PALUBA
April 20, 2019, 07:11:46 am *
Welcome, Guest. Please login or register.
Did you miss your activation email?

Login with username, password and session length
News: If you are experiencing problems during registration process, please contact us on flushroyal75@gmail.com or miodrag.radojkovic@paluba.info
 
   Home   Help Search Calendar Login Register  
Del.icio.us Digg FURL FaceBook Stumble Upon Reddit SlashDot

Pages:  [1] 2 3 4 5 6 ... 17   Go Down
  Print  
Author Topic: Dizel motori  (Read 149582 times)
 
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« on: April 05, 2010, 07:52:54 pm »

Istorija dizel motora

Dizel motor je toplotna mašina sa unutrašnjim sagorevanjem goriva, koja pretvara potencijalnu energiju sadržanu u gorivu u mehanički rad.

Dizel motor je kao svoj izum u februaru 1892. godine u Nemačkoj patentirao Rudolf Diesel, rođen u Parizu ali Nemac poreklom. On je razvio ideju i teoretski princip rada ove vrste motora - sabijanje vazduha u cilindru tako da mu znatno poraste temperatura, nakon čega se u komprimirani vazduh ubacuje gorivo koje se odmah pali zbog visoke temperature. Paljenje goriva izaziva kretanje klipa prema dole i tako se ostvaruje koristan rad, koji se ciklično ponavlja.

Rudolf Diesel:

* rudolf_diesel.jpg (14.9 KB. 200x280 - viewed 746 times.)


Ideja dizel motora nastala je kao odgovor na zahteve za mašinom koja bi imala veći koeficijent korisnog dejstva od parne stapne mašine, a time trošila manje količine goriva. Ovo je bio prvi praktično primenjiv koncept motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Tokom razvoja motora, Diesel je napravio nekoliko radnih modela na kojima je ispitivao uticaj pojedinih konstrukcionih i funkcionalnih parametara na efikasnost motora.

Tokom 1893., Diesel je uspeo da proizvede prvi model motora koji je radio sa koeficijentom korisnog dejstva od 26 % - za savremene dizel motore ova cifra je smešno mala, ali u to vreme bila je više nego dvostruko veća od koeficijenta korisnog dejstva koji su imale tadašnje parne mašine. Diesel se nije ovde zaustavio, nego je nastavio sa eksperimentima, da bi 1897. godine proizveo dizel motor sa zavidnim koeficijentom od 75 %. Ovaj motor, kao praktično upotrebljiv, prikazan je sledeće godine na sajmu u Francuskoj. Interesantno je napomenuti da je motor radio na ulje od kikirikija, a ne na naftu!


* jedan od prvih dizel motora, 1897. godina.jpg (7.67 KB. 148x218 - viewed 845 times.)

Kako je Rudolf Diesel 1913. godine netragom nestao, njegov nestanak je izazvao mnogo nedoumica i različitih teorija. Jedna od interesantnijih, a verujem manje poznatih, je teorija da su njegov nestanak i verovatno smrt režirali i tada moćni karteli proizvođača nafte. Na prvi pogled paradoksalno, ali ako se uzme u obzira da inženjer Diesel nije uopšte planirao da njegov pronalazak koristi kao gorivo derivate nafte, onda sve postaje malo jasnije. Naime, on je vizionarski za ono vreme, nastojao da razvije motor koji će kao gorivo koristiti obnovljive izvore - bio-ulja (biljna i jestiva ulja, čak i korišćena), što je svakako moglo da zasmeta naftašima. Kako bilo, nakon njegove smrti ili nestanka, razvoj dizel motora krenuo je u smeru korišćenja isključivo naftnih derivata, koji je doveo do savremenih dizel motora koji su svuda oko nas.

Oko 1920. godine, dizel motor je stalnim unapređenjima dostigao takvo smanjenje dimenzija i mase da je mogao da se primenjuje kao pogonski uređaj za široku lepezu potreba, čak i za pogon automobila.

Princip rada četverotaktnog dizel motora prikazan je na sledećoj animaciji:
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/V51EkGauijk?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Dvotaktni motor se razlikuje od četverotktnog po tome što su taktovi spojeni u grupe po dva: za vreme usisa vrši se i kompresija pa i delimično izbacivanje sagorelih gasova, a za vreme takta ekspanzije vrši se i ispuh. Ovo se postiže posebnom konstrukcijom ventila na telu cilindra, dok je kod četverotaktnog motora ventilska grupa u glavi cilindra.

Princip rada dvotaktnog dizel motora:

* animacija - rad brodskog dvotaktnog dizel motora.gif (16.97 KB. 73x146 - viewed 2888 times.)


Gde primeniti dvotaktni, a gde četverotaktni motor, zavisi od mnogo različitih faktora, ali bi nas rasprava o tome odvela duboko u teoriju, što nije primarni cilj ovog članka.

Osnovni delovi dizel motora

Delovi dizel četverotaktnog motora:

* delovi 4-taktnog dizela.bmp (151.87 KB. 310x495 - viewed 1342 times.)


Delovi dizel dvotaktnog motora:

* delovi dvotaktnog dizel motora.bmp (159.26 KB. 322x500 - viewed 7042 times.)


Delovi dizel motora dele se na pokretne i nepokretne:

Pokretni delovi su klip, klipnjača, osovinica klipa, kolenasto vratilo, bregasta osovina, ventili, podizači ventila, šipke podizača, zamajac i neki sitniji delovi.

Nepokretni delovi su glava, blok cilindara, karter, rashladnik i uslovno nepokretni - privešeni ili privesni uređaji motora - starter ili pokretač, rashladne pumpe, pumpa za ubrizgavnje goriva.

Dizel motor - model, pogled sa desne strane:

* model dizel motora, pogled sa desne strane.jpg (9.41 KB. 216x155 - viewed 873 times.)


Dizel motor - model, pogled sa leve strane:

* model dizel motora, pogled sa leve strane.jpg (10.35 KB. 218x152 - viewed 658 times.)


Obzirom da je većini čitalaca barem u opštim crtama poznata uloga nabrojanih delova (praktično sve navedene delove ima svaki automobilski motor, bez obzira bio dizel ili benzinski), nećemo se mnogo zadržavati na opisu i funkciji pojedinih delova osim gde je to neophodno.

Podela dizel motora

Kao i za ostale moderne mašine, postoji mnogo kriterijuma za podelu dizel motora:

- prema broju taktova - dvotaktni i četverotaktni;
- prema broju cilindara - jednocilindrični i višecilindrični;
- prema izvedbi - redni ili linijski, "V" motori, "delta" motori, "zvezda" motori, motori sa protuhodnim klipovima;
- prema broju obrtaja - sporohodni, srednjehodni i brzohodni motori;
- prema nameni - za kopnene namene i marinizirani motori, i tako dalje.

Redni 6-cilindrični dizel motor (animacija):
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/yyQOTjn3Gh0?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

"V" 6-cilindrični dizel motor (animacija):
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/JhvfTR-R5lI?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
Dizel motor u "zvezda" izvedbi pominje se u nekoliko postova u temi o torpednim čamcima klase Šeršen na Palubi.

« Last Edit: April 27, 2010, 09:54:20 pm by MOTORISTA » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #1 on: April 09, 2010, 10:30:35 pm »

Ubrizgavanje i paljenje goriva kod dizel motora

Najznačajnija razlika između dizel i benzinskog motora je u načinu ubrizgavanja i paljenja goriva u cilindrima. Dok se kod benzinskog ili OTO motora smeša vazduha i goriva „stvara“ pre ubacivanja u cilindar gde se pali iskrom koju daje poseban uređaj - svećica, kod dizel motora u cilindru se sabija u taktu kompresije samo vazduh, što mu uz kompresioni odnos od 15 do 22 podiže pritisak na 40 bara (i više) a temperaturu na 5500 C i više. U momentu kad se klip u taktu kompresije približava gornjoj mrtvoj tački (GMT), u cilindar se ubrizgava gorivo, koje se zbog visoke temperature odmah raspršuje u mikroskopske kapljice i pali. Neki motori imaju i pretkomore ili vrtložne komore u glavi, radi boljeg mešanja goriva i vazduha i stvaranja smeše koja će potpunije izgoreti u cilindru, a neki i posebnu konstrukciju čela klipa sa istom svrhom. Tako nema mogućnosti da dođe do preranog paljenja goriva, tzv. detonacije, kao kod benzinskih motora, pa nema potrebe da se u gorivo dodaju anti-detonatori (tetra-etil olovo, etanol i slično). Ovaj princip znatno povećava stepen korisnog dejstva dizel motora, pojednostavljuje korišćenje i održavanje. Paljenje goriva stvara vrlo visoki pritisak na čelo klipa i izaziva njegovo kretanje prema donjoj mrtvoj tački (DMT) u jedinom radnom taktu – ekspanziji. Pravolinijsko kretanje klipa na radilici ili kolenastom vratilu pretvara se u kružno kretanje koje se lakše koristi za rad pogonjene mašine.

Glava dizel motora sa pretkomorom:

* glava dizel motora sa pretkomorom.jpg (242.86 KB. 761x722 - viewed 3179 times.)

Razvoj dizel motora doveo je i do razvoja sistema ubrizgavanja i paljenja goriva. Od prvobitnog ubrizgavanja goriva u jednom mlazu, kod današnjih dizel motora gorivo ubacuju u cilindar posebni injektori sa 4 do 12 malih otvora u mlaznici, koji omogućavaju veoma fino raspršivanje goriva u komprimiranom vazduhu, tako da je sagorevanje goriva mnogo potpunije - na ispuhu nema nesagorelih ugljovodoničnih gasova. Osim što je važno zbog manjeg zagađivanja životne sredine, ovo je važno i zbog toga što povećava stepen korisnog dejstva motora i daje mirniji rad motora, sa manjim "lupanjima" koja su karakteristična za ovaj tip motora. Kod sporohodnih dizel motora starije izvedbe, doslovno se može čuti kada se upali gorivo u cilindru - udar eksplozije goriva čuje se kada se stoji pored motora.

Prosti ubrizgač goriva dizel motora:

* ubrizgac goriva.jpg (249.64 KB. 1306x1536 - viewed 604 times.)

Ubrizgač goriva sa više otvora na dizni:

* ubrizgac goriva sa vise otvora.jpg (282.17 KB. 1490x1052 - viewed 1350 times.)


Osim toga, primenom sistema turbopunjača vazduha, u cilindrima motora nalazi se više vazduha pod većim pritiskom, što dopušta da u cilindru u jednom radnom taktu sagori više goriva. Zbog toga motor iste zapremine cilindra može da da veću snagu na izlazu radilice.

Dobava goriva

Vitalni deo svakog dizel motora je mehanički ili elektronski regulator koji reguliše broj obrtaja motora na "praznom hodu" i maksimalni broj obrtaja preko kontrole količine goriva koje se ubrizgava u cilindre. Često se, posebno kod manjih dizel motora, regulator izrađuje u bloku sa pumpom za ubrizgavanje;


* pumpa za ubrizgavanje goriva sa regulatorom.jpg (197.65 KB. 614x854 - viewed 1240 times.)


Za razliku od benzinskih motora, količina vazduha koja se sabija u cilindrima dizel motora ne kontroliše se posebnim uređajem, zbog čega dizel motor bez regulatora ne može stabilno raditi (na konstantnom broju obrataja) i lako može da dođe do tzv. "iberture" - ili "zaletanja" motora. Ako se ovo desi, motor dobija nekontrolisano visok broj obrtaja, daleko iznad maksimalno dozvoljenog broja, što može da dovede na kraju do prave eksplozije motora.

Mehanički regulator broja obrtaja pogoni se sa razvodnih zupčanika motora. Sistem regulatora je kombinacija opruga i inercionih masa, koje kontrolišu broj obrtaja u zavisnosti od komande koja je data motoru i opterećenja motora.

Mehanički regulator - delovi i princip rada:

* regulator.jpg (280.09 KB. 1247x887 - viewed 1554 times.)


Moderni elektronski regulatori nazivaju se elektronski kontrolni moduli (ECM) ili elektronske kontrolne jedinice (ECU). Ovakav regulator signal o trenutnom broju obrtaja motora dobija sa posebnog senzora. Sa drugih senzora dobija podatke o pritisku u usisnom cevovodu vazduha i temperaturi goriva, te na osnovu obrade svih podataka u CPU (procesoru), reguliše količinu goriva koja će biti ubrizgana u cilindre i precizno vreme ubrizgavanja goriva, sa ciljem maksimiziranja snage i efikasnosti i smanjenja emisije štetnih gasova u ispuhu motora. U principu, gorivo se u cilindar ubrizgava pre nego klip dosegne gornju mrtvu tačku (GMT), a optimalan ugao ili momenat ubrizgavanja izražen u stepenima zavisi od konstrukcije motora, broja obrtaja i opterećenja. Ubrizgavanje goriva pre stizanja klipa u GMT za rezultat ima veće pritiske i temperature u cilindrima, veći stepen korisnog dejstva motora, ali i veću buku i emisiju azotnih oksida u ispušnim gasovima. Kasnije ubrizgavanje goriva za posledicu nekompletno sagorevanje, smanjenje efikasnosti motora, povećanje količine dima u ispušnim gasovima, u kojima je u ovom slučaju mnogo čvrstih materija i nesagorelih ugljovodonika iz goriva. Jasno je da su moderni elektronski regulatori neophodni za što ekonomičnije i racionalnije korišćenje savremenih motora.

Održavanje dizel motora

Postoje dva ekstremna stava oko održavanja motora uopšte, pa i dizel varijante: prvi je koristiti motor dok ne dođe do kvara – zastoja (korektivno održavanje) koji se onda otklanja, a drugi je tokom korišćenja motora vršiti inspekcije i preglede (praćenjem pogonskih parametara motora, čije vrednosti padaju proporcionalno stepenu istrošenja delova) i po potrebi preduzimati potrebne mere – opravke, zamene delova i slično (preventivno ili prediktivno održavanje). Moglo bi se mnogo napisati o prednostima i manama oba stava, ali ukratko, prednost korektivnog održavanja je što se delovi motora koriste do stvarnog kraja resursa upotrebe – do loma, dok je mana što kvar na nekim delovima, osim što se najčešće dešava u nezgodno vreme, izaziva i kvar ili lom delova koji još nisu istrošili svoj resurs, a u funkcionalnoj su vezi sa delom na kojem je došlo do kvara. Preventivno održavanje obezbeđuje korišćenje motora bez zastoja zbog kvara, ali je skuplje zbog toga što se delovi ipak menjaju pre kraja svog resursa. U praksi je čist preventivni ili korektivni model održavanja moguće naći samo kod jednostavnih i jeftinih sistema, koji nemaju važnu ulogu u postrojenju. Kod skupljih komponenti, kao što su dizel motori, uvek je to kombinacija oba modela (održavanje prema stanju delova i analizi parametara motora) – neki delovi menjaju se preventivno, a za neke se čeka kraj resursa – odnosno kvar/lom. Koji delovi će biti održavani po kojem modelu zavisi od mnogo faktora, od kojih su najvažniji: za šta se motor koristi, snaga i cena motora, važnost objekta, raspoloživi finansijski, materijalni i ljudski resursi i tako dalje.

Tokom 60-ih godina XX veka, u Ratnim mornaricama je gotovo u potpunosti prihvaćen model održavanja dizel motora prema analizi pogonskih parametara i stanju motora. Podatke za analizu stanja performansi motora obezbeđuju brojni senzori i elektronski uređaji koji ih beleže i analiziraju, dok konačnu odluku ipak donosi čovek, pri čemu važnu ulogu igra iskustvo kao i istorija rada konkretnog motora. Ovde valja napomenuti da je održavanje svih uređaja na brodovima teže od kopnenih varijanti istih uređaja iz mnogo razloga: skučenost i nedostatak prostora, specifičnosti namene objekata-brodova, potrebe borbene gotovosti, mogućnosti da brod u slučaju kvara bude veoma daleko od remontnih kapaciteta neophodnih za održavanje, potreba za većim stepenom pouzdanosti i raspoloživosti brodskih uređaja i tako dalje.

Naravno, bez obzira koji model bio primenjen i u kom odnosu ako se radi o kombinaciji oba modela održavanja, motori su dovoljno vredne komponente postrojenja da bi po isteku predviđenog resursa bili podvrgavani takozvanom generalnom remontu ili generalnoj reviziji. Pri ovoj aktivnosti, motor se potpuno rastavlja, vrši se pregled i defektaža svih delova, neispravni se šalju na reparaciju/regeneraciju ili se otpisuju a ugrađuju se novi i ispravni/reparirani delovi. Nakon remonta/revizije, motoru se određuje novi pogonski resurs, najčešće u moto časovima (časovima rada) motora, osim kod drumskih vozila, gde resurs može biti i broj pređenih kilometara.

Opasnosti pri održavanju dizel motora

Sistem ubrizgavanja goriva kod dizel motora "proizvodi" određenu opasnost za ljudstvo koje održava motor, zbog vrlo visokog pritiska u sistemu za ubrizgavanje goriva. Dugo nakon gašenja motora, u sistemu za ubrizgavanje goriva može da se zadrži visok pritisak, koji se mora osloboditi iz sistema jer u suprotnom može doći do ozbiljnih povreda ljudi koji rade na održavanju. Na primer, ukoliko se injektor demontira iz svog sedišta i aktivira, može doći do prodora goriva pod visokim pritiskom kroz odeću i kožu duboko u tkiva, što izazviva povrede koje se veoma dugo i teško leče. Prvi slučaj takve povrede zabeležen je još 1937. godine.

« Last Edit: April 16, 2010, 08:02:30 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #2 on: April 11, 2010, 07:22:56 pm »

Prednabijanje vazduha u cilindre kompresorom ili turbopunjačem

Kako u cilindru dizel motora nema goriva dok traje takt kompresije, pritisak a time i količina vazduha u cilindru mogu se znatno povećati, što omogućava izgaranje veće količine goriva, a time i veće snage motora sa istim dimenzijama. Dodatna količina vazduha ubacuje se u cilindre pomoću dve vrste uređaja: kompresora i turbopunjača.

Kompresori su mehanički pogonjeni sa radilice motora, sistemom zupčanika, remena ili lanca, ili su nezavisni uređaji pogonjeni električnom strujom ili bilo kojim drugim oblikom energije koji je na raspolaganju u postrojenju (para, vazduh pod pritiskom, hidraulično ulje pod pritiskom...).

Kompresor pogonjen preko remena, u preseku:


* kompresor.jpg (31.67 KB. 400x302 - viewed 633 times.)

Sledeća slika prikazuje kompresor (deo srebrne boje) montiran na motor:


* kompresor 1.jpg (31.75 KB. 410x319 - viewed 519 times.)

Poprečni presek dizel motora sa vijčanim kompresorom:


* vijčani kompresor.jpg (22.49 KB. 400x350 - viewed 880 times.)

Turbopunjači pogon dobijaju sa turbine koja koristi izduvne gasove samog motora, dakle to su minijaturne gasne turbine koje pogone kompresor za prednabijanje cilindara motora vazduhom.

Turbopunjač u preseku:


* turbopunjac.jpg (20.12 KB. 350x268 - viewed 510 times.)

Montiran turbopunjač:


* turbopunjac 1.jpg (10.14 KB. 279x225 - viewed 456 times.)


Prednabijanje motora vazduhom, bez obzira na kom principu se vrši, povećava stepen korisnog dejstva motora, te se danas vrlo često koristi. Kako motori sa prednabijanjem vazduha daju znatno veću snagu od motora istog prečnika i hoda klipa bez prednabijanja, mora se obratiti posebna pažnja na konstrukciju pojedinih delova motora, sistema za podmazivanje i hlađenje kako bi mogli da trajno "podnose" tu povećanu snagu. Obično se klipovi hlade uljem za podmazivanje koje se rasprskava na donji deo unutrašnjosti klipa, mada kod većih motora ima i takvih izvedbi kod kojih se hlađenje klipa vrši vodom, morskom vodom ili uljem sprovedenim kroz posebne cevi priključene na krsnu glavu.

Glavne prednosti dizel motora u odnosu na ostale motore sa unutrašnjim sagorevanjem

U odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem, dizel motori imaju nekoliko prednosti:

- Za ostvarivanje istog rada, troše manje goriva od benzinskih motora zbog većih temperatura koje se razvijaju u motoru i većeg stepena kompresije. Benzinski motori najčešće konvertuju oko 25 % hemijske energije goriva u mehanički rad, dok kod dizel motora ovaj procenat prelazi 30 %.

- Dizel motori nemaju električnu instalaciju visokog napona potrebnu za stvaranje varnice na svećici kao benzinski motori, što ima za posledicu veću gotovost i raspoloživost motora, kao i veću otpornost na vlagu iz okolne atmosfere. Isto tako, dizel motori ne emituju elektromagnetne talase kao primarni i sekundarni namotaji uređaja za stvaranje visokog napona potrebnog za varnicu na svećici. Treba napomenuti da ti elektromagnetni talasi koje emituje benzinski motor mogu da utiču na rad navigacione i komunikacione opreme, što je posebno važno kod primene u avijaciji i mornarici.

- Bolje podnose opterećenje preko nominalne snage od benzinskih motora.

- Životni vek dizel motora je gotovo dva puta duži od životnog veka benzinskog motora, kako zbog korišćenja pojačanih delova prilikom proizvodnje motora zbog većih opterećenja i temperatura, tako i zbog boljih lubrikativnih karakteristika dizel goriva u odnosu na benzin, a time i manjeg trošenja delova.

- Za primenu u mnogim tehničkim sistemima, dizel gorivo je znatno sigurnije od benzina - nije eksplozivno, ne oslobađa zapaljive pare iako uz prisustvo "fitilja" gori na vazduhu. Manja isparljivost dizel goriva posebno je važna u primeni na brodovima, gde je stvaranje zapaljivih i eksplozivnih para posebno opasno.

- Na svakom stepenu opterećenja, stepen potrošnje goriva kod dizel motora ostaje približno konstantan u odnosu na razvijenu snagu, dok se kod benzinskih motora i gasnih turbina stepen potrošnje povećava proporcinalno povećanju opterećenja i povećanju snage na izlazu.

- Dizel motori odaju manje neiskorišćene toplote kroz izduvne gasove i tečnost kojom se hlade, sadržaj ugljen monoksida u izduvnim gasovima je minimalan, te se mogu koristiti i u rudnicima.

- Ne postoji opasnost od "detonacije" - preranog paljenja goriva u cilindrima.

- Bio gorivo za dizel motor se relativno lako proizvodi procesom esterifikacije i može se odmah upotrebiti, dok se bio-benzin mora dodatno hemijski prilagođavati ili mu se moraju dodavati antidetonari kao etanol. Ovo čini dizel motor povoljnijim za očuvanje životne sredine, na šta se polaže sve veća pažnja.

Startovanje dizel motora po hladnom vremenu

Kada je temperatura okoline oko i ispod nula stepeni po Celzijusu, dizel motori, posebno brzohodni, mogu imati problema sa startovanjem, jer masa bloka i glave cilindara apsorbuje toplotu razvijenu u taktu kompresije i tako sprečava paljenje goriva. Motori sa pred komorom u glavi zbog toga imaju male električne grejače koji se uključuju pre startovanja motora. Neki veći motori imaju posebne grejne rešetke u usisnom cevovodu vazduha koje greju vazduh pre usisa u cilindar dok motor ne dostigne radnu temperaturu. Ponekad se koriste i grejači bloka motora sa istom svrhom. Postoje i razni aditivi koji se dodaju u rezervoar sa gorivom radi sprečavanje pojave parafinizacije (stvaranja čvrstih formacija) dizel goriva u filterima.

U prošlosti su se koristili razni načini za olakšavanje startovanja dizel motora kada je hladno. Kod nekih izvedbi, postojao je sistem za ubacivanje malih količina etra u usisni cevovod vazduha, kod nekih motora su se u glavu ubacivali sporogoreći tuljci (motori sa užarenom glavom), neki su imali male električne grejače u cevovodu usisa vazduha koji su palili malu količinu dizel goriva, a neki su čak startovani benzinom i radili kao benzinski motori (imali su čak i svećice) do postizanja radne temperature (oko 30 sekundi), kada bi prelazili na dizel gorivo.

Savremeni dizel motori imaju mnogo manje probleme sa startovanjem kod hladnog vremena zbog boljeg sistema ubrizgavanja goriva i boljih električnih grejača.   

« Last Edit: April 27, 2010, 10:05:02 pm by MOTORISTA » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #3 on: April 15, 2010, 08:06:41 pm »

Najčešći kriterijum po kojem se danas dele dizel motori je broj obrtaja:

- brzohodni (broj obrtaja od 1000 do 2000 o/min i više),

- motori srednjeg broja obrtaja (broj obrtaja od 300 do 1000 o/min), i

- sporohodni motori (broj obrtaja od 60 do 200 o/min).

Brzohodni motori i motori srednjeg broja obrtaja su najčešće četverotaktni. Motori srednjeg broja obrataj su po dimenzijama veći od brzohodnih i mogu da koriste teže gorivo za rad. Sporohodni motori najčešće su dvotaktni, veliki motori sa ukrsnom glavom i zbog toga po izgledu znatno različiti od brzohodnih i motora srednjeg broja obrtaja. Zbog manjih brzina rotacije radilice kod sporohodnih i motora srednjeg broja obrtaja, ovi motori imaju "više vremena" za potpunije sagorevanje te mogu koristiti teža goriva.

Brzohodni motori

Brzohodni dizel motori ugrađuju se u teške kamione, autobuse, traktore, automobile, jahte, koriste se za pogon kompresora i pumpi kao i manjih dizel-električnih generatora. Najveći broj brzohodnih motora ima indirektno ubrizgavanje, da bi se ubrzalo mešanje vazduha i ubrizganog goriva i time postiglo bolje sagorevanje goriva. Danas se najveći broj dizel motora proizvodi kao brzohodni motori.

Motori srednjeg broja obrtaja

Motori sa brojevima obrtaja od 300 do 1000 o/min koriste se za pogon velikih električnih generatora, brodova i velikih mehaničkih postrojenja kao što su velike pumpe i kompresori u industrijskim postrojenjima. Mogu da koriste obično ili teško dizel gorivo, direktnim ubrizgavanjem u cilindre. Najveći moderni srednjehodni dizel motori koji se koriste za pogon generatora imaju snagu do 27 000 KS, i od 4 do 20 cilindara u liniji ili 20 cilindara u "V" izvedbi. Ovi motori upućuju se upuštanjem vazduha pod pritiskom u cilindre preko distributora (razdelnika) vazduha i uputnih ventila, za razliku od manjih motora koji se upućuju dejstvom uputnika (startera, anlasera) na zamajac.

Srednjehodni motori često se proizvode u varijantama koje koriste prirodni gas kao gorivo, u kom slučaju im se dodaju svećice pa time postaju slični benzinskim motorima. Izrađuju se i takvi motori koji mogu koristiti kombinaciju goriva dizel gorivo/prirodni gas.
 
Sporohodni dizel motori

Tradicionalni, sporohodni dizel motori (prvi proizvedeni dizel motori imali su broj obrtaja od 60 do 200 o/min) su najveći dizel motori koji se koriste uglavnom u mariniziranoj verziji - za pogon brodova, mada ima slučajeva da se koriste i za pogon velikih generatora električne struje. Uglavnom su dvotaktni, ekstremno velikih dimenzija - visine i do 15 (petnaest metara) i težine i do 1800 tona. Obično imaju direktno ubrizgavanje teškog dizel goriva velikog viskoziteta koje se mora grejati za svaku manipulaciju na brodu - ukrcavanje sa obale, prebacivanje iz tanka u tank, pumpanje iz dnevnog tanka i ubrizgavanje u motor. Toplota potrebna za grejanje goriva proizvodi se u utilizacionom parnom kotlu koji greju izduvni gasovi motora. Kao brodske pogonske mašine, sa propelerskom osovinom su povezani direktno, bez kopče i reduktora jer propeleri na ovim brojevima obrtaja nisu podložni kavitaciji te broj obrtaja motora ne treba smanjivati. Zato se za vožnju broda "krmom" motor zaustavlja i ponovo upućuje sa rotacijom u suprotnom smeru, što se postiže preko drugog seta bregastih osovina, ili brod mora biti opremljen propelerom sa zakretnim krilima. Za obezbeđenje ravnomernog obrtnog momenta na osovinu, dvotaktni sporohodni motor mora imati najmanje tri cilindra, a četverotaktni šest cilindara.

Najveći motor ove vrste u upotrebi je Wärtsilä-Sulzer 14RTFLEX96-C dvotaktni motor sa turbo - nabijanjem, proizveden u fabrici Doosan u Koreji po licenci Wärtsilä, snage 114 800 KS. Ugrađen je 2006. godine na jedan od najvećih kontejnerskih brodova, Emma Maersk iz A.P. Moller-Maersk Group kompanije.

MAN B&W 5S50MC 5-clindra, 2-takta, sporohodni brodski dizel motor na tankeru od 29 000 tona:


* dvotaktni sporohodni brodski motor.jpg (15.48 KB. 224x169 - viewed 793 times.)

Dizel generatori

Dizel motori se, kako je već rečeno, vrlo često koriste za pogon generatora. Zahvaljujući napretku tehnologije, ova kombinacija najčešće podeseća na kompaktan kontejner, iako ima mnogo elektronskih i mehaničkih uređaja za regulaciju rada seta koji se spolja i ne vide. Kako se ova kombinacija redovno koristi na brodovima, reći ćemo nekoliko reči o njoj. Dizel motor i generator su spojeni čvrstom spojkom, dakle broj obrtaja dizel motora direktno utiče na napon i frekvenciju struje koju proizvodi generator. Zbog toga kod ove kombinacije posebno dobija na važnosti regulacija broja obrataj dizel motora. Snage dizel motorakoji se koriste za pogon generatora kreću se od najmanjih - i ispod 1 kVA pa do 2 000 kVA, a u elektranama koje služe za "peglanje" vršnih opterećenja mreže, može biti instalirano dizel motor ukupne snage čak i do 5 MW. Naravno da se zbog ekonomičnosti ove elektrane koriste kratko, samo kada je najveća potrošnja struje, ili kao elektrane za nuždu - rezerve elektro distributivnog sistema.

Dizel generator na tankeru:


* dizel generator na tankeru.jpg (16.57 KB. 220x165 - viewed 585 times.)

Na brodovima se dizel generatori koriste, osim kao izvor struje u slučaju nužde, i za pogon pomoćnih brodskih uređaja, pa čak i za glavni poriv - punjenje baterija na klasičnim dizel - električnim podmornicama, i to od PRvog svetskog rata do danas.

Upotreba dizel motora za pogon drumskih i železničkih vozila

Zahvaljujući napred navedenim prednostima u odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem, dizel motori se već dugo veoma široko koriste za pogon svih vrsta drumskih vozila, kao i železničkih lokomotiva. Međutim, za pretpostaviti je da su širem krugu čitalaca poznati detalji o ovm vidu primene dizel motora, a imajući u vidu karakter foruma Paluba.info, nećemo govoriti o ovom vidu upotrebe dizel motora, nego ćemo nešto više reći samo još o primeni dizel motora za brodsku propulziju.

Izgled tipičnog dizel motora za pogon automobila:


* automobilski dizel motor.jpg (9.91 KB. 300x293 - viewed 702 times.)

« Last Edit: April 15, 2010, 08:15:11 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #4 on: April 16, 2010, 09:17:58 pm »

Primena dizel motora za pogon brodova

Odmah nakon što je uočeno da dizel motori imaju više značajnih prednosti u odnosu na dotadašnje brodske propulzivne mašine - parne mašine i turbine, više ratnih i trgovačkih mornarica u svetu počelo je sa eksperimentima u primeni dizel motora za pogon brodova.

Ovde se mora napomenuti da dizel motor kakav se primenjuje u "kopnenim" postrojenjima mora da bude preuređen ili "mariniziran" kako se to obično kaže, za primenu kao brodski propulzioni motor. Naime, sitem hlađenja dizel motora sastoji se od pumpe za rashladnu tečnost, rashladnika sa ventilatorom i pripadajućeg cevovoda, kao kod Vašeg automobila, na primer. Rashladnu tečnost u hladnjaku hladi struja vazduha koju stvara ventilator, koji se uključuje termo-prekidačem, dakle kad je to potrebno. U brodskim mašinskim prostorijama temperatura vazduha  iznosi i preko 500 C, te struja tako toplog vazduha ne bi dovoljno hladila rashladnu tečnost, motor bi se vrlo brzo pregrejao i bio izvan upotrebe. Zbog toga se motoru dodaje još jedan krug hlađenja - rashladnik tečnosti za hlađenje motora hladi se morskom vodom, koju potiskuje posebna pumpa. Često se ovaj rashladnik izrađuje u kombinaciji (u serijskoj vezi) sa rashladnikom ulja za podmazivanje motora.

Za širu primenu u mornarici, bilo je potrebno sačekati da bude proizveden dizel motor dovoljne snage za poriv broda. Tako je 1935. godine proizveden prvi četverotaktni dizel motor na teško ulje, a 1952. i prvi veliki dvotaktni motor, koji su mogli da budu ugrađeni kao brodski porivni motori.

Još jedna važna napomena: zahtevi za određenim karakteristikama dizel motora značajno se razlikuju kod ratnog i trgovačkog broda: na trgovačkom brodu motor može da bude veliki, važno je da bude ekonomičan po pitanju potrošnje goriva. Za ratni brod važnije su manje dimenzije a veća snaga dizel motora radi potrebe za boljim manevarskim osobinama broda i većom brzinom broda. Zbog toga se na trgovačkim brodovima primenjuju motori srednjeg broja obrtaja i sporohodni motori, a na ratnim brodovima češće brzohodni motori sa prednabijanjem vazduha koji imaju znatno povoljniji (manji) odnos snage i težine motora. Na trgovačkim brodovima koji imaju sporohodne dizel motore, često nema kopče-reduktora, već motor direktno preko propelerske osovine pogoni brodski propeler. Na ratnim brodovima kopča-reduktor je obavezna, posebno ako su ugrađene razne kombinacije dizel motora, parnih i gasnih turbina kao pogonskih uređaja (videti: kombinovani sistemi brodskog pogona).

Primer malog dizel motora za pogon broda:


* marinizirani motor janmar za pogon jahti i čamaca.jpg (12.78 KB. 213x212 - viewed 497 times.)

Kako izgleda brodski mašinski prostor sa sporohodnim dizel motorom, može se pogledati na sledeća dva videa:
http://www.vidoemo.com/yvideo.php?i=d0ZoS0NIcWuRpYk1QNGc&ships-engine
http://www.vidoemo.com/yvideo.php?i=bjk3bEZUcWuRpR0RMYkE&ship-engine

Kako na gornjem video materijalu nisu prikazani ljudi, teško je steći pravi utisak o dimenzijama ovih motora. Zbog toga treba obratiti pažnju na taj detalj na sledećim slikama (uočite ljude koji rade!):


* dvotaktni dizel motor man. brodski.jpg (286.37 KB. 649x657 - viewed 3752 times.)


* osmocilindrični brodski dizel motor.jpg (290.63 KB. 730x625 - viewed 1031 times.)


* kolenasto vratilo brodskog dizel motora sulzer.jpg (86.8 KB. 487x659 - viewed 1404 times.)


* brodski dizel motor sulzer.jpg (84.95 KB. 650x434 - viewed 597 times.)

Tek kada se uporedi visina ljudi koji rade oko ovih motora ili njihovih delova sa visinom i širinom motora, može se steći kompletan utisak o grandioznosti i kompleksnosti brodskih dizel motora. Zbog toga ne čudi činjenica da se ovakvi motori izrađuju u savremenim fabrikama i duže od godinu dana po jednom primerku, a inače se rade po narudžbi. Samo manji motori rade se za slobodno tržište.

Da kažemo još nešto o primeni dizel motora u Ratnim mornaricama. Ratni brodovi srednje veličine i mnogi pomoćni brodovi pogonjeni su sa po jednim velikim dizel motorom, koji često imaju snagu veću od 50 000 KS, ili zbog veće ekonomičnosti, sa nekoliko manjih dizel motora koji pogone jednu propelersku osovinu preko reduktora/kopče sa više ulaznih osovina. Na ovaj način se štedi brodski prostor i obezbeđuje lakši smeštaj motora u mašinski prostor, a istovremeno postiže veća žilavost brodskog pogona. Problem kod brodskih dizel motora je što često troše mnogo ulja za podmazivanje, čak do 5% od količine utrošenog goriva, te brod mora ovu količinu ulja "nositi" kada isplovljava.

Startovanje i eksploatacija brodskog dizel B&W motora:
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/AnTnXp3LUUU?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Uprkos određenim problemima kod eksploatacije, od kojih su najvažniji brzo trošenje resursa motora i česta potreba za remontom, i danas se na manje ratne brodove i brodove srednje veličine ugrađuju dizel motori kao pogonske mašine. Na manje brodove kao što su torpedni i raketni čamci, patrolni brodovi, raketne topovnjače, od vremene pre WW II ugrađuju se i brzohodni dizel motori, a taj trend je i dalje prisutan.

"Common rail" dizel motori

Devedesetih godina prošlog veka, razvijeni su takozvani "common rail" dizel motori, kao nova generacija motora koja je još više istakla sve prednosti dizel motora u odnosu na benzinske. Kod ovog tipa motora, klasični sistem pumpe visokog pritiska i cevododa goriva do ubrizgača za svaki cilindar zamenjen je common rail-om - jednom vrstom hidrauličnog akumulatora u koji pumpa goriva potiskuje gorivo pod pritiskom i do 2000 bara. Common rail je cev, iz koje se cilindrima šalje gorivo pod visokim pritiskom pod kontrolom kompjutera a kroz veoma precizno izrađene ubrizgače čiji rad reguliše poseban aktuator. Najnoviji princip primenjen kod ovog motora je piezo-električni aktuator, koji obezbeđuje dalje poboljšanje ovog modela motora. Ubrizgavanje goriva kod common rail motora ne vrši se u jednom mlazu kao kod klasičnih motora, već u tri dela: prvi, koji obezbeđuje paljenje smeše goriva i vazduha, glavni koji daje najveći deo snage i završni, koji dodatno povećava snagu motora i do kraja iskorišćava sve mogućnosti za sagorevanje goriva u cilindru. Kada će se gorivo ubrizgavati i u kojim "porcijama", određuje CPU - procesor kompjutera motora na osnovu obrade podataka koje dobija od više senzora (davača) na motoru.

Common rail automobilski motor:


* common rail dizel motor.jpg (81.14 KB. 600x400 - viewed 1929 times.)

Primer injektora common rail motora:


* bosch common rail injector.jpg (5.54 KB. 220x165 - viewed 462 times.)

Uprkos stalnom i brzom razvoju nauke i tehnike - posebno u oblasti materijala i tehnologija, dizel motor ima sigurno mesto za primenu u prevoznim sredstvima i industrijskim postrojenjima u nekoliko budućih decenija.

« Last Edit: April 27, 2010, 10:12:07 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #5 on: April 27, 2010, 10:18:28 pm »

Primetićete da u ovoj temi nisu razrađeni sistemi rashlađivanja i podmazivanja dizel motora. Razlog za ovo je činjenica da nema ničeg posebnog u ova dva podsistema motora u odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem, odnosno, pretpostavka je bila da većina čitaoca već dovoljno poznaje ova dva podsistema. Na neki način, time je ostavljen i prostor da se tema dopuni prilozima članova koji budu zainteresovani da pomognu svojim znanjem i iskustvom.

Još bi se mnogo moglo napisati o primeni dizel motora na brodovima, ali i ovde je pokušano da se nađe neka mera koja će odgovarati interesovanju čitaoca.

Jedan interesantan model dizel motora o kojem nije prethodno govoreno - ruski dvotaktni dizel motor "H" izvedbe:


* dvotaktni dizel motor h izvedbe, proizveden u sssr.jpg (294.44 KB. 729x1163 - viewed 1758 times.)

Logged
motorista 57 klasa
Prijatelj foruma
potporučnik
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 2 996


Да ли ћемо још коме сметати зато што смо своји?


« Reply #6 on: April 28, 2010, 07:28:54 am »

Bravo Boro
iako su ove stvari prilično poznate svima koji se imalo razumeju u motoristiku vredelo je pročitati i podsetiti se nekih stvari.
pozdrav i kapa dole
Logged
kumbor
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 14 225


« Reply #7 on: April 28, 2010, 07:33:08 am »

Primetićete da u ovoj temi nisu razrađeni sistemi rashlađivanja i podmazivanja dizel motora. Razlog za ovo je činjenica da nema ničeg posebnog u ova dva podsistema motora u odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem, odnosno, pretpostavka je bila da većina čitaoca već dovoljno poznaje ova dva podsistema. Na neki način, time je ostavljen i prostor da se tema dopuni prilozima članova koji budu zainteresovani da pomognu svojim znanjem i iskustvom.

Još bi se mnogo moglo napisati o primeni dizel motora na brodovima, ali i ovde je pokušano da se nađe neka mera koja će odgovarati interesovanju čitaoca.

Jedan interesantan model dizel motora o kojem nije prethodno govoreno - ruski dvotaktni dizel motor "H" izvedbe:

[ Attachment ]

Takav motor je stajao na VPBR 31 i 32!
Logged
mtu
mladji vodnik
*
Offline Offline

Posts: 282


« Reply #8 on: April 28, 2010, 08:32:22 pm »

iz one H izvedbe primjetio sam jedan detalj isti ko i u delta motora a to je da klip (radilica) što otvara ispušne kanale ima za par stupnjeva fazu ispred ispred ispirnih klipova (iz razloga da bi se ranije otvorili da se odvije ispuh, a isto tako ranije zatvorili, prije ispirnih da se odvije prednabijanje)..još uvijek mi se čine jednostavniji od zvezda

htio sam i nadodati da dvotaktne motore možemo još i podijeliti na one s križnom glavom (stapnim mehanizmom) i s običnom klipnjačom (na manjim motorima)
neke slike uskoro!
Logged
milan55
mornar
*
Offline Offline

Posts: 45


« Reply #9 on: April 30, 2010, 07:17:45 pm »

jedna od naj boljih knjiga:
Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines, Ninth Edition


i jos jedna:


* 61435621.jpg (54.75 KB. 350x456 - viewed 361 times.)

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/jXHvY-zY9hA?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

« Last Edit: April 30, 2010, 07:49:41 pm by dexy » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #10 on: May 19, 2010, 02:59:03 pm »

Jedna lepa slika brodskog dizel motora sa kopčom/reduktorom, odrivnim ležajem, međuosovinom, propelerskom osovinom i propelerom sa zakretnim krilima:


* brodski dizel-motorni pogon.jpg (36.61 KB. 1000x340 - viewed 569 times.)

Logged
mtu
mladji vodnik
*
Offline Offline

Posts: 282


« Reply #11 on: May 20, 2010, 08:00:42 pm »

evo i mojih
prva slika je novi stap s prstenima motora b/w 12k90mc promjera 900mm
druga slika moja malenkost brusi rub košuljice koji je napravio gornji prsten prije montaže novog stapa i prstenova
treća slika b/w12k90mc gornja platforma 75000 ks s 4 turbine i potrošnjom od 244 tone na dan


* DSC00026.JPG (47.83 KB, 461x346 - viewed 325 times.)

* DSC00250.JPG (156 KB, 640x480 - viewed 376 times.)

* DSC00900.JPG (69.9 KB, 615x461 - viewed 476 times.)
Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #12 on: May 20, 2010, 09:04:32 pm »

@mtu, divne fotografije - prave, iz prakse. 

Samo mi je nešto potrošnja od 244 tone na dan velika - za vijađ od dva meseca treba 15.000 tona goriva?! Da nije zarez iza prve četvorke možda?
Logged
dexy
Prijatelj foruma
kapetan korvete
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 6 804



« Reply #13 on: May 20, 2010, 09:11:20 pm »

Pre par dana je bila emisija Big Ships na Discovery kanalu i bila je posvećena nekom velikom brodu koji je transportovao delove naftnih postrojenja iz Evrope u SAD. Računali su da sa 700 tona goriva imaju taman dovoljno da pređu taj put, ali knap, pa su razmišljali da li da čekaju na red za dotakanje pošto se desila neka greška oko logistike...
Logged
mtu
mladji vodnik
*
Offline Offline

Posts: 282


« Reply #14 on: May 21, 2010, 08:26:06 pm »

@mtu, divne fotografije - prave, iz prakse. 

Samo mi je nešto potrošnja od 244 tone na dan velika - za vijađ od dva meseca treba 15.000 tona goriva?! Da nije zarez iza prve četvorke možda?
motor je trošio dnevno oko 155-160 tona minimalnim ekonomskim okretajima
u slučaju kašnjenja, pogotovo na konvoj za sueski kanal bilo je slučajeva kada bi na par dana vozili preko maximalnih okretaja (uz odobrenje proizvođača)
recimo 11 dana plovidbe taiwan-los angeles prosječno bi potrošili blizu 2000 tona goriva, zavisi od vremana. tankovi su bili 7000 tona
Logged
Pages:  [1] 2 3 4 5 6 ... 17   Go Up
  Print  
 
Jump to:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2013, Simple Machines
Simple Audio Video Embedder

SMFAds for Free Forums
Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Page created in 0.028 seconds with 24 queries.