху, рассматриваемой системы. Перед тем как запустить лошадиные силы, воздух, который мог скопиться за время простоя, сгоняется через клапан для отвода кислорода. Чтобы это сделать нужно при выключенном движке открыть кран, а затем предпусковой насос сделает свою работу. А смесь под давлением вытеснит кислород в воздушный отсек топливного бака.

Диагностика системы питания дизельного двигателя необходима, чтобы предотвратить поломку, и ее можно провести собственноручно, если детальнее пройтись и понять что такое схема анатомии внутреннего строения системы.

ТНВД что это такое и зачем нужно?

ТНВД — топливный насос высокого давления

Главная задача насоса, подавать нефтяную автомобильную энергию к форсункам, учитывая особенности мотора, действия владельца транспорта и разнообразных режимов работы авто. Если обобщить функцию современных ТНВД, то это автоматически регулировать сложную работу движка и обрабатывать запросы автовладельца. После нажатия на педаль газа, шофер не увеличивает количество подаваемого горючего, а только меняет режим регулирующих элементов, которые в свою очередь уже сами меняют напор в зависимости от множества разных факторов и математических коррелятов.

Современные машинки оснащены насосы распределительного типажа. Их особенность в том, что они компактные, удобные и с высокой точностью равномерно подают «солярку» по цилиндрам. Их минус в том, что для хорошего исполнения, системе требуется топливо высокого качества и чистоты. 

Форсунки

Система питания дизеля невозможна без хорошего форсунка. Его функция обеспечивать столько горючего в камеру сгорания, сколько предусмотрено дозиметром. Также они регулируют рабочее давление движка, а вид распылителя знает форму факела горючего – это важно, для этапа самовозгорания. Форсунок может быть со шрифтовым или многодырчатым механизмом распределения. Так как работка у рассматриваемой детали нелегкая, ее выполняют из жаропрочных сплавов с точностью форму вплоть миллиметров.

Фильтры для горючего

Хотя их конструкция простая и незатейливая, они выступают как важное устройство системы питания дизельного двигателя. 

Фильтры обладают своими характеристиками, например, тонкость фильтрации или сколько они могут пропускать жидкости эти параметры регулируется в зависимости от типа движка. Одной из задач фильтра является удаление влаги, а насос расположенный на верхней части служит для откачки воздуха. В некоторых случаях монтируется специальный прибор для электрического подогрева фильтра, это делают для облегчения старта работы движка. А еще благодаря ей фильтры не так портятся от забивания деструктивными парафинами зимой.

Система питания воздухом

Задача этой конструкции очищать кислород и подавать его в баки для хранения горючего.

Как выглядит процесс?

Турбокомпрессор всасывает воздух, а затем O2 проходит контроль в системе очистки и фильтрации, дальнейшее путешествие продолжается по трубопроводу в радиатор, где воздух снижает температуру до эксплуатационной при помощи вентилятора. После охлаждающих процедур кислород попадает во впускной коллектор, а уже дальше в дизельные цилиндры. Система питания воздухом снижает температуру и способствует лучшему сгоранию смеси, а это хорошо сказывается на общих рабочих процессах и экономичности топлива.

Система питания топливом дизельного двигателя

Распыленное топливо должно подаваться в цилиндры в количестве, строго определенном системой для выполнения нужной задачи.

Система питания топливом дизельного двигателя выполняет именно эту функцию, впрыскивает нефтепродукты в строго определенный момент и в фиксированном количестве.

Например, в легковых машинах впрыск в цилиндр происходит в одну тысячную долю секунды. В холодное время года или в зонах с арктическим климатом, чтобы облегчить запуск, прибегают к использованию свечей накаливания. Они отличаются от зажигательных свечей, которые используются в бензиновых движках, тем что просто нагревают воздух, как обычные батареи. 

Система питания дизельных двигателей выполняет роль преобразователя энергии топливной смеси в механическую, что и делает возможным ход транспорта.

Неисправности системы питания дизельного двигателя

Транспорт с дизельной системой питания включает в себя много различных элементов сложной иерархической системы. Новичок в мире диагностики или простой автолюбитель столкнется с определенными трудностями, если двигатель вдруг решит не запускаться.

Что же могло выйти из строя? Может топливный бак или фильтры, или какой-то из насосов?

Чтобы все работало корректно нужно вовремя обнаружить проблему и провести профилактику.

Как показывает практика, большой процент поломок происходит именно в деталях топливной системы, ведь она функционирует под высоким давлением, шанс появления дефекта при таких условиях работы – высок.

Чтобы сделать все как профессионалы и в дальнейшем ремонт системы питания дизельного двигателя прошел гладко, обратите внимание на датчики, которые демонстрируют значения, свидетельствующие о чрезмерном расходе «солярки».

Сперва взгляните на фильтры, форсунок и очиститель воздуха. А затем на насос для подкачки и транспортирования горючего. После этих проверок уделите внимание приводу и регулятору частоты оборотов. Ремонт системы питания дизельного двигателя может дорого обойтись, так что отнеситесь к диагностике серьезно.

Основные ошибки при эксплуатации дизельного двигателя видео

https://www.youtube.com/watch?v=B3hbl6KSWJc

Какой движок лучше дизельный или бензиновый?

Теперь, когда полностью разобрались в принципе работе дизельных агрегатов сравним его с бензиновым аналогом.  Разберемся в отличиях, которые присутствуют в этих технологиях и начнем со сравнения работы двух моторов. Оба относятся к двигателям внутреннего сгорания. В бензиновом моторе топливовоздушная смесь образуется за чертой цилиндрического бака. В конце цикла сжатия, пары от бензина и кислорода перемешиваются и равномерно расходятся по периметру бензобака. Результатом сжатия становится высокая температура жижи, но ее все равно мало для возгорания. Поэтому свечи зажигания выполняют роль вспомогательного поджигателя – и воспламенят смесь для образования энергии. У его соперника и главного героя данной статьи воздух сжимается только под давление. После физического воздействия температура цилиндра подскакивает до 900 градусов. Это стимулирует появление гетерогенной смеси, которая самовоспламеняется.

Бензин или дизель? Что лучше?

Коэффициент полезного действия и сила

Хотя у бензинового агрегата выше мощность, но сгорание нефтяного продукта в дизельном моторе происходит гораздо эффективнее. Он выигрывает в показателях КПД и экономичнее расходует топливную смесь.

Звук

Творение Рудольфа Дизеля издает больше шума из-за работы при высоком давлении, но современные автомобильные рынки предлагают качественную шумоизоляцию, что нивелирует этот недостаток.

Выхлопные газы

Безопасное устройство и сажевый фильтр и соответствие экологическим стандартам «Euro-4» делает дизельные агрегаты более современными и менее воздействующими на окружающую среду.

Безопасность использования

Так как «солярка» сгорает гораздо медленнее бензина это снижает риск возгорания и взрыва бака, еще одним преимуществом в безопасности – отсутствие свечи зажигания.

Использование

Если использовать качественное топливо, то представитель дизельного семейства движков победит в этой рубрике за счет прочных блоков цилиндров и других деталей. Бензиновый аналог менее требователен к горючему низкого класса и устойчивее себя ведет, потребляя его. 

Климатические условия

Бензиновые модели лучше себя показывают в холодной климатической зоне в отличие от «солярки». Но это решается покупкой специального зимнего топлива, но все равно даже с покупкой морозоустойчивого горючего движок будет долго прогреваться. Внедорожники работают на дизеле и выполняют свое назначение, так как горючее не портится от влаги.

Обслуживание

Тем, кто ездит на машинах оснащенных дизельным движком придется чаще менять расходные детали. Фильтры, компрессия в цилиндрах. Техническое обслуживание системы питания, то еще приключение, ведь не каждая мастерская справится с поломкой из-за сложной структуры двигателя. Как правило, ремонт обходится дороже, чем бензинового агрегата.

Краткий экскурс в историю

Чтобы совершить великую транспортную революцию, Рудольфу Дизелю пришлось использовать 13 страниц бумаги на которой и был продуман, начерчен и детально изложен принцип работы его детища. Патент был успешно одобрен и выдан имперским ведомством в Германии — это случилось 23 февраля 1893 года. Результатом его интеллектуальной работы и инженерного таланта стало миллиарды различного транспорта от легковых автомобилей до огромных транспортных танкеров, работающих по тому же принципу и сегодня. К несчастью сам Рудольф не дожил до момента всемирного признания и погиб во время морского приключения в 1913 году. 

 В чем же секрет Рудольфа, почему его изобретение стало трендом в моторостроительстве и оказало большое влияние на индустриальный мир?

Секрет скрывается в способе воспламенения топливовоздушной смеси, а именно в ее самовозгорании. В конструкции инженера смесь сжималась в соотношении 20 к 1, что приводило к воспламенению. Результат– его эффективность была значительно выше аналогов того времени. Для сравнения — модели на бензине показывали КПД в 12%, газовые в 17%, а даже первый прототип Рудольфа мог похвастаться 25% коэффициентом полезного действия.

Двигатели Дизеля выходят на рынок

В 1920-ых годах эксперты в области транспорта пророчили изобретению большое будущее. Но до наступления золотого века двигателей на «солярке» пришлось ждать еще не один год. В германии первое авто с данным типом движка выпустили аж в 1924. Американская компания Cummins решила получить технологическое преимущество и вырываться вперед от многочисленных бензиновых конкурентов. Так в 1929 году она использовала движок Дизеля в легковой модели автомобиля. Первое конвейерное производство транспорта с инновационным движком началось в 1936 году, попробовать вкус нефтяного топлива довелось модели Mercedes-Benz 260D. Но это не перевернуло мышление автолюбителей того времени, они все еще воспринимали изобретение Рудольфа, как что-то медленное, небрежное, грязное, неэкономичное и шумное.

Но после Второй мировой коллективное отношение к технологии изменилось. В 1975 модель VW GOLF Diesel завоевала недоверчивые сердца потребителей и принцип работы системы питания дизельного двигателя стал общедоступным и понятным для многих покупателей. А благодаря хитрой разработке топливных насосов нового поколения от компании Bosch движок стал меньше потреблять горючего и изменилось общее устройство движка. Затем эта модель была усовершенствована до спортивного авто, ее оснастили турбонаддувом. После успеха на рынке, зеленый свет, открылся для остальных ведущих производителей, кто боялся рисковать капиталом, теперь могли наладить выпуск моделей с изобретением Рудольфа.

Увеличение производительности и дальнейшее завоевание рынка

После того как рынок компактных авто был покорен, дизельная инновация перешла к завоеванию всего автопрома. Инженерам удалось спроектировать конструкцию, которая повышала давление, а система моментального впрыска избавила от посредничества и освободило место и облегчило вес, избавившись от ненужного отсека камеры сгорания. Новинка компании Bosch сделала реальным подачу топлива под давлением в тысячу бар прямо в цилиндрический бак — это привело к более эффективному сжиганию топлива. С каждым годом, улучшались показатели, рос потребительский спрос, что стимулировало изучение движков, работающих на дизеле. В начале нового тысячелетия моторы могли выдавать показатели в 2000 бар, и эта цифра растет до сих пор.

Принцип работы дизельного двигателя.

Принцип работы дизельного двигателя совсем иной, чем у мотора, работающего на бензине. Этим и объясняется принцип его питания. В двух словах – работа дизельного мотора строится на воспламенении топливной смеси от сильного сжатия, поскольку высокая температура вызывает ее возгорание.

Ремонт дизельных двигателей – дело не такое сложное, если знать, как он устроен, и на чем построена работа дизельного двигателя.

Порядок работы системы дизельного двигателя

Сначала цилиндры дизельного двигателя наполняются воздухом. Поршни в них движутся вверх, создавая очень высокое давление, от сжатия воздух раскалится до того, что дизельное топливо, будучи смешанным с ним, воспламенится.

Температура достигает максимального значения, когда поршень заканчивает движение вверх, затем дизтопливо впрыскивается посредством форсунки, она подает его не струйкой, а распыляет. Далее, из-за высокой степени нагрева сдавленного воздуха, воздушно-горючая смесь взрывается. Давление из-за взрыва достигает критической отметки и заставляет поршень опускаться вниз. На языке физики – совершается работа.

Система дизельного двигателя устроена так, что подает горючее в мотор, обеспечивая одновременно и несколько других функций.

Части системы дизельного двигателя, механизм его действия

Дизель состоит из:

• бака для горючего,
• насоса, подкачивающего дизтопливо,
• фильтров,
• топливного насоса, который подает горючее под высоким давлением,
• свечи накаливания
• основной части двигателя, которой является форсунка.

Подкачивающий насос отвечает за забор дизельного топлива из бака и отправляет его в топливный насос, а сам этот насос для подачи горючего под давлением – состоит из нескольких секций (их столько же, сколько двигатель ДВС имеет цилиндров – одна секция отвечает за обслуживание одного цилиндра).

Устройство насоса для подачи горючего под воздействием давления таково: внутри него по низу во всю длину располагается вал с кулачками, который совершает вращения от распредвала мотора. Кулачки воздействуют на толкатели, заставляющие функционировать плунжер (поршень). Поднимаясь, плунжер способствует давлению горючего в цилиндре. Таким образом и происходит выталкивание горючего посредством ТНВД в ту главную рабочую часть двигателя, которой и является форсунка.

Поступающему в магистраль дизельному топливу необходимо давление, чтобы продвинуться к форсунке для распыления через нее. Для этого и нужен поршень – он захватывает горючее внизу и продвигает к секционной верхушке. Поступающее под напором – горючее уже может качественно распыляться в камере сгорания. В этом насосе сила давления достигает 2000 атмосфер.

Одна из функций плунжера – контролировать объем подачи дизтоплива на форсунку своей двигающейся частью, открывающей и закрывающей канальца внутри него, эта часть соединяется с педалью, отвечающей за подачу газа в салоне машины. То, насколько открыты каналы подачи горючего и его объем – обусловлено углом, под которым повернут поршень. Его поворот осуществляет рейка, соединяющаяся с педалью газа.

Вверху насоса, подающего под давлением горючее, расположен клапан, он устроен так, чтобы открываться под давлением и захлопываться, если оно мало. Таким образом, когда поршень внизу, клапан – в захлопнутом положении, и горючее из шланга, к которому подсоединена форсунка, поступать в насос не может. Давление, образующееся в секции, достаточно для впрыскивания горючего в цилиндр, тогда топливо и доставляется по шлангу в форсунку, а она – производит распыление его в цилиндре.

Форсунка — назначение и виды

Очень часто ремонт дизельных двигателей связан с диагностикой работы форсунок и их починкой или заменой.

Они бывают двух видов:

• управляемые механически
• электромагнитные

В управляемых механически – отверстие, которое распыляет горючее, открывается в зависимости от силы давления в шланге. Ее отверстие закрывает игла, соединенная с поршеньком на верхушке форсунки. Пока не возникло давления, игла не позволяет горючему выйти через распылитель. Когда горючее поступает под напором, плунжер поднимается и оттягивает иголку. Отверстия распылителя раскрываются, и горючее выбрызгивается в цилиндр.

В нем установлены свечи накаливания, воспламеняющие горючее с воздухом. Они раскаляют воздух в специализированном отсеке, прежде, чем он окажется в цилиндре. По сути, свечи только облегчают запуск мотора ДВС, поскольку перед попаданием в цилиндр воздух уже достаточной температуры. Именно поэтому, когда на улице тепло, или если мотор еще не остыл после выключения зажигания, его запуск происходит и без участия свечей, а когда холодно – это невозможно.

Оснащенный электромагнитными форсунками дизель – более современный вариант. В таком случае – в насосе, подающем горючее, отсутствуют для каждого цилиндра своя секция, а шланг – один на все форсунки, и обеспечивает нужное давление и впрыск горючего сразу во все форсунки цилиндров ДВС.

При данной системе ДВС – на форсунки воздействуют электрические импульсы, поступающие от блока управления автомобилем: их клапаны, открывающие и закрывающие выходы для впрыска горючего – электромагнитные. Сам блок управления мотором считывает информацию со специальных датчиков, а затем дает команду электромагнитному управлению форсунками.

Такая система подачи топлива в дизельный двигатель еще и намного экономичней.

Форсунки начали использовать в производстве моторов еще в тридцатых годах XX столетия, их устанавливали сначала на авиамоторы, затем стали применять в двигателях гоночных машин. А массовое применение в автомобилестроении они получили лишь в семидесятые-восьмидесятые годы прошлого века. Тому послужили топливный кризис и осознание необходимости сбережения природы: чтобы сделать авто более мощными – специально переобогащали воздушно-горючую смесь, но это приводило к увеличению расхода топлива и переизбытку продуктов сгорания в газовых выхлопах автомобилей. И в 1967-м проблема была решена – тогда и была изобретена электромагнитная форсунка, в которой впрыск осуществляется электронной командой. Вне всяких сомнений, электроника всегда лучше механики, поскольку имеет перед ней массу очевидных преимуществ.

Диагностика дизельных двигателей. Приборы для диагностики дизеля.

 Своевременная диагностика дизельных двигателей позволяет намного упростить и удешевить ремонт агрегатов, а иногда и избежать его, своевременно применяя технологии безразборного ремонта (модификаторы трения), различные очистители узлов двигателя и топливной системы, а также используя качественную смазку и топливо.

Главное при выявлении причины любого отказа дизельного двигателя — выбор точки начала поисков. Часто причина оказывается лежащей на поверхности, однако в некоторых случаях приходится потрудиться, проводя небольшое исследование. Автолюбитель, произведший полдюжины случайных проверок, замен и исправлений вполне имеет шанс обнаружить причину отказа (или его симптом), однако такой подход никак нельзя назвать разумным, ввиду его трудоемкости и бесцельности затрат времени и средств. Гораздо эффективнее оказывается спокойный логический подход к поиску вышедшего из строя узла или компонента.

Определение неисправности дизеля

Чаще всего на СТО обращаются с неисправностью дизельного двигателя, вызванной плохим техническим состоянием (упала компрессия, потеря герметичности цилиндров), неисправности в электрических цепях (датчиках, исполнительных механизмах) или неправильной регулировкой начала впрыска топлива, плохой работой ТНВД и форсунок. Первым действием для оценки работы двигателя необходима косвенная информация об условиях в которых проявляется неисправность:

• Неисправность появляется всегда или периодически.
• В каких условиях эксплуатации проявляется неисправность: при запуске двигателя, при ускорении или торможении двигателем, при движении с постоянной скоростью, при определенных оборотах двигателя, на холостом ходу, на холодном или горячем двигателе.
• Какой расход топлива.
• Выдает ли двигатель требуемую мощность.
• Дымит ли двигатель.

Двигатель не запускается: подкачивающий насос не подает топливо, слишком ранний или поздний впрыск, неисправности форсунки, неисправные свечи накаливания, неисправен ТНВД.

Потеря мощности двигателя: слишком малая доза впрыска, повреждение распылителя форсунки, утечки топлива из трубок высокого давления.

Стуки в двигателе: слишком ранний впрыск, слишком большее давление открытия форсунок, люфт поршневых колец, износ поршневых или шатунных вкладышей, заниженная компрессия.

Черный дым: слишком поздний впрыск топлива, слишком низкое давление открытия форсунок, заклинивание иглы в распылителе, лопнувшая пружина форсунки, нагнетательный клапан ТНВД не закрывается, слишком низкая компрессия.

Неравномерная работа двигателя: завоздушивание топливной системы, «льющий» распылитель, трещина в топливопроводе высокого давления, лопнувшая пружина форсунки, повышенное давление открытия форсунки, износ газораспределительного механизма.

Следующее действие это детальный осмотр и сама диагностика дизельного двигателя, его агрегатов и топливной аппаратуры.

 Мы рекомендуем приборы, применение которых позволяет максимально эффективно производить диагностику «железа» двигателя и топливной аппаратуры как импортного так и отечественного производства. Данное оборудование позволяет выявить неисправность и профессионально провести регулировочные и ремонтные работы.

Диагностика электроники дизельных двигателей

В современных дизелях большое значение уделяется диагностике электроники узлов автомобиля. На данный момент на рынке диагностики грузового транспорта, автобусов и спецтехники существуют два основных производителя оборудования: итальянская «TEXA» и испанский «JALTEST».

JalTest — является одним из лучших в мире комплексных решений для диагностики электрических и пневматических систем грузовиков, прицепов, автобусов и легкого коммерческого транспорта. Подключается к персональному компьютеру кабелем через usb-порт или через беспроводное соединение Bluetooth.

 Cканер Jaltest Link позволяет работать с абсолютным большинством марок грузового и пассажирского транспорта: MERCEDES-BENZ, IVECO, SCANIA, VOLVO, MAN, RENAULT, DAF, SCHMITS и остальным коммерческим транспортом, на котором используются блоки BOSCH, MENS, WABCO, LUCAS, ZF, VOITH, HALDEX, KNORR и др. Список диагностируемых систем у автосканера очень обширен и ежеквартально пополняется.

Диагностика «железа» дизельных двигателей

Для более достоверной оценки текущего состояния «железа» двигателя и топливной аппаратуры рекомендуем перед проведением диагностики предварительно применить АКТИВНУЮ ПРОМЫВКУ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ЭДИАЛ для дизелей или РАСКОКСОВКУ ЭДИАЛ. Применение этих препаратов позволяет почистить и промыть ТНВД, форсунки, детали камеры сгорания двигателя, впускные и выпускные клапана от нагара и лаковых отложений, раскоксовать поршневые кольца. Все это поможет провести более достоверную диагностику дизельного двигателя или топливной аппаратуры и оценить текущее состояние диагностируемого узла.

 

Методы и средства диагностики дизельных двигателей

Большинство отказов дизелей приходится на топливную аппаратуру высокого давления, с нее и начинаем. В систему питания дизельного двигателя входят приборы, оказывающие влияние на расход топлива, такие как воздухоочиститель, фильтры предварительной и тонкой очистки топлива, подкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, регулятор частоты вращения двигателя и привод.

Наиболее интенсивному изнашиванию подвергаются плунжерные пары топливного насоса и форсунок, теряют свою упругость пружины. Нарушение герметичности и засорение элементов топливной системы приводит к перебоям в работе двигателя, а нарушение регулировок начала, величины и равномерности подачи топлива, угла опережения впрыска, давления начала подъема иглы форсунки, а также минимальной частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода – к повышению расхода топлива и дымному выпуску отработавших газов.

Внешние признаки неисправной работы приборов топливной системы   дизельных двигателей приведены в табл. 1.

Таблица 1. Признаки нарушения нормальной работы топливной системы   дизеля и необходимые технические воздействия

Внешние признаки (симптомы) нарушения нормальной работы	Структурные изменения взаимодействующих элементов	Необходимые диагностические, профилактические и ремонтные воздействия
Затрудненный пуск двигателя. Неустойчивая работа двигателя	Нарушение герметичности топливной системы	Проверить герметичность, при необходимости закрепить элементы
Двигатель глохнет или не развивает достаточной мощности	Засорение фильтрующих элементов топливных фильтров	Промыть или заменить фильтрующие элементы
Двигатель глохнет, не развивает достаточной частоты вращения коленчатого вала	Отказ в работе топливного насоса	Снять и разобрать насос, при необходимости заменить детали
Двигатель работает неравномерно и не развивает мощности	Засорение фильтров форсунок	Проверить состояние фильтров
Двигатель не развивает необходимой мощности, дымный выпуск	Закоксовывание продувочных окон в гильзах цилиндров	Проверить и прочистить окна
Затрудненный пуск и неравномерная работа двигателя	Нарушение нормальной работы форсунок	Снять форсунки и проверить на приборе
Неравномерная           и «жесткая» работа двигателя, выпуск черного цвета	Нарушение угла опережения впрыска топлива	Проверить и отрегулировать установку угла опережения впрыска
Неравномерная работа двигателя со стуками и дымным выпуском	Нарушение регулировки реек топливного насоса	Проверить и отрегулировать равномерность подачи топлива в цилиндры
Двигатель чрезмерно увеличивает частоту вращения, идет «вразнос»	Нарушение работы регулятора	Проверить и отрегулировать регулятор или отремонтировать
Двигатель не развивает мощности, в воздухоочистителе темное масло	Загрязнение воздухоочистителя	Промыть фильтрующий элемент, залить масло

Контроль работы фильтров предварительной и тонкой очистки топлива и технические воздействия заключаются в ежедневном сливе отстоя, промывке фильтрующих элементов при ТО-1 и замене их при выполнении операций ТО-2.

Засорение воздухоочистителя приводит к понижению мощности двигателя и перерасходу топлива. Воздухоочиститель проверяют при работе на запыленных дорогах при ТО-1, в условиях зимнего периода при ТО-2.

Давление топлива в магистрали низкого давления проверяют подключением контрольного манометра между фильтром тонкой очистки и топливным насосом; при частоте вращения кулачкового вала 1050 об/мин максимальное давление должно быть не менее 4 кгс/см2.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) должен обеспечивать равномерную подачу дозированных порций топлива к форсункам под высоким давлением в порядке работы двигателя в момент, соответствующий концу такта сжатия в цилиндрах.

Моментоскоп для дизеля

При выполнении ТО-2 в случае повышенного расхода топлива насос высокого давления рекомендуется снимать с места и диагностировать на стенде. Проверка и регулировка начала подачи топлива производится с помощью моментоскопа (рис. 1) в следующей последовательности:
– отключить автоматическую муфту опережения впрыска;
– повернуть кулачковый вал насоса по часовой стрелке (со стороны привода). Первая секция отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 38–39° до оси симметрии профиля кулачка;
– определить профиль симметрии кулачка первой секции, для чего установить моментоскоп на секции и, поворачивая вал насоса по часовой стрелке, следить за уровнем топлива в трубке моментоскопа;
– момент начала движения топлива в моментоскопе зафиксировать на градуированном диске, закрепленном на валу насоса;
– повернуть вал по часовой стрелке на 90°. Затем повернуть вал против часовой стрелки до начала движения топлива в моментоскопе и зафиксировать это положение на диске;
– отметить на градуированном диске середину между зафиксированными точками, которая определяет ось симметрии профиля кулачка первой секции;
– приняв угол, при котором первая секция начинает подачу топлива условно за 0°, определить начало подачи топлива в остальных секциях двигателя ЯМЗ-236 в следующем порядке: для четвертой секции 45°, второй – 120, пятой – 165, третьей – 240 и шестой – 285°.

Рис. 1. Моментоскоп 1 – стеклянная трубка; 2 – переходная трубка; 3 – топливопровод высокого давления; 4 – шайба; 5 – накидная гайка

Неточность угла между началом подачи топлива любой секции насоса относительно первой не более 20°. Регулировка начала подачи топлива производится регулировочным болтом толкателя. При вывертывании болта – подача ранняя, при ввертывании – поздняя.
Для двигателя ЯМЗ-238 начало подачи каждой последующей секции в соответствии с порядком работы секции должно происходить через 45° по отношению к предыдущей.

Диагностика форсунок дизеля

Техническое состояние дизельных форсунок определяют при выполнении ТО-2. Неисправную форсунку можно определить путем последовательного отключения цилиндров двигателя из работы. Для этого необходимо ослабить гайку у топливопровода высокого давления проверяемой форсунки так, чтобы топливо выходило наружу, минуя форсунку, что вызовет выключение цилиндра двигателя. Если при выключении цилиндра изменения в работе двигателя не будет – форсунка неисправна, если же увеличатся перебои и неравномерность работы – форсунка исправна.

Для точной проверки технического состояния форсунки с целью определения ее герметичности, давления начала подъема иглы форсунки и качества распыливания топлива используют прибор Механотестер МТА-2 (ДД-2120).  

Для диагностики состояния форсунок с электронным управлением впрыска применяется ТЕСТЕР ОБРАТНОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА Common Rail. При помощи этого прибора можно оценить визуально работоспособность каждой форсунки по наполняемости колб или при помощи трубчатых мензурок. Диагностика производится прямо на двигателе и позволяет выявить неисправную форсунку.

Оборудования для диагностики дизельного двигателя с механическими форсунками

Наименование	Применимость
Диагностика состояния цилиндропоршневой группы двигателя
Компрессометры дизельные (индикаторы пневмоплотности цилиндров).	Компрессометры предназначены для сервисного обслуживания ДВС и поиска неисправностей. Замер компрессии дизеля позволяет оценить работоспособность отдельных цилиндров двигателя путем измерения максимального давления сжатия (компрессии) в режиме стартерного пуска. Модели компрессометров различаются только наличием фальш-форсунок для измерения компрессии в различных типах автомобилей.
Анализатор герметичности цилиндров (АГЦ, АГЦ-2), моделей ДД-4100, ДД-4120	В основе работы АГЦ (АГЦ-2) лежит вакуумный метод оценки пневмоплотности цилиндропоршневой группы. При диагностике двигателя при помощи АГЦ производится замер следующих параметров: Р1 – значение полного вакуума в цилиндре Р2 – значение остаточного вакуума в цилиндре Замеры производятся прибором через форсуночные отверстия в процессе вращения двигателя стартером. По величине значения полного вакуума в цилиндре Р 1 оценивается степень износа гильзы цилиндра, а так же герметичность закрытия клапанов. По величине значения остаточного вакуума Р2 оценивается состояние поршневых колец, их закоксовка, залегание, поломка колец или перегородок в кольцевой канавке поршня.
Диагностика топливной аппаратуры
Прибор для проверки дизельных форсунок ДД-2110	Прибор позволяет провести диагностику практически всех типов дизельных форсунок. Диагностируемые параметры: давление начала впрыска и качество распыления топлива, герметичность запорного конуса (по появлению капли топлива на носике распылителя), гидроплотность по запорному конусу и направляющей цилиндрической части. Аналогичен механотестеру МТА-2, только выполнен в стационарном исполнении.
Механотестер (МТА-2) ДД-2120	Прибор предназначен для экспресс оценки текущего состояния форсунок без снятия их с двигателя и оценки состояния плунжерных пар и нагнетательных клапанов ТНВД. Можно сделать экспресс диагностику всех форсунок на двигателе, а потом снять выявленные проблемные и основательно продиагностировать их, установив МТА-2 на верстак. При установке на верстак превращается в стационарный прибор типа ДД-2110, S-60H. Zeca 470/600B.
Прибор ДД-2115	Прибор для оценки технического состояния плунжерных пар снятых с ТНВД или приобретенных для замены.

Компрессометр дизельный для отечественных и импортных грузовых автомобилей КЭ-003

Принцип работы: При прокручивании коленвала пусковым устройством клапан индикатора фиксирует максимальное давление сжатия (компрессию) проверяемого цилиндра.
Зафиксированная манометром величина максимального давления свидетельствует о наличии или частичной потере пневмоплотности цилиндра. Последнее является следствием появления неисправностей (отказов) компрессионных колец, поршня, гильзы, клапанного механизма. При этом необходимо учитывать, что индикатор не может различать причины потери пневмоплотности.

Перед проведением замера компрессии следует отключить подачу топлива в дизельных двигателях. Нужно либо отжать вниз рычаг отсечки, расположенный на насосе высокого давления, либо обесточить электромагнитный клапан прекращения подачи топлива, расположенный на топливной магистрали.

Подключение компрессометра к камере сгорания осуществляется через отверстия для вворачивания форсунок или свечей накаливания (в зависимости от удобства доступа или рекомендаций «Руководства по ремонту…»).

Величина компрессии дизеля:

37-45 — компрессия отличная;
32-36 — компрессия хорошая;
30-32 — компрессия нормальная;
28-30 — компрессия удовлетворительная;
менее 28 — компрессия слабая, обычно при таких значениях двигатель с трудом запускается.

Запуск дизеля. Соотношение компрессии и температуры

Зависимость возможности запуска дизельного двигателя при различных температурах, в зависимости от компрессии в цилиндрах (замер компрессии на остывшем двигателе при температуре около 20С):
менее 18 атм — не заводится даже на горячую;
22-23 атм — горячий, теплый двигатель заводится без проблем; после длительной стоянки заводится только в теплом боксе;
25 атм — горячий, теплый двигатель заводится без проблем; после длительной стоянки заводится до температуры -10С;
28 атм- горячий, теплый двигатель заводится без проблем; после длительной стоянки заводится до температуры -15С;
32 атм — горячий, теплый двигатель заводится без проблем; после длительной стоянки заводится до температуры -25С;
36 атм — -горячий, теплый двигатель заводится без проблем; после длительной стоянки заводится до температуры -30С;
40 атм — горячий, теплый двигатель заводится без проблем; после длительной стоянки заводится до температуры -35С.
При условии, что остальные системы исправны, и двигатель заводится от штатного аккумулятора. Для отдельных видов двигателей возможны отклонения значений + — 5 градусов.

Проверка свечей накала (подогрева) дизеля

Также стоит проверить работоспособность свечей накаливания. Это можно сделать с помощью Тестера свечи накаливания ADD280. Диагностика производится прямо на двигателе, без его запуска и позволяет оценить состояние свеч накаливания (стальных или керамических).

Проверка технического состояния ЦПГ дизеля

Комплект «Стандарт–дизель» артикул СТ-ДР ДД-4100, Комплект «Стандарт–дизель» артикул СТ-ДР, анализатор герметичности цилиндров отечественных автомобилей.
В основе работы АГЦ (АГЦ-2) лежит вакуумный метод оценки пневмоплотности цилиндропоршневой группы. Диагностика двигателя при помощи АГЦ включает в себя замер следующих параметров:
Р1 – значение полного вакуума в цилиндре
Р2 – значение остаточного вакуума в цилиндре
Замеры параметров Р1, Р2 проводятся прибором через форсуночные отверстия в процессе вращения двигателя стартером КВ (3–4 сек.). По величине значения полного вакуума в цилиндре Р1 оценивается степень износа гильзы цилиндра, а та же плотность закрытия клапанов. По величине значения остаточного вакуума Р2 оценивается состояние износа поршневых, выявляется закоксовка поршневых колец, поломка колец или перегородок в кольцевой канавке поршня.

Решения для генераторов

от EPS — источник энергии для двигателей

Как производитель дизельных генераторов EPS более 20 лет производит надежные, сверхмощные дизельные генераторы. Сегодня мы предлагаем широкий выбор моделей дизельных генераторов различных размеров и мощностей, как для мобильных, так и для резервных приложений:

• Передвижные дизельные электрогенераторы от 9 кВт до 45 кВт.
• Дизель-генераторы по индивидуальному заказу для более требовательных требований, в том числе резервные дизельные генераторы мощностью до 100 кВт.В некоторых случаях доступна опция 50 Гц.
• Дизель-генераторы Kubota мощностью от 6,5 кВт до 14 кВт в одно- и трехфазной конфигурации.

К настоящему времени вы, возможно, задаетесь вопросом, как выбрать подходящий дизельный электрогенератор для ваших нужд. Следующая информация предназначена для того, чтобы помочь вам сузить круг выбора. Или, если хотите, свяжитесь с нами, и мы поможем вам в этом процессе.

Генератор какого размера мне нужен?

Правильный выбор дизельного электрогенератора требует согласования технических характеристик с реальными рабочими ограничениями.Если вы не примете во внимание эксплуатационные ограничения, вы с большей вероятностью столкнетесь с такими проблемами, как ложное отключение и сокращение срока службы генератора, даже если спецификации дизельного генератора могут показаться адекватными (на бумаге) для выдерживания нагрузки. Чтобы избежать проблем, следует учитывать три важных критерия:

• Условия окружающей среды
• Физическая установка
• Подключенное оборудование

Условия окружающей среды

На производительность дизельного электрогенератора может серьезно повлиять среда, в которой он работает.По мере увеличения окружающей температуры, высоты и влажности доступная мощность любого двигателя уменьшается. Это, в свою очередь, снижает мощность генератора. Повышенная температура воздуха выше 104 градусов по Фаренгейту также снизит мощность самого генератора переменного тока. Для большинства применений переход на дизельный электрогенератор следующего более крупного размера обеспечит наличие достаточной мощности для любых условий, но это не всегда так.

Физическая установка

Надлежащие потоки охлаждающего и вытяжного воздуха являются наиболее важным аспектом при физической установке.Недостаточный воздушный поток является наиболее частой причиной плохой работы дизельного электрогенератора и в некоторых случаях может привести к полному отказу генератора. Неинформированные пользователи часто совершают ошибку, непреднамеренно ограничивая поток воздуха в корпус генератора и из него, чтобы уменьшить шум. В результате они ограничивают производительность и возможности устройства. Очень важно отводить тепло от генератора переменного тока и системы охлаждения двигателя и не допускать его повторной циркуляции обратно в кожух.

Подключенное оборудование (нагрузки)

После рассмотрения условий окружающей среды и расхода воздуха следует проверить нагрузки, подключенные к генератору. Примеры типичных нагрузок включают кондиционеры, холодильники, освещение, зарядные устройства / инверторы аккумуляторов, аудио / видео оборудование и обогреватели. Простого сложения всех номинальных значений тока, указанных на паспортной табличке каждой нагрузки, недостаточно для правильного определения размера генератора. Например, «пусковой» ток двигателя и компрессора кондиционера будет намного выше, чем «рабочий» ток.Если учитывается только «рабочий» ток, выбранный дизельный электрогенератор может быть слишком мал для работы с нагрузкой. Требуются сложные инженерные расчеты, чтобы определить общую электрическую и механическую нагрузку, которая потребуется, чтобы все подключенное оборудование работало должным образом.

Как мне выбрать подходящий генератор?

Выбор подходящего дизельного электрогенератора может быть сложным процессом. В EPS мы хотим, чтобы у вас был лучший генератор для ваших нужд, и мы стремимся облегчить вам задачу.Наши специалисты по генераторам готовы помочь вам выбрать подходящий размер агрегата для вашего применения. Чтобы получить помощь, просто свяжитесь с нами или позвоните по телефону 1-800-374-7522.

Нужна замена более старому устройству? Позвоните нам, и мы объясним ваши варианты замены.

Типы генераторов и двигателей и промышленное использование

Что такое дизельный двигатель?

Дизельный двигатель — разновидность двигателя внутреннего сгорания; более конкретно, это двигатель с воспламенением от сжатия.Топливо в дизельном двигателе воспламеняется путем внезапного воздействия на него высокой температуры и давления сжатого газа, содержащего кислород (обычно атмосферного воздуха), а не от отдельного источника энергии зажигания (например, свечи зажигания). Этот процесс известен как дизельный цикл по имени Рудольфа Дизеля, который изобрел его в 1892 году. Хотя традиционные генераторы с дизельными двигателями могут не вписываться в наше определение «альтернативных источников энергии», они по-прежнему являются ценным дополнением к удаленным источникам энергии или сети. вверх по системе.

Типы дизельных двигателей

Есть два класса дизельных двигателей: двухтактные и четырехтактные. Большинство дизельных двигателей обычно используют четырехтактный цикл, а некоторые более крупные двигатели работают по двухтактному циклу. Обычно ряды цилиндров используются в количестве, кратном двум, хотя можно использовать любое количество цилиндров, если нагрузка на коленчатый вал уравновешена для предотвращения чрезмерной вибрации.
Генераторные установки вырабатывают одно- или трехфазное питание.Большинству домовладельцев требуется однофазное питание, тогда как для промышленных или коммерческих приложений обычно требуется трехфазное питание. Дизельные двигатели-генераторы рекомендуются из-за их долговечности и более низких эксплуатационных расходов. Современные дизельные двигатели работают бесшумно и, как правило, требуют гораздо меньшего обслуживания, чем газовые (природный газ или пропан) аналогичного размера.

Дизельные двигатели-генераторы — коммерческое / промышленное применение Дизель-генераторы

разработаны для удовлетворения потребностей малого и среднего бизнеса, помимо интенсивного использования в промышленности.Генератор — это революционный продукт, который обеспечивает доступ к чистой и доступной резервной энергии для миллионов предприятий, домов и малых предприятий. В наши дни снижение стоимости резервного питания и упрощение установки генераторов становится нормой.

Предприятия теряют деньги, когда закрываются во время отключения электроэнергии. Учитывая влияние значительной потери доходов, экономия от инвестиций в резервное питание является убедительной. Чтобы проиллюстрировать эту мысль: если розничный бизнес в среднем составляет 1000 долларов в час на кассе, потеря дохода во время длительного простоя будет очень высокой, не говоря уже о стоимости простоя сотрудников в течение этого времени.Однако дизельные генераторы исключают риск отключения электроэнергии. Добавьте к этому преимущества открытости, в то время как конкуренты без резервного питания отключены, и анализ затрат и выгод выглядит еще лучше. Инвестиции в генераторы — это простой способ сохранить доходы, обеспечить безопасность, избежать потерь и защитить прибыль.

Большинство современных генераторов спроектировано для удовлетворения потребностей в аварийном электроснабжении. Эти агрегаты непрерывно контролируют электрический ток и автоматически запускаются в случае прерывания подачи электроэнергии и отключаются при возобновлении подачи электроэнергии.В промышленности во время критических процессов генераторы могут по желанию обеспечивать аварийным питанием все жизненно важные и выбранные нагрузки. Это качество приводит к широкому использованию дизельных генераторов в развлекательных, жилых, коммерческих, коммуникационных и промышленных целях. Сегодня большинству современных больниц, пятизвездочных отелей, центров аутсорсинга бизнес-процессов, производственных предприятий, телекоммуникационных организаций, коммерческих зданий, центров обработки данных, аварийных служб, крупных промышленных предприятий и горнодобывающих компаний требуется бесперебойное электроснабжение и резервное дизельное топливо. двигатели-генераторы.

В дороге:

Подавляющее большинство современных тяжелых дорожных транспортных средств, таких как грузовики и автобусы, корабли, поезда дальнего следования, крупномасштабные портативные электрогенераторы, а также большинство сельскохозяйственных и горнодобывающих машин имеют дизельные двигатели. Однако в некоторых странах они не так популярны в легковых автомобилях, поскольку они тяжелее, шумнее, имеют рабочие характеристики, которые замедляют ускорение. В целом они также дороже бензиновых автомобилей.Современные дизельные двигатели прошли долгий путь, и теперь, когда в транспортных средствах используются системы прямого впрыска с турбонаддувом, трудно заметить разницу между дизельными и бензиновыми двигателями.

В некоторых странах, где налоговые ставки делают дизельное топливо намного дешевле бензина, очень популярны дизельные автомобили. Новые разработки значительно сократили различия между бензиновыми и дизельными автомобилями в этих областях. Дизельная лаборатория BMW в Австрии считается мировым лидером в разработке автомобильных дизельных двигателей.После долгого периода, когда в модельном ряду было относительно мало дизельных автомобилей, Mercedes Benz вернулся к дизельным автомобилям в 21 веке с упором на высокую производительность.

В сельском хозяйстве тракторы, оросительные насосы, молотилки и другое оборудование работают преимущественно на дизельном топливе. Строительство — еще один сектор, который сильно зависит от дизельной энергии. Все бетоноукладчики, скреперы, катки, траншеекопатели и экскаваторы работают на дизельном топливе.

В воздухе:

Некоторые самолеты использовали дизельные двигатели с конца 1930-х годов.Новые автомобильные дизельные двигатели имеют соотношение мощности и веса, сравнимое с древними конструкциями с искровым зажиганием, и имеют гораздо более высокую топливную экономичность. Использование в них электронного зажигания, впрыска топлива и сложных систем управления двигателем также делает их намного проще в эксплуатации, чем массовые авиационные двигатели с искровым зажиганием. Стоимость дизельного топлива по сравнению с бензином вызвала значительный интерес к малым самолетам авиации общего назначения с дизельными двигателями, и несколько производителей недавно начали продавать дизельные двигатели для этой цели.

На воде:

Высокоскоростные двигатели используются для тягачей, грузовиков, яхт, автобусов, автомобилей, компрессоров, генераторов и насосов. Самые большие дизельные двигатели используются для питания кораблей и лайнеров в открытом море. Эти огромные двигатели имеют выходную мощность до 90 000 кВт, вращаются со скоростью от 60 до 100 об / мин и имеют высоту 15 метров.

Под землей:

Горнодобывающая промышленность и добыча полезных ископаемых во всем мире в значительной степени полагаются на дизельную энергию для использования природных ресурсов, таких как агрегаты, драгоценные металлы, железная руда, нефть, газ и уголь.Экскаваторы и буровые установки с дизельным двигателем выкапывают эти продукты и загружают их в огромные карьерные самосвалы или на конвейерные ленты, которые также работают на том же топливе. В целом на дизельное топливо приходится 72 процента энергии, потребляемой горнодобывающим сектором.

Как на открытых, так и на подземных горных работах используется дизельное оборудование для извлечения материалов и погрузки грузовиков. Самым крупным дизельным оборудованием с резиновыми колесами, используемым в горнодобывающей промышленности, являются огромные внедорожники с двигателями мощностью более 2500 лошадиных сил, способными перевозить более 300 тонн груза.Эти гигантские грузовики, катящиеся по земле, просто зрелище.

В больницах

Аварийные резервные генераторы необходимы в любом крупном медицинском учреждении. Из-за критического характера работы, которую выполняют эти учреждения, и положения, в котором находятся их пациенты, перебои в подаче электроэнергии просто недопустимы. В течение многих лет как военные, так и государственные больницы полагались на промышленные генераторные установки, которые брали на себя работу всякий раз, когда отключалось электричество, будь то локальный сбой или крупное стихийное бедствие, такое как ураган или наводнение.

За центрами обработки данных

Компьютеры — это сердце современной индустрии. Когда серверы и системы выходят из строя, связь может быть потеряна, бизнес прекращается, данные теряются, рабочие сидят без дела, и почти все останавливается. По этой причине почти все коммуникационные и телекоммуникационные компании любого профиля обращаются к дизельным генераторам в качестве основного варианта резервного питания. Поскольку надежность их услуг затрагивает очень многих людей, у них действительно нет другого выбора, кроме как иметь надежный вариант резервного питания как для своего бизнеса, так и для клиентов, которых они обслуживают.

Сводка Дизельное топливо

используется в большинстве промышленных секторов, поскольку оно обеспечивает большую мощность на единицу топлива, а его более низкая летучесть делает его более безопасным в обращении. Одна действительно захватывающая перспектива замены дизельного топлива бензином — это возможность полностью исключить потребление бензина. Большинство дизельных двигателей можно уговорить сжигать растительное масло вместо дизельного, и все они могут сжигать различные обработанные формы растительного масла без потери срока службы или эффективности.

С Generator Source ваш поиск экономичного и эффективного дизельного двигателя или генератора теперь заканчивается. Мы предлагаем один из самых больших в мире ассортиментов промышленных дизельных двигателей и генераторов. Чтобы получить дополнительную информацию, просто свяжитесь с нами сегодня!

Преимущества дизельной энергосистемы

Покупая новую систему питания для своего бизнеса, вы обнаружите, что сегодня на рынке доступно множество вариантов.Хотя выбрать марку или модель достаточно сложно, самое важное решение, которое вам придется принять, — это источник топлива, используемый для работы генератора. Большинство промышленных предприятий выбирают энергосистему на природном газе или дизельном топливе. Хотя природный газ, безусловно, имеет явные преимущества, у дизельной энергосистемы есть ключевые преимущества.

Топливная эффективность

Поскольку цены на топливо продолжают колебаться, многие владельцы бизнеса обеспокоены своими расходами, особенно если учесть, что вам, возможно, придется держать генератор в рабочем состоянии в течение нескольких часов без перерыва во время отключения электроэнергии.Имейте в виду, что дизельное топливо имеет гораздо более высокую плотность энергии, чем газ, а это означает, что генератор будет работать с дизельным топливом дольше, чем с тем же объемом газа, и при почти незначительном повышении цены. Например, дизельный генератор мощностью 120 кВт обеспечивает топливную эффективность от 10,9 до 32,1 литра в час. Это намного лучше, чем то, что предлагают бензиновые двигатели. Вот почему дизельные двигатели — очевидный выбор для тяжелого оборудования, такого как промышленные генераторы.

Простота обслуживания

Дизель-генераторы

— отличный вариант для занятых профессионалов, потому что они чрезвычайно низкие в обслуживании.Это связано с тем, что для их включения требуется меньше компонентов. В отличие от бензиновых двигателей, в которых используется искровое зажигание, в дизельных двигателях используется сжатие. Воздух обычно втягивается в двигатель и подвергается сильному сжатию, в результате чего топливо нагревается и воспламеняется. С дизельным двигателем вам не нужно менять свечи зажигания или ремонтировать карбюратор. На один компонент в машине меньше — на одну потенциальную ремонтную работу меньше. В зависимости от модели дизельный агрегат может проработать до 30 000 часов, прежде чем потребуется какое-либо капитальное обслуживание.

Еще один важный момент, который следует отметить, это то, что дизельные двигатели работают с меньшими оборотами в минуту, чем бензиновые. Они делают это без ущерба для выходной мощности. Меньшее количество оборотов в минуту снижает общий износ, связанный с частой и продолжительной работой генератора.

Высокая прочность

Дизельные двигатели

спроектированы таким образом, чтобы выдерживать значительный износ на промышленных объектах. Дизельное топливо обладает самосмазывающими свойствами, что значительно увеличивает срок службы генератора.Однако, как и бензиновые двигатели, они требуют дополнительной смазки для поддержания их эффективности с течением времени.

Наличие меньшего количества компонентов по сравнению с бензиновым двигателем еще больше снижает вероятность поломки. Также полезно отметить, что дизельные двигатели созданы для того, чтобы выдерживать очень высокие температуры, поэтому риск перегрева невелик, если система находится в хорошем состоянии. Простота двигателя и конструкция делают дизельные генераторы более прочными и надежными на рабочем месте.

Бесперебойное питание

Благодаря своей прочности, дизельные генераторы могут работать без сбоев в течение длительного периода времени.Это приводит к непрерывному энергоснабжению даже после нескольких часов отключения электроэнергии. Вы сможете поддерживать в рабочем состоянии все критически важные системы, не беспокоясь о высоких расходах на топливо. Без генератора ваш бизнес может понести значительные финансовые потери из-за спада производства. Отключение электроэнергии может длиться несколько дней, поэтому лучше подготовиться, вложив средства в дизельную систему, на которую можно положиться в непредвиденных обстоятельствах.

Сейф для хранения

Дизельное топливо хранить безопаснее, чем бензин, поскольку оно не так легко воспламеняется.Однако он все еще легковоспламеняющийся, поэтому с ним следует обращаться осторожно. Топливо следует хранить вдали от источников тепла на случай разлива. При правильном хранении вы можете ожидать, что ваше дизельное топливо сохранит свое качество дольше, чем бензин.

Увеличенный срок службы

Это известный факт, что дизельные двигатели обычно служат дольше, чем аналогичные бензиновые двигатели. При правильном обслуживании ваш дизельный генератор может прослужить десять или даже два или три десятилетия! Если вы хорошо за ним ухаживаете, вы можете свести к минимуму риск дорогостоящего ремонта или необходимости замены вашей системы намного раньше, чем ожидалось.

Высокая мощность

Дизельные двигатели

часто используются в промышленных условиях, поскольку они способны без проблем справляться с огромными нагрузками. Когда питание отключится, вам не нужно будет выбирать, что включить. Установив генератор подходящего размера, вы сможете сохранить все свое важное электрическое оборудование в рабочем состоянии даже в случае отключения электроэнергии.

Есть ли недостатки у владения дизельной системой?

Хотя преимущества очевидны, у дизельных генераторов есть свои недостатки, о которых вам следует сообщить перед покупкой.Вот основные недостатки владения дизельной системой питания.

Высокая предоплата

Дизель-генераторы обычно стоят дороже, чем их газовые аналоги. Однако эта стоимость часто перевешивается тем фактом, что системы требуют меньшего обслуживания и меньше ремонтов, если за ними должным образом ухаживают.

Чрезмерный шум

Известно, что дизельные агрегаты

шумнее других типов энергосистем. Однако есть способы минимизировать шум на месте, например, установить вокруг системы звукопоглощающий кожух.Это гарантирует, что вы сможете воспользоваться преимуществами дизельного генератора, не беспокоясь о том, что он будет слишком шумно и отвлекать ваших сотрудников.

Повышенные выбросы

Дизельные двигатели выделяют углекислый газ и другие токсичные загрязнители, способствующие глобальному потеплению. Если вы покупаете дизельный генератор и чрезмерно обеспокоены его воздействием на окружающую среду, вам следует рассмотреть все различные способы снижения выбросов углекислого газа, например сокращение потребления энергии.

Ваш энергетический партнер в Калифорнии

Дизельные генераторы доступны в различных размерах и спецификациях для коммерческих и промышленных предприятий. Выбор подходящего генератора для вашего предприятия будет в основном зависеть от потребностей, бюджета и индивидуальных предпочтений вашей компании. Если вы ищете дизельный генератор в Калифорнии, компетентные представители Valley Power Systems готовы рассмотреть ваши варианты. Свяжитесь с нами сегодня чтобы начать.

Не забудьте подписаться на нас в Facebook и Linkedin для получения дополнительных обновлений или связаться с нашим офисом для получения дополнительной информации.

Дизельный генератор

— обзор

ПРИМЕР II: ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕТРО / АККУМУЛЯТОРНОЙ / ДИЗЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

В качестве второго примера работа ветро / аккумуляторной / дизельной системы оптимизирована с учетом стратегии управления дизельным генератором. Спрос на энергию имеет постоянный дневной график со средним значением 8,75 кВт. Потребляемая мощность составляет 7 кВт с 0 до 8 часов, 14 кВт с 8 до 19 часов и 0 кВт с 19 до 24 часов. Система включает ветряную турбину мощностью 75 кВт, аккумуляторную батарею на 150 кВтч для хранения энергии и дизельный генератор мощностью 25 кВт в качестве резервного генератора.Система расположена в Де Кой, прибрежном районе в Нидерландах, где потенциальная годовая выработка энергии ветряной турбиной составляет около 135 МВтч / год (= средняя мощность 15 кВт).

Дизель-генератор может быть включен в систему различными способами:

(i)

Генератор только напрямую подает энергию на нагрузку. Когда почасовая потребность в нагрузке превышает энергию, производимую ветряной турбиной, плюс энергию, которую могут обеспечить батареи, дизельный генератор восполняет разницу.Дизель-генератор подключен к шине переменного тока системы (генератор переменного тока). Поскольку максимальная требуемая нагрузка (14 кВт) меньше номинальной мощности дизельного генератора (25 кВт), он всегда работает с частичной нагрузкой. В этой конфигурации дизельный генератор не используется для зарядки аккумуляторов.

(ii)

Дизель-генератор может подавать энергию непосредственно на нагрузку, а также заряжать батареи. Поскольку ожидается, что большая часть произведенного дизельного генератора будет храниться в батареях, используется дизельный генератор, подключенный к шине постоянного тока системы (генератор постоянного тока).В этой стратегии дизельный генератор может работать с полной нагрузкой, что дает преимущество более высокой топливной эффективности.

Дизель-генератор будет запущен, когда уровень заряда (SOC) аккумуляторов упадет ниже определенного предварительно заданного значения (переключатель низкого уровня). Если дизельный генератор работает, он будет остановлен, когда батареи будут заряжены до заданного уровня (высокий уровень переключения) или если выработка энергии ветряной турбиной превышает потребность в нагрузке.

Выключатель низкого уровня может быть установлен чуть выше минимального допустимого уровня заряда батареи.Оптимальный выбор переключателя высокого уровня является менее простым и зависит, среди прочего, от схемы нагрузки. Если установлено относительно низкое значение (например, 50% SOC), дизель-генератор может часто работать только в течение короткого времени, что увеличивает расход топлива и может вызвать неудобства. Если переключатель высокого уровня установлен на высокий уровень (например, 90% SOC), батареи не могут хранить много дополнительной энергии в случае, если ветряная турбина должна производить избыточную энергию. Это увеличивает расход топлива и сокращает время работы от аккумулятора.Выбор может быть сделан на основе расчетов моделирования, в которых дизельный генератор был подключен к шине переменного тока, работающей с частичной нагрузкой, и подключен к шине постоянного тока, работающей с полной нагрузкой.

Минимальное и максимальное допустимые значения SOC аккумулятора составляли 30% и 95% от емкости аккумулятора. Уровень переключения низкого уровня, при котором запускается дизель-генератор, был установлен на 35% от емкости батареи, тогда как уровень переключения высокого уровня был впоследствии установлен на 50%, 70% и 90% SOC. Период моделирования составил один год. Был использован тип дизельного генератора по умолчанию SOMES.Экономические допущения можно найти в таблице 1.

В таблице 2 показаны результаты моделирования. Можно заметить, что нехватка энергии и затраты на электроэнергию почти равны для всех прогонов моделирования. Дефицит энергии никогда не становится нулевым, поскольку предполагалось, что дизельный генератор недоступен в течение 5% времени моделирования из-за технического обслуживания и ремонта.

Таблица 2. Различные прогоны моделирования с системой ветер / аккумулятор / дизель-генератор.

5027 9027 9027 9027 9027 9027 9027 9027 9027 70

дизель-генератор	высокое переключение (%)	нехватка энергии (%)	покрытие ветром (%)	цикл хранения	расход топлива (л)	наработка дизельное топливо	количество дизельного топлива пусков	электр.затраты (долл. / кВтч)
AC	—	1,4	72	90	13000	3626	500	0,27
167	7800	967	286	0,25
Постоянный ток	70	1,2	69	165	810016	25
DC	90	1,1	67	156	8500	1058	95	0,25

Очевидно, что доля возобновляемой энергии покрывается максимальная в случае дизельного генератора переменного тока, поскольку дизельный генератор используется только для восполнения разницы между потреблением энергии и поставкой от ветряной турбины и батарей. Однако количество часов работы генератора переменного тока велико (40% времени моделирования), а работа с частичной нагрузкой приводит к высокому расходу топлива.

Использование дизельного генератора в качестве генератора постоянного тока с полной нагрузкой с переключателем высокого уровня на 50% SOC сокращает количество часов работы на 75%, расход топлива на 35% и увеличивает количество циклов батарей с От 90 до примерно 160 (для сравнения, для предполагаемой батареи экономически оптимальное количество годовых циклов составляет 100). Когда настройка переключателя высокого уровня повышается с 50 до 90%, вклад энергии ветра в покрытие потребности в нагрузке уменьшается лишь незначительно с 70 до 67%, что связано с регулярной суточной нагрузкой.Соответственно увеличивается доля дизель-генератора с 29 до 32%.

Таким образом, с переключателем высокого уровня, установленным на 50% вместо 90%, экономия расхода топлива и общего времени работы дизельного генератора составляет 10%. С другой стороны, количество пусков дизеля увеличивается на 100%.

Дизель-генераторные установки нацелены в будущее

Хотя новые варианты распределенной генерации, такие как микротурбины, солнечные батареи и батареи, привлекли внимание заголовков, дизельное топливо остается наиболее популярным вариантом из-за его устоявшейся технологии и надежности.Но растущая конкуренция и новые правила ставят под угрозу его традиционную роль. Вот что делает дизель, чтобы оставаться актуальным.

Если вы не обращаете внимания ни на что, кроме заголовков в энергетических СМИ (в том числе POWER ), вам простительно то, что вы по большей части забыли о дизельном топливе. Стабильная и надежная дизельная генерация не так уж и интересна — она ​​всегда рядом, когда вам это нужно.

Точные данные о том, сколько дизельной генерации используется во всем мире, получить трудно, отчасти потому, что официальная статистика из США.S. Energy Information Administration и Международное энергетическое агентство склонны смешивать дизельное топливо с мазутом, но нет никаких сомнений в том, что их много. Дизельное топливо широко используется для резервной генерации в развитых странах и для первичной генерации в развивающихся странах, где национальная сеть может быть ненадежной или просто отсутствовать, а также для островных сетей, где крупные электростанции не рентабельны.

Преимущества

Diesel заключаются в простоте, надежности, быстродействии и низкой стоимости.По сравнению с другими вариантами, такими как газовые двигатели, микротурбины и возобновляемые источники, такие как ветер и солнечная энергия, дизельные генераторы обычно являются наименее дорогими с точки зрения капитальных затрат. Дизельное топливо также имеет значительно более высокую плотность энергии, чем природный газ и другие варианты, что может упростить логистику поставок топлива. Благодаря простым требованиям к техническому обслуживанию и хорошо изученной технологии, которой уже 100 лет, дизель-генераторная установка не требует особого внимания, чтобы обеспечить многолетнюю надежную работу — идеальное качество для удаленных районов.

Но у дизеля есть недостатки.

Дизельное топливо может быть дорогим, особенно когда его необходимо ввозить на большие расстояния, например, на удаленный остров. В значительной степени импульс к возобновляемой генерации на островах, таких как Гавайи и Пуэрто-Рико, а также в других регионах, таких как Карибский бассейн и южная часть Тихого океана, был вызван высокими затратами на электроэнергию, обусловленными дизельной генерацией, использующей импортное топливо. В частности, Гавайи приняли решение отказаться от дизельного топлива и всех других ископаемых видов топлива к 2045 году.

Дизельные заводы, построенные без учета этой проблемы, могут быстро превратиться в белых слонов, как это было в случае с электростанцией Тарахил стоимостью 335 миллионов долларов, построенной Агентством США по международному развитию за пределами Кабула, Афганистан. Поскольку ввоз дизельного топлива в страну настолько дорог и опасен, согласно отчету правительства, опубликованному в августе, завод простаивал, имея коэффициент загрузки около 2% с момента его завершения в 2010 году.

Еще одна проблема, которая возросла в последние годы, — это выбросы.По сравнению с газовыми двигателями и микротурбинами, не говоря уже о возобновляемых источниках энергии, дизельные двигатели имеют более высокие уровни выбросов твердых частиц, NO _x и SO _x . На протяжении большей части своего существования дизельное топливо находилось под контролем Агентства по охране окружающей среды (EPA), но оно прекратилось в 2006 году, когда были приняты первые национальные правила выбросов в соответствии со Стандартами производительности новых источников, которые обычно требовали по крайней мере 90% снижения содержания твердых частиц. и NOx для новых двигателей. С тех пор эти стандарты были ужесточены, а также были выпущены новые правила для существующих двигателей.

Эффективность и экологическая выгода

Сохранение конкурентоспособности означало множество изменений в дизельной генерации за последние несколько лет, направленных на повышение эффективности и сокращение выбросов.

Эффективность дизельного двигателя напрямую зависит от скорости сгорания, степени полного сгорания топлива во время воспламенения. Обычно это зависит от того, насколько тонко и равномерно диспергировано топливо во время впрыска в камеру сгорания. Турбонаддув, который нагнетает избыточный воздух в камеру, также улучшает скорость сгорания, поэтому двухступенчатый турбонаддув (с промежуточным охлаждением между ступенями) теперь является обычным явлением для дизельных генераторов.

В современных дизельных двигателях используется метод, известный как впрыск топлива Common Rail (HPCR) под высоким давлением (рис. 1). Этот метод заменяет традиционный механический впрыск на несколько впрысков под высоким давлением с электронным управлением во время каждого цикла сгорания. Вместо того, чтобы полагаться на отдельные форсунки, управляемые распределительным валом, HPCR использует единую систему, которая снабжает все форсунки в двигателе общим источником топлива. Это позволяет использовать гораздо более высокое давление топлива, чем система механического впрыска, которая максимизирует испарение топлива и, таким образом, скорость сгорания.

1. Высокое давление, высокая эффективность. Современные дизельные топливные системы с общей топливораспределительной рампой высокого давления, такие как показанная здесь система Cummins XPI (впрыск под сверхвысоким давлением), обеспечивают гораздо более высокое давление топлива и гораздо более точный и гибкий впрыск топлива в камеру сгорания. Предоставлено: Cummins

Кроме того, в отличие от распределительного вала, который может управлять только одним событием впрыска за цикл сгорания, в системе HPCR используется электронный привод, который может управлять несколькими отдельными впрысками на разных этапах цикла.Это означает гораздо лучший контроль времени впрыска и характеристик, которые можно настроить в соответствии с требованиями, которые двигатель призван удовлетворить, при сохранении максимальной эффективности и более низких выбросов.

Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (с содержанием серы около 15 частей на миллион) в настоящее время является стандартом для дизельных генераторов в районах, где необходимо контролировать выбросы. Использование биодизеля (в основном смешанного с нефтяным дизельным топливом) также растет в результате принятия Стандарта США по возобновляемым видам топлива, хотя это было несколько спорным и общим U.Производство S. по-прежнему невелико, около 1 миллиарда галлонов в год.

Селективное каталитическое восстановление (SCR) успешно используется на новых дизельных установках для снижения выбросов NO _x на 95%. Другой часто используемый метод — рециркуляция выхлопных газов, при которой часть выхлопных газов отправляется обратно в камеру сгорания. Это понижает температуру адиабатического пламени, обеспечивая более низкую температуру горения и, следовательно, меньшее образование NO _x .

Лучшее управление

Вся эта сложная технология требует более сложных средств управления, и традиционные аналоговые системы уступают место передовым цифровым системам управления.В то время как небольшие, редко используемые резервные генераторы могут выжить в аналоговых системах, более крупные и сложные системы — особенно те, которые обеспечивают питание базовой нагрузки — переходят на цифровые.

Цифровое управление необходимо для новейших генераторных установок, которые полагаются на топливные системы HPCR и точный контроль зажигания и горения. Они также необходимы там, где необходимо строгое соблюдение требований к выбросам.

Еще одно преимущество состоит в том, что цифровые элементы управления могут отслеживать в реальном времени состояние широкого спектра рабочих параметров и отображать их на централизованной панели, в отличие от аналоговых систем, которые полагаются на менее сложные системы сигнализации и световые индикаторы.Это позволяет операторам гораздо быстрее выявлять и устранять неисправности, обеспечивая более надежную подачу электроэнергии и меньшее время простоя. Они также позволяют осуществлять удаленный мониторинг и работу (хотя необходима надлежащая кибербезопасность), что является еще одним преимуществом для генераторных установок, которые могут быть расположены в отдаленных районах.

Хотя операторы должны быть обучены пониманию более сложных систем и пониманию того, что может быть сотнями различных кодов неисправностей, цифровые системы в целом означают более эффективную и надежную работу.Поскольку дизельные генераторы, как правило, представляют собой аварийную генерацию или генерацию, в которой может отсутствовать энергосистема, на которую можно было бы вернуться, это критические соображения.

Дизельная энергия по-прежнему актуальна

Случайному наблюдателю простительно то, что он думает, что дизельные электростанции на исходе. Однако нет ничего более далекого от истины. Новые все еще строятся, а старые модернизируются с использованием современных средств управления и других технологических усовершенствований для увеличения производительности, повышения эффективности и сокращения выбросов.

Один из таких новых заводов строится в отдаленном районе Саудовской Аравии. United Cement Industrial Co. заключила контракт с MAN Diesel & Turbo на строительство завода мощностью 54,5 МВт, который будет обеспечивать электроэнергией ее новый цементный завод между Джиддой и горами Аль-Садия недалеко от западного побережья королевства (рис. 2). Станция будет оснащена пятью дизельными двигателями MAN 20V32 / 44CR мощностью 11,2 МВт, в которых используется технология HPCR и сложное электронное управление для поддержания максимальной топливной эффективности и низкого уровня выбросов.Цементный завод находится далеко от национальной сети, поэтому двигатели MAN будут служить его единственным источником энергии.

2. Сила пустыни. Четыре из пяти массивных дизельных двигателей MAN 20V32 / 44CR, которые будут приводить в действие новый цементный завод в Саудовской Аравии, ждут установки в зоне складирования. Предоставлено: MAN

Дизельное топливо было также выбрано из-за его традиционных преимуществ надежности и прочной технологии, которые важны для объекта, где наблюдается жара 50C и регулярные песчаные бури.Хотя двигатели адаптируются к суровому климату, они не нуждаются в передовых системах охлаждения и экологического контроля, которые были бы необходимы для газотурбинной установки. Затраты на топливо также представляют собой гораздо меньшую проблему для страны с достаточными ресурсами ископаемого топлива. Ожидается, что этот завод начнет работу в 2016 году.

Более крупный завод MAN, построенный в июле, проект Пуэнт-Джарри мощностью 210 МВт на Карибском острове Гваделупа, показывает, насколько далеко зашло производство дизельного топлива за последние годы (Рисунок 3).По сравнению с замененной установкой, Пуэнт-Джарри использует на 15% меньше топлива и выбрасывает на 85% меньше NO _x в результате усовершенствованной технологии и добавления системы SCR.

3. Островное электроснабжение. Новая дизельная электростанция Пуэнт-Жарри в Гваделупе значительно чище и эффективнее, чем та, которую она заменила. Предоставлено: MAN

Установка более совершенных систем на существующие генераторные установки также может принести значительные дивиденды.Wärtsilä недавно реализовала проект в Пакистане на электростанции Кохинор в Лахоре (рис. 4). Станция мощностью 124 МВт, на которой работают восемь двигателей 18V46 Wärtsilä, эксплуатируется компанией Kohinoor Energy, одним из первых независимых производителей электроэнергии в стране. Срок службы оригинальных турбин подошел к концу, но вместо того, чтобы просто ремонтировать их, Кохинор выбрал модернизацию. Замена старых турбонагнетателей новыми турбокомпрессорами ABB TPL 76C привела к экономии топлива 2,5 г / кВтч. Также повысились надежность и производительность.Поскольку электростанцию ​​нельзя было остановить, не возместив убытки покупателю электроэнергии, модернизация проводилась по одной, каждая из которых занимала около 15 дней.

4. Высокая скорость. Компания Kohinoor Energy из Лахора, Пакистан, добилась значительной экономии топлива за счет модернизации турбонагнетателей на своих дизельных двигателях Wärtsilä. Предоставлено: Wärtsilä

Сопряжение солнечной и дизельной

Солнечная энергия и дизельное топливо могут показаться конкурентами для будущего поколения, но на самом деле они доказывают, что они отлично подходят для автономных приложений.Гибридные солнечно-дизельные электростанции компенсируют два основных недостатка каждого варианта: непостоянство солнечной фотоэлектрической (PV) генерации и высокую стоимость транспортировки дизельного топлива на удаленные объекты, такие как шахта.

Электроэнергия от солнечных фотоэлектрических панелей в этих случаях стоит как минимум на 50% меньше, чем дизельная генерация, но без резервного аккумулятора она не генерирует энергию в ночное время. Вот где приходит на помощь дизельный генератор, который на киловатт-час дешевле, чем аккумулятор, и их сочетание может привести к значительной экономии затрат на электроэнергию.Исследование, проведенное немецкой консалтинговой фирмой THEnergy, показало, что горнодобывающие проекты, использующие солнечно-дизельную генерацию, могут существенно снизить общие затраты на электроэнергию для операторов шахт, особенно после первых пяти лет (поскольку многие затраты необходимо оплачивать заранее).

Стационарные гибридные солнечно-дизельные электростанции существуют уже несколько лет (хотя большинство из них довольно маленькие), но итальянская компания Building Energy и саудовская компания SES Smart Energy Solutions объявили в июне, что они объединяются для разработки первой временной солнечной батареи. -дизельный гибридный завод в Саудовской Аравии.Первый объект будет сдан осенью этого года. Контейнерный дизайн является портативным, модульным и масштабируемым. (Дополнительную информацию о гибридных электростанциях см. В разделе «Использование синергии генерации с гибридными установками» в выпуске за апрель 2015 г.)

Недавнее падение цен на сырую нефть, вероятно, оказало некоторую поддержку дизельной генерации, и, поскольку стоимость аккумуляторов продолжает падать, предприимчивые проектировщики обязательно найдут эффективность в сочетании дизельного топлива, возобновляемых источников энергии и хранения. Один из примеров того, что может произойти в будущем, можно найти в сервисном центре обслуживания систем компании Oncor в Техасе недалеко от Далласа (обладатель премии POWER в 2015 году за интеллектуальную сеть — см. Августовский выпуск), который объединяет дизельные генераторы, солнечные фотоэлектрические установки, аккумуляторы и микротурбина с газовым двигателем для создания гибкой, надежной, быстро реагирующей системы.

Дизельное производство не всегда может быть самым популярным вариантом среди регуляторов, проектировщиков коммунальных предприятий и отраслевых экспертов, но его многочисленные преимущества должны обеспечить ему роль в структуре энергоснабжения в обозримом будущем. ■

— Томас У. Овертон, JD — младший редактор POWER.

Причины, последствия и решения мокрого штабелирования от CK Power

В большинстве резервных генераторных систем мощностью до пяти мегаватт используется поршневой двигатель внутреннего сгорания в качестве источника энергии для привода генератора, вырабатывающего электроэнергию.Выбираются двигатели, работающие на дизельном топливе, природном газе или сжиженном нефтяном газе. Большой процент резервных энергосистем использует дизельные двигатели. Дизель является удобным независимым источником топлива, а системы воспламенения от сжатия дизельных двигателей Tier 4 имеют гораздо более высокий термический КПД, чем система искрового зажигания, используемая в газовых двигателях. Однако один фактор, который следует учитывать при выборе дизельного источника энергии, — это возможность «мокрой штабелирования».

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) в издании своего Кодекса NFPA 110 для аварийных и резервных систем питания от 1996 года называет влажную штабелировку полевым термином, указывающим на присутствие несгоревшего топлива или углерода, или и того, и другого в выхлопной системе. .В более позднем издании 1999 г. предлагается более количественный метод определения наличия мокрой штабелирования путем измерения температуры выхлопных газов (что объясняется далее в этом информационном листе). В этом сообщении обсуждаются причины мокрого штабелирования, его влияние на двигатель, почему его следует избегать, а также методы решения проблемы мокрого штабелирования.

Разработчик системы генератора Уровня 4 должен учитывать возможность мокрой штабелирования при выборе оборудования для системы, расчетах нагрузки и программах технического обслуживания и ремонта.

Изучите ключи к эффективной работе вашего генератора

Что вызывает влажную укладку?

Как и все двигатели внутреннего сгорания, чтобы работать с максимальной эффективностью, дизельный двигатель должен иметь точно правильное соотношение воздух-топливо и быть в состоянии поддерживать расчетную рабочую температуру для полного сгорания топлива. Когда дизельный двигатель работает с малой нагрузкой, он не достигает своей правильной рабочей температуры.

Когда дизельный двигатель работает при температуре ниже проектной в течение продолжительных периодов времени, несгоревшее топливо истощается, и в выхлопной системе появляется влажность, отсюда и фраза «мокрый штабель».”

Эффекты мокрого штабелирования

Когда несгоревшее топливо выходит из камеры сгорания, оно начинает накапливаться в выхлопной части двигателя, что приводит к загрязнению форсунок и накоплению углерода на выпускных клапанах, турбонагнетателе и выхлопе.

Чрезмерные отложения могут привести к снижению производительности двигателя, поскольку газы перепускают седла клапанов, скопление выхлопных газов создает противодавление, а отложения на лопатках турбонагнетателя снижают эффективность турбонаддува.

Необратимые повреждения не будут возникать в течение коротких периодов времени, но в течение более длительных периодов отложения будут оставлять царапины и разъедать ключевые поверхности двигателя.

Кроме того, когда двигатели работают ниже расчетной рабочей температуры, поршневые кольца не расширяются в достаточной степени, чтобы должным образом герметизировать пространство между поршнями и стенками цилиндра. Это приводит к утечке несгоревшего топлива и газов в масляный поддон и ухудшению смазывающих свойств масла, что приводит к преждевременному износу двигателя.

Почему важно избегать влажного штабелирования

Помимо неблагоприятного воздействия двигателя разработчик и пользователь системы должны учитывать:

• Расходы — Чрезмерная влажная укладка сократит срок службы двигателя на много лет до плановой замены.
• Загрязнение — Многие городские районы ограничивают уровень выбросов дыма, производимого мокрыми штабелями.
• Мощность — Даже до того, как двигатель будет поврежден, отложения снизят максимальную мощность. Преждевременно изношенный двигатель будет иметь меньшую максимальную мощность, чем он был разработан.
• Техническое обслуживание — Двигатель, находящийся во влажном штабеле, потребует значительно большего технического обслуживания, чем двигатель с достаточной нагрузкой.

Руководство NFPA

Мокрая укладка — это признанное состояние организациями, которые пишут коды для систем резервных генераторных установок, например, NFPA, которое выпустило несколько руководящих принципов для контроля эффектов.

Руководства NFPA в приложениях Уровня 1 и 2 требуют, чтобы устройство проверялось не реже одного раза в месяц в течение 30 минут одним из двух методов: (NFPA 110 8.4.2)

1. Нагрузка, поддерживающая минимальную температуру выхлопных газов, рекомендованную производителем
2. При рабочих температурах и не менее 30% номинальной мощности резервной паспортной таблички EPS

Дополнительные условия:

Совместная комиссия по аккредитации организаций здравоохранения (JCAHO), организация, которая аккредитует медицинские учреждения, подняла этот тест на уровень, превышающий NFPA.Они требуют тестирования 12 раз в год с интервалом тестирования 20-40 дней. Испытание генераторов в течение не менее 30 минут при динамической нагрузке 30 или более процентов от номинальной, указанной на паспортной табличке.

У систем, которые не соответствуют 30-процентной нагрузочной способности, есть три варианта:

1. Увеличьте нагрузку, чтобы она соответствовала или превышала 30 процентов номинальной мощности, указанной на паспортной табличке
2. Поддерживать минимальную температуру выхлопных газов, рекомендованную производителем двигателя
3. Выполните тестирование группы нагрузок в течение 2 часов непрерывной нагрузки следующим образом:
   • Нагрузка на 25 процентов от паспортной таблички в течение 30 минут
   • 50 процентов за 30 минут
   • 75 процентов в течение 60 минут.

JCAHO также рекомендует проверять все автоматические переключатели резерва (АВР) 12 раз в год с 20- и 40-дневными интервалами. Провайдер энергосистемы через программы планового обслуживания может провести нагрузочное тестирование при тестировании АВР.

Решение проблемы мокрого штабелирования

Наиболее простое решение — всегда запускать генераторную установку с электрической нагрузкой, которая достигает расчетной рабочей температуры дизельного топлива, или примерно 75 процентов от полной нагрузки.Накопившиеся топливные отложения и нагар можно удалить, запустив дизельный двигатель при требуемой рабочей температуре в течение нескольких часов, если мокрый штабель еще не достиг уровня, при котором накопление углерода может быть удалено только путем капитального ремонта двигателя.

Следующие решения банка грузов должны предотвратить повторение мокрого штабелирования:

• Автоматическая вспомогательная нагрузка — это решение обычно используется только тогда, когда дизель-генераторная установка является основным источником энергии. «Вспомогательный блок нагрузки» будет включен в систему, когда будут присутствовать только более легкие нагрузки, и отключится при подключении большей нагрузки.
• Блок ручной загрузки объекта — Работает, как описано для автоматического блока нагрузки, но это система с ручным управлением для использования с небольшими нагрузками, а также когда большая нагрузка также запускается вручную. Банк нагрузки также можно использовать для нагрузочного тестирования системы, которая в основном используется для резервного питания.
• Переносной аккумуляторный блок — Распределитель дизель-генераторной установки часто является наиболее квалифицированным специалистом по обслуживанию системы. Сегодня очень распространено, что владелец системы резервного генератора передает на аутсорсинг полное обслуживание системы и имеет контракт на плановое техническое обслуживание (PM) с поставщиком генераторной установки с полным спектром услуг.Во время планового планового технического обслуживания дистрибьютор принесет переносной блок нагрузки, чтобы запустить генератор при нагрузке, которая поддерживает расчетную рабочую температуру. Переносные блоки нагрузки варьируются от нескольких кВт до 3 МВт, установленных на больших прицепах.

Избегание мокрой штабелирования — лишь один из аспектов технического обслуживания дизельного генератора. Для получения дополнительных советов по обслуживанию генератора вы можете загрузить наше руководство «Ключи к эффективной работе генератора» ниже. Чтобы получить немедленную консультацию по обслуживанию генератора, обратитесь напрямую в наш отдел запчастей и обслуживания или оставьте сообщение в окне чата в правом нижнем углу.

RODI Power Systems закрывает

Lordstown Motors Corp. (LMC) признала в форме 10-Q от 8 июня, поданной в Комиссию по ценным бумагам и биржам, что у автопроизводителя были «существенные сомнения относительно нашей способности продолжать свою деятельность». В лучшем случае управление затратами и поиск нового финансирования позволят отсортировать недавние боевые раны и позволить компании начать коммерческое производство своего аккумуляторно-электрического пикапа Lordstown Endurance. В худшем случае компанию могут закрыть и продать.

Есть много промежуточных вариантов, так что пока не списывайте LMC.

Некоторые вещи, работающие против LMC, включают, но не ограничиваются: позднюю подачу квартального отчета за 1 квартал из-за расхождений в бухгалтерском учете, хит, выпущенный в марте коротким продавцом под названием The Hindenburg Report, в котором ставится под сомнение количество предварительных — заказы вызывают резкое падение акций LMC (Nasdaq: RIDE) и избыток ожидающих пикап электромобилей, начиная от футуристического Cybertruck Tesla до вдумчиво прагматичного F-150 Lightning от Ford.

По состоянию на март у LMC было 587 миллионов долларов, и на 21 июня запланирована неделя для инвесторов на заводе в Лордстауне.

Это может быть последний шанс для LMC вернуть доверие к компании и основному продукту — Endurance. . И этот грузовик, который сейчас проходит бета-тестирование, остается самым большим преимуществом для компании. Он нацелен на коммерческие автопарки, и такие инновации, как четыре двигателя в ступице, а также его гладкий дизайн отличает его от многих других пикапов с нулевым уровнем выбросов.

В майском заявлении генеральный директор LMC Стив Бернс заявил: «На данный момент мы невероятно довольны результатами бета-тестирования автомобилей. Недавно мы прошли два самых сложных краш-теста и, как таковые, считаем, что продолжаем работать над выпуском автомобиля с рейтингом 5 звезд ».

На данный момент объем производства Endurance будет в лучшем случае 50% от предыдущих оценок, что после COVID-19 и сбоев в цепочке поставок было бы не так уж и плохо. LMC также ищет федеральный заем на производство транспортных средств с использованием передовых технологий, а также дополнительные налоговые льготы и гранты.

Так что, возможно, это последнее препятствие, которое производитель должен преодолеть. Может быть, это всего лишь напряженная часть арки искупления в регионе Лордстаун, где невзгоды встречаются лицом к лицу, а проигравший выходит победителем. Я знаю, что это близорукий оптимизм, но этот перекресток, где Восток и Средний Запад сливаются в предгорьях Аппалачей, нуждается в победе в худшем случае.

И Америка тоже. Лордстаун — одно из многих разбитых окон страны, и если мы не сможем починить такие города, как этот, который отдал все, чтобы помочь стране процветать, это не сулит ничего хорошего для души нации в будущем.Кажется, есть прогресс в решении проблемы водного кризиса во Флинте, штат Мичиган, так что иногда проигравший действительно побеждает.

Долина слез

Долина Махонинг в Огайо когда-то была неудержимым гигантом американской промышленности и из-за коллективной халатности корпораций и профсоюзов была вовлечена в поучительную историю капиталистов. Это предупредило о падении доминирования производства Америки в Азии, а нынешний опиоидный кризис дразнит, что ожидает сельские города по всей стране, если восстановление экономики не удастся.Смертность от опиоидов в Махонинг-Вэлли в 2018 году более чем вдвое превысила средний показатель по США.

В этом нет ничего нового для Лордстауна, который пережил множество трудных времен за последние 50 или около того лет, поскольку автомобильная и сталелитейная промышленность медленно мигрировали на более зеленые пастбища (и с более низкой заработной платой) за рубежом. Даже после того, как сталелитейная промышленность окислилась, а регион превратился в больное сердце Ржавого пояса, этот регион никогда не терял надежды, цепляясь за то, что у него все еще было, например, за одну из жемчужин короны General Motor, площадь 6,2 миллиона кв.-фт. Сборочный завод в Лордстауне.

Этот завод, построенный в 1966 году, на протяжении десятилетий обеспечивал столь необходимую стабильность работы. Одиннадцать лет назад, когда я освещал запуск производства Chevy Cruze, Джим Грэм, президент UAW Local 1112, сказал мне, что каждое рабочее место на заводе создает семь дополнительных в этом районе. Если завод свернется, это затронет от 35 000 до 50 000 человек. В 2010 году город Лордстаун сообщил, что 70% его налоговой базы было получено за счет производительности завода. В общей сложности производство Cruze принесет в местную экономику до 700 миллионов долларов.Завод работал в три смены, и в долину Махонинг вернулся оптимизм.

Затем, конечно же, в марте 2019 года GM закрыла завод и еще пять заводов в Северной Америке, чтобы сосредоточиться на предполагаемом будущем транспорта — электромобилях. В районе потеряли оставшиеся 4500 рабочих мест на заводе, хотя этим сотрудникам были предложены другие должности. По иронии судьбы, это был стартап по производству электромобилей под названием Lordstown Motors Corp. (LMC), управляемый генеральным директором Стивом Бернсом, который в конце того же года купил завод и большую часть оборудования внутри.Бернс оставил свою руководящую должность в Workhorse, которая производит электрические степ-фургоны, чтобы сформировать новое предприятие и произвести электрический пикап Lordstown Endurance, а Workhorse предоставил некоторые технические проекты для 10% -ной доли в LMC.

GM также предоставила LMC заем в размере 40 миллионов долларов и, по данным The New York Times, владеет 7,5 миллионами акций LMC (Nasdaq: RIDE), которая стала публичной в октябре 2020 года после объединения с DiamondPeak Holdings Corp. приобретение компании. GM также заключила партнерское соглашение с LG, чтобы построить компанию за 2 доллара.3-миллиардный аккумуляторный завод рядом со своим старым заводом.

Представление Endurance

Это обратное слияние произошло через четыре месяца после того, как Лордстаун публично представил Endurance замаскированной и социально дистанцированной толпе и СМИ на заводе.

Уход GM из Лордстауна был предметом разногласий между президентом Дональдом Трампом и генеральным директором GM Мэри Барра, а заместитель вице-президента Майк Пенс присутствовал на мероприятии, чтобы помешать предвыборной кампании Трампа 2020 года и сохранить уверенность в национальной экономике на высоком уровне, несмотря на опасения и опасения. отключения, вызванные COVID-19.

Пенс, как и многие другие, был рад объявить Endurance спасителем долины: «Восстановление идет, — заявил вице-президент, — что делает его более своевременным и уместным для работы здесь, в Lordstown Motors, являющейся частью великое американское возвращение ».

Генеральный директор Lordstown Motors Стив Бернс на презентации аккумуляторно-электрического пикапа Lordstown Endurance в июне 2020 года. Фото: Джон Хитч | FleetOwner

Располагая производительным заводом по производству электромобилей и заводом по производству аккумуляторов через дорогу, долину Махонинг начали называть Долиной напряжения.

Автомобиль даже был приглашен в Белый дом в сентябре 2020 года. В разговоре с журналистами Трамп даже назвал мотор-редукторы по имени: «Все хотели это сделать, это отличная технология, они это знали. , но до этого никто на самом деле этого не делал — двигатели в каждом колесе. Это невероятная концепция ».

LMC вскоре стала публичной, и заказы начали поступать. Они даже назвали многообещающего квотербека Cincinnati Bengals Джо Берроу своим партнером по бренду.

LMC продвигалась вперед всю зиму, даже когда ее самый активный сторонник, Трамп, был отстранен от должности.Акции поднялись выше 30 долларов 11 февраля. Месяцем ранее компания объявила, что получила 100 000 необязательных резервов для Endurance. Прогнозируемые оценки трансмиссии оценивают запас хода грузовика примерно в 250 миль на одном заряде и с электрическим эквивалентом 600 л.с., он может буксировать 7500 фунтов, так что он определенно выглядел способным к широкому диапазону работы автопарка.

И поскольку Джо Байден вступил в должность президента 20 января, а его администрация настроилась на сокращение выбросов парниковых газов, вероятно, электромобили получат больше стимулов и субсидий, чем существующий кредит на электромобили на сумму 7 500 долларов.

«Если добавить к этому интерес со стороны федерального, государственного, муниципального и военного флотов, я думаю, вы поймете, почему мы чувствуем, что вот-вот произведем революцию в индустрии пикапов», — сказал Бернс после объявления Endurance. достигла 100 000 предварительных заказов.

Затем, как обычно делают большие надежды в Лордстауне, они рухнули. Люси снова забрала мяч, Чарли Браун.

Мартовский ущерб

12 марта 2021 года продавец коротких позиций под названием Hindenburg Research, который воображает себя «активистом» короткого продавца, заявил, что LMC является мошенничеством.Полгода назад Гинденбург развеял ажиотаж для компании Nikola Corp., которая разрабатывала сверхмощные аккумуляторные электрические грузовики и электрические грузовики на топливных элементах, а также пикап, который мог использовать любой из этих методов, — Nikola Badger. Возможно, по совпадению, GM (которая, как вы помните, тесно связана с LMC) за несколько дней до этого заключила крупную производственную сделку с Николой. Из-за обвинений в мошенничестве и неправомерных действиях основатель и председатель Nikola Тревор Милтон покинул компанию, а GM отказалась от планов по производству Badger и резко сократила свои отношения с Nikola.

Его обвинения в адрес LMC были не такими серьезными, как катание грузовика с холма для имитации работающей трансмиссии, но тем не менее плохими: «Наше исследование показало, что книга заказов Лордстауна состоит из поддельных или совершенно необязательных заказов от клиентов, которые обычно нет даже автопарка », — говорится в сообщении.

Бернс был отмечен как P.T. Цифра Барнума и цены на акции резко упали. Электрическая презентация Endurance выглядела как будто целую жизнь назад. В качестве помощника партнер бренда Берроу даже перенес травмы ACL и MCL в конце сезона.Дела шли не очень хорошо.

LMC, как и его одноименный город, продолжала развиваться. У него действительно не было другого выхода, кроме как пробираться через дрянь, надеясь, что у компании будет столько же тяги и упорства, сколько, как говорят, у ее грузовика.

В конце мая LMC сообщила, что 48 из 57 прототипов были завершены, а программа бета-тестирования завершится в конце июня. На заводе также продолжалось техническое перевооружение, и, несмотря на то, что объемы были намного ниже, чем первоначально предполагалось, дата начала производства в конце сентября «остается на графике.”

Тестирование на SCORE San Felipe 250 в мексиканском регионе Баха также дало некоторые многообещающие результаты и показало, что команде инженеров необходимо улучшить. LMC сказал о гонке по бездорожью: «Мы успешно преодолели экстремальные условия на первом 40-мильном этапе гонки, при этом все наши механические элементы соответствовали нашим ожиданиям или даже превосходили их. Реальность местности оказалась еще более требовательной »

Энергопотребление было в четыре раза выше нормального уровня, и во втором этапе, изобилующем возвышенностью и гористой местностью, Endurance пришлось сойти с дистанции из-за проблем с зарядкой.

Важно отметить, что некоторые СМИ имеют склонность к непристойным заголовкам, поэтому Сообщение New York Times «У нового предприятия по производству электрических грузовиков в Лордстауне нет денег для начала производства» в лучшем случае вводит в заблуждение. Fox Business также сообщила: «Lordstown Motors заявляет, что у нее нет денег, чтобы начать коммерческое производство».

Проблемы с капиталом гораздо более тонкие, чем указано в заголовке или десятке других, и потенциальные клиенты и инвесторы, вероятно, должны сами прочитать документы SEC, прежде чем спешить с суждением.Им также следует принять во внимание, что запустить автопроизводителя действительно очень сложно. Спросите Илона Маска. И даже если все идет своим чередом, производственные сбои могут возникнуть. Tesla Semi должна была появиться на рынке в 2019 году, и сомнительно, что ее производство начнется в этом году, так как глава Tesla Джером Гиллен покидает компанию 3 июня.

У Tesla больше нет отдела по связям с общественностью, поэтому мы Остается недоумевать, что все это значит. У LMC есть PR-отдел, и он очень отзывчивый.

В электронном письме на адрес FleetOwner представитель LMC заявил:

«Несмотря на то, что у нас есть достаточный капитал для продолжения операций, выполнения обязательств поставщика и начала ограниченного производства, мы ранее указывали, что нам, возможно, потребуется привлечь дополнительный капитал для поддержки наших текущий производственный план. Обновленная информация, которую мы предоставили в нашем последнем отчете о прибылях и убытках — и в обновленной документации SEC [8 июня], — показала, что увеличение расходов на НИОКР из-за проблем с цепочкой поставок, связанных с COVID, и стратегического решения о производстве некоторых деталей из собственных источников просто означает, что мы сейчас подтвердили, что нам понадобится это дополнительное финансирование в ближайшем будущем для выхода на уровень коммерческого производства.

При этом у нас нет долгов, мы располагаем значительными материальными активами и множеством жизнеспособных возможностей для привлечения капитала, включая финансирование, обеспеченное активами, долевое, долевое или долговое финансирование, ссуды (включая нашу находящуюся в процессе обработки заявку на ссуду ATVM ), а также потенциальные стратегические инвестиции в долгосрочной перспективе. Мы уже ведем активные переговоры с несколькими сторонами по этому поводу.

Мы по-прежнему полностью привержены нашей цели по производству первого и лучшего полноразмерного коммерческого пикапа с электромобилем, и мы невероятно рады приветствовать многих наших клиентов, партнеров, инвесторов и других лиц в Лордстауне через две недели, чтобы убедиться в этом сами. прогресс, которого мы достигли.”

Вот и все. LMC еще предстоит немало побороться, хотя это не гарантия, что даже одна Endurance сойдет с конвейера в этом году. Это действительно дает Лордстауну и всей Вольтион-Вэлли шанс на удар среди многолюдного поля соперников.