دانش مولد

قدرت

به مقدار کار انجام شده توسط یک جسم در واحد زمان اشاره دارد، یعنی توان یک کمیت فیزیکی است که سرعت انجام کار را توصیف می کند. مقدار کار مشخص است، هر چه زمان کوتاهتر باشد، ارزش توان بیشتر است. واحد وات w می باشد و پاور یونیت ها شامل kW, Ps, hp, bhp, whpmw و ... می باشد که در اینجا کیلووات کیلووات واحد استاندارد بین المللی است 1kW=1000W و اگر 1000 ژول کار در 1 ثانیه انجام شود توان 1kw می باشد.

واحد SI قدرت: وات (W)

واحدهای رایج: 1 کیلووات = 1 × 103 وات، 1 مگاوات = 1 × 103 کیلووات = 1 × 106 وات، 1 اسب بخار = 735 وات

اسب بخار: هر چه قدرت بیشتر باشد، سرعت بالاتر و حداکثر سرعت بالاتر است. حداکثر توان اغلب برای توصیف عملکرد پویا استفاده می شود. حداکثر توان به طور کلی بر حسب اسب بخار (PS) یا کیلووات (کیلووات) بیان می شود. 1 اسب بخار برابر با 0.735 کیلووات است. 1W=1J/s.

ولتاژ

ولتاژ که به عنوان اختلاف پتانسیل یا اختلاف پتانسیل نیز شناخته می شود، اندازه گیری تفاوت انرژی پتانسیل یک بار واحد در حال حرکت در میدان الکتریکی است. واحد ولتاژ ولت (V) است. در مجموعه دیزل ژنراتور، ولتاژ یک پارامتر خروجی مهم است. به طور کلی، ولتاژ خروجی یک مجموعه دیزل ژنراتور به ولتاژ نامی آن مربوط می شود، که به حداکثر ولتاژی که ژنراتور می تواند در شرایط ایمن تولید کند، اشاره دارد. ولتاژ مورد استفاده برای مجموعه دیزل ژنراتور در صنایع داخلی 400V/230V می باشد. 6300 ولت، 10500 ولت، ولتاژ مصرف دیزل خارجی 220 ولت / 127 ولت، 480 ولت، 440 ولت و غیره.

فرکانس

فرکانس یک دیزل ژنراتور به فرکانس جریان متناوب خروجی آن بر حسب هرتز (هرتز) اشاره دارد. در اکثر کشورها و مناطق، فرکانس استاندارد برق 50 هرتز یا 60 هرتز است.

ضریب توان 1

ضریب توان پارامتری است که برای اندازه گیری کارایی تجهیزات الکتریکی استفاده می شود. این نشان دهنده نسبت توان مصرفی دستگاه الکتریکی در حین استفاده به توان ارائه شده است. تجهیزات با ضریب توان 1 به طور کلی به تجهیزات مقاومتی اشاره دارد.

ضریب توان 0.8; 0.6:  ضریب توان پارامتری است که برای اندازه گیری کارایی تجهیزات الکتریکی استفاده می شود. این نشان دهنده نسبت توان مصرفی دستگاه الکتریکی در حین استفاده به توان ارائه شده است. ضریب توان 0.8 به این معنی است که دستگاه الکتریکی در حین استفاده در حال استفاده است. توان اکتیو مصرفی 80 درصد از کل توان را تشکیل می دهد و 20 درصد باقیمانده به صورت توان راکتیو وجود دارد. به همین ترتیب، اگر ضریب توان 0.6 باشد، توان اکتیو مصرفی 60٪ از کل توان را تشکیل می دهد و 20٪ باقی مانده به صورت توان راکتیو وجود دارد. 40 درصد به صورت توان راکتیو وجود دارد.

قدرت آماده به کار

توان آماده به کار به حداکثر توانی اطلاق می شود که دستگاه مجاز است به مدت 1 ساعت در هر 12 ساعت کارکرد، که حالت بار کامل است. قدرت آماده به کار 1.1 برابر توان نامی است.

قدرت مداوم

به توانی اطلاق می شود که یک دستگاه یا سیستم می تواند به طور مداوم در طول کارکرد طولانی مدت تولید کند.

اصل کار موتور

اصل کار موتور تبدیل انرژی داخلی به انرژی مکانیکی است. این ماشینی است که می تواند اشکال دیگر انرژی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. موتورها عبارتند از موتورهای احتراق داخلی، موتورهای احتراق خارجی، موتورهای بخار، موتورهای جت، موتورهای الکتریکی و انواع دیگر. دو نوع موتور احتراق داخلی وجود دارد: موتورهای پیستونی رفت و برگشتی و موتورهای پیستونی دوار. بدنه اسکلت موتور است. تمامی قطعات و لوازم اصلی موتور در داخل بدنه تعبیه شده است. بدن باید از قدرت کافی برخوردار باشد. هنگامی که مخلوطی از سوخت و هوا به داخل سیلندر تزریق می شود و مشتعل می شود، حجم مخلوط با سوختن منبسط می شود و انرژی تولید شده پیستون را به حرکت در می آورد. حرکت بالا و پایین پیستون توسط میل لنگ به حرکت چرخشی تبدیل می شود که باعث می شود موتور کار کند.

قدرت موتور

قدرت نامی موتور به طور کلی به استفاده از سوخت استاندارد، روغن روان کننده و مایع خنک کننده در محیط استاندارد اشاره دارد: ارتفاع 1000 متر، دمای محیط 25 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 60٪، 1500 r/min برای 12 ساعت قدرت کار مداوم (به استثنای توان خالص مصرف شده توسط موتور مانند فن ها). عملکرد طولانی مدت کم بار بر قابلیت اطمینان و عمر موتور تأثیر می گذارد و حتی به موتور آسیب می رساند. با توجه به تست های مربوطه شرکت کامینز موتور، کارکرد بار طولانی مدت زیر 30 درصد توان نامی مستقیماً منجر به آسیب موتور می شود. سازنده مجموعه ژنراتور باید اقدامات لازم را برای محدود کردن وقوع این وضعیت انجام دهد.

قطر سوراخ

قطر سوراخ قطر سیلندر در مجموعه دیزل ژنراتور است. این یکی از عوامل مهم موثر بر قدرت موتور، مصرف سوخت، قابلیت اطمینان و غیره است. اندازه سوراخ به طور مستقیم بر قدرت و سرعت موتور و همچنین حجم و وزن موتور تأثیر می گذارد.

اندازه سوراخ سیلندر باید با توجه به هدف و قدرت مجموعه دیزل ژنراتور تعیین شود. به طور کلی، هرچه قطر سیلندر بزرگتر باشد، قدرت بیشتر و مصرف سوخت نیز افزایش می یابد، اما حجم و وزن نیز بر این اساس کاهش می یابد. بالعکس، هرچه قطر سیلندر کوچکتر باشد، توان و مصرف سوخت کاهش می یابد، اما حجم و وزن نیز بر همین اساس افزایش می یابد.

تعداد سیلندرها: تعداد سیلندرهای یک مجموعه دیزل ژنراتور با توجه به مدل ها و کاربردهای مختلف می تواند متفاوت باشد. متداول ها چهار سیلندر، شش سیلندر، دوازده سیلندر، شانزده سیلندر و غیره هستند.

سکته

پیستون یک موتور دیزل (شامل مجموعه دیزل ژنراتور) دارای چهار زمان در یک چرخه کاری است، یعنی کورس مکش، کورس تراکم، کورس قدرت و کورس اگزوز.

• کورس ورودی: پیستون از نقطه مرگ بالا به سمت پایین حرکت می کند، دریچه ورودی باز می شود و دریچه خروجی بسته می شود. هوا از طریق فیلتر هوا وارد سیلندر می شود و جریان ورودی را کامل می کند.

• سکته فشرده سازی: پیستون به سمت بالا حرکت می کند و هر دو دریچه ورودی و خروجی بسته می شوند. هوا فشرده می شود، دما و فشار افزایش می یابد و فرآیند فشرده سازی کامل می شود.
  

• ضربه برق: زمانی که پیستون به اوج خود می رسد، انژکتور سوخت، سوخت را به صورت غبار به داخل محفظه احتراق می پاشد، آن را با هوای با دمای بالا و فشار بالا مخلوط می کند و بلافاصله مشتعل شده و خود به خود می سوزد. فشار زیاد ایجاد شده، پیستون را به سمت پایین هل می دهد تا کار را انجام دهد، میل لنگ را برای چرخش هل می دهد و عمل را کامل می کند. ضربه قدرت
  

• کورس اگزوز: پیستون از پایین به بالا حرکت می کند، دریچه اگزوز به سمت اگزوز باز می شود و کورس اگزوز کامل می شود.
  

جابجایی

جابجایی به حجم جابجایی پیستون از نقطه مرگ بالا به نقطه مرده پایین در هر سیکل کاری موتور احتراق داخلی اشاره دارد. معمولاً بر حسب میلی لیتر (یا سانتی متر مکعب) بیان می شود و ظرفیت موتور را نشان می دهد. اندازه جابجایی به طور مستقیم بر توان خروجی و مصرف سوخت موتور تأثیر می گذارد. جابجایی بزرگتر معمولاً به معنای حجم سیلندر بیشتر و حداکثر توان خروجی بالاتر است، در حالی که جابجایی کوچکتر به معنای قدرت نسبتاً کمتر و مصرف سوخت بهتر است.

جابجایی با اندازه گیری سوراخ و کورس هر سیلندر موتور محاسبه می شود. سوراخ قطر محوری پیستون است و کورس فاصله ای است که پیستون در سیلندر به سمت بالا و پایین حرکت می کند. جابجایی کل با در نظر گرفتن مربع اندازه سوراخ ضربدر تعداد سیلندرها (معمولاً 4، 6، 8، و غیره) بدست می آید. به عنوان مثال، برای یک موتور با 4 سیلندر، هر سیلندر دارای سوراخ 75 میلی متر و کورس 90 میلی متر است، فرمول محاسبه جابجایی این است: (75 میلی متر/2)^2 × 3.14159 × 90 میلی متر × 4 = تقریباً 1297 میلی لیتر.

ظرفیت نفت

موتور چقدر روغن نگه می دارد. روغن موتور یکی از عوامل کلیدی برای عملکرد عادی مجموعه دیزل ژنراتورها است. نقش های متعددی مانند روانکاری، خنک کننده، تمیز کردن و جلوگیری از زنگ زدگی را ایفا می کند.

ظرفیت سوخت

حجم سوخت در موتور. ظرفیت سوخت استاندارد واحد موتور بی صدا کچای، مخزن سوخت مورد استفاده واحد به مدت 8 ساعت می باشد. می توان با یک مخزن سوخت خارجی پیکربندی کرد.

ولتاژ راه اندازی

ولتاژ ضربه ای تجهیزات الکتریکی هنگامی که تازه راه اندازی می شوند، تغییر ولتاژ از لحظه روشن شدن موتور یا بار القایی تا مدت زمان کوتاهی است که به آرامی کار می کند. ولتاژ شروع به طور کلی 4-7 برابر ولتاژ نامی است. مقررات ملی مقرر می دارد که برای عملکرد ایمن خطوط و عملکرد عادی سایر تجهیزات الکتریکی، موتورهای پرقدرت باید مجهز به تجهیزات راه اندازی برای کاهش ولتاژ راه اندازی باشند.

حالت تنظیم سرعت

• تنظیم سرعت مکانیکی: ساختار flyweight برای تنظیم اهرم دریچه گاز استفاده می شود. وزن پرواز با توجه به سرعت باز یا بسته می شود و روی اهرم دریچه گاز تأثیر می گذارد. تنظیم کننده سرعت مکانیکی باید به صورت دستی راه اندازی شود و حساسیت و دقت آن کمی بدتر است، اما ساختار ساده ای دارد و نگهداری آن آسان است. بیشتر در موتورهای دیزلی کم مصرف استفاده می شود.

• تنظیم سرعت الکترونیکی: روش اصلی تنظیم سرعت برای موتورهای بالای 30 کیلووات. از پانل کنترل برای اجرای کنترل حلقه بسته موتور و سنسور سرعت برای تنظیم سرعت استفاده کنید. 
  

• تنظیم سرعت الکترونیکی می تواند دریچه گاز را با توجه به بار، با دقت بالاتر و پاسخ دینامیکی بهتر کنترل کند. بیشتر در موتورهای دیزلی متوسط ​​و پرقدرت استفاده می شود.
  

• در مقایسه با تنظیم سرعت مکانیکی، پایداری موتور بهتر است (می‌تواند به عملکرد تنظیم سرعت G2 برسد). هنگامی که بار به طور ناگهانی افزایش می یابد، کنترل کننده ESC به طور خودکار شتاب می گیرد.
  

• پاشش الکترونیکی: کنترل الکترونیکی سیستم تزریق سوخت برای دستیابی به کنترل زمان واقعی میزان پاشش سوخت و زمان پاشش سوخت با توجه به شرایط عملیاتی.
  

• تک پمپ: دارای ویژگی های کنترل الکترونیکی مستقل یک پمپ است
  

• ریل مشترک فشار بالا: فناوری ریل مشترک به یک روش تامین سوخت اشاره دارد که تولید فشار تزریق و فرآیند تزریق را در یک سیستم حلقه بسته متشکل از پمپ‌های روغن فشار بالا، سنسورهای فشار و ECU به طور کامل جدا می‌کند. پمپ روغن پرفشار سوخت پرفشار را به عرضه عمومی می رساند. لوله روغن، با کنترل دقیق فشار روغن در لوله عرضه عمومی روغن، فشار لوله فشار قوی روغن ارتباطی با دور موتور ندارد که می تواند تغییر فشار روغن موتور دیزل را با دور موتور تا حد زیادی کاهش دهد و در نتیجه عیب سنتی موتور دیزل را کاهش دهد.
  

آسپیراسیون هوای طبیعی

آسپیراسیون هوای طبیعی یک روش جذب هوا برای موتورهای دیزلی است. از هیچ سوپرشارژری برای اجبار ورود هوا استفاده نمی کند، اما از فشار اتمسفر برای فشار دادن هوا به موتور برای احتراق استفاده می کند. اتاق تحت فشار اتمسفر، هوا آزادانه به داخل موتور مکیده می شود. مزیت این روش هواگیری این است که موتور هنگام کار در سرعت های پایین می تواند گشتاور بالاتر و مصرف سوخت کمتری تولید کند و همچنین باعث کاهش صدا و لرزش موتور می شود. در مقابل، یک موتور توربوشارژ به توربین نیاز دارد تا پس از رسیدن موتور به سرعت معین، شروع به مداخله در فرآیند مکش کند و در نتیجه فشار ورودی و جریان هوا را افزایش داده و قدرت و گشتاور موتور را افزایش دهد.

توربوشارژ

توربوشارژ دیزل ژنراتور به افزایش توان دیزل ژنراتور با افزایش فشار ورودی اشاره دارد. دو روش اصلی برای توربوشارژ دیزل ژنراتور وجود دارد، یکی توربوشارژ مکانیکی و دیگری توربوشارژ گاز اگزوز.

سیستم توربوشارژ مکانیکی توربوشارژر را به چرخش در میل لنگ موتور دیزل هدایت می کند و هوا را فشرده می کند و سپس آن را به داخل سیلندر می فرستد. توان مصرفی این روش توربوشارژ از انرژی تامین شده توسط میل لنگ تامین می شود. بنابراین، زمانی که فشار توربوشارژ بالا باشد، قدرت محرکه مصرفی نیز زیاد خواهد بود و در نتیجه بازده مکانیکی کل دستگاه کاهش می‌یابد. بنابراین، سیستم توربوشارژ مکانیکی معمولاً در موتورهای دیزلی با توربوشارژ کم و کم مصرف که فشار توربوشارژ از 160 تا 170 کیلو پاسکال تجاوز نمی کند، استفاده می شود.

توربوشارژ گاز اگزوز از انرژی گاز خروجی تخلیه شده توسط موتور دیزل برای به حرکت درآوردن توربوشارژر استفاده می کند، هوا را فشرده می کند و سپس آن را به سیلندر می فرستد. توربو شارژ گاز اگزوز دارای راندمان بالایی است، بنابراین به طور گسترده در ژنراتورهای دیزل استفاده می شود.

ورودی و اگزوز

• سیستم ورودی و خروجی یک موتور دیزلی شامل سیستم ورودی هوا و سیستم اگزوز است که بخش مهمی از موتور دیزل است. سیستم ورودی هوا: از لوله ورودی هوا و فیلتر هوا تشکیل شده است.

• لوله ورودی: وظیفه اصلی آن هدایت هوای تازه به داخل سیلندر است. معمولاً در بالای دیزل ژنراتور نصب می شود.

• فیلتر هوا: برای فیلتر کردن هوا استفاده می شود تا هوای ورودی به موتور عاری از ناخالصی باشد. سیستم اگزوز: عمدتاً از منیفولد اگزوز، صدا خفه کن اگزوز و غیره تشکیل شده است.

• منیفولد اگزوز: گازهای خروجی را به بیرون هدایت می کند. معمولاً به شکل گرد یا U طراحی می شود تا گازهای خروجی اگزوز قبل از رسیدن به صدا خفه کن به درستی بافر شوند.

• صدا خفه کن اگزوز: عملکرد اصلی آن کاهش صدای اگزوز است. ساختار داخلی پیچیده ای دارد و می تواند به طور موثر نویز را جذب و کاهش دهد.

بدنه موتور 

بدنه موتور جزء اصلی مجموعه دیزل ژنراتور است که عمدتاً از مکانیزم میله اتصال میل لنگ، مکانیزم سوپاپ، سیستم روغن کاری و سیستم خنک کننده تشکیل شده است. معرفی دقیق اعضای بدن به شرح زیر است:

• مکانیزم شاتون اتصال میل لنگ: عمدتاً مسئول تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی از جمله بلوک سیلندر، میل لنگ، سر سیلندر، پیستون، پین پیستون، شاتون، میل لنگ و فلایویل می باشد.

• مکانیزم سوپاپ: مسئول اطمینان از ورود منظم هوای تازه و تخلیه گازهای خروجی احتراق، عمدتاً چرخ دنده‌های زمان‌بندی، میل بادامک، شیر، میله‌های فشار، بازوهای چرخشی، سوپاپ‌ها، فنرهای سوپاپ، صندلی‌های سوپاپ، راهنماهای سوپاپ، و بلوک‌های قفل سوپاپ، بلوک‌های فیلتر خروجی، لوله‌های خروجی و ورودی هوا. و غیره

• سیستم روانکاری: عمدتاً از یک پمپ روغن، یک فیلتر روغن و یک گذرگاه روغن روان کننده تشکیل شده است. برای کاهش تلفات اصطکاک موتور دیزل و اطمینان از دمای طبیعی هر جزء استفاده می شود. از جمله پمپ روغن، فیلتر روغن، شیر تنظیم فشار، خطوط لوله، ابزار، کولر روغن و غیره.

• سیستم خنک کننده: عمدتاً از پمپ آب، رادیاتور، ترموستات، فن، ژاکت آب و سایر اجزا تشکیل شده است که برای خنک کردن موتور دیزل استفاده می شود.