Система питания дизельного двигателя: схема и устройство

Дизельный двигатель существует более сотни лет. За время своего существования он претерпел серьезные изменения, хотя современные водители отдают предпочтение именно таким моторам из-за невысокой стоимости топлива и простоты обслуживания двигателя.

Чтобы разобраться, как работает автомобиль на дизельном топливе, в первую очередь необходимо выяснить, как работает система его питания. Соответствующие детали раскрыты в данной статье.

Основные функции системы питания дизельного двигателя

Главная функция системы питания дизельного двигателя – обеспечивать бесперебойную подачу топлива к цилиндрам. Кроме того, в данной системе происходит сжимание топлива и его дальнейшая подача к камерам сгорания. В процессе дизель смешивается с горячим воздухом. Благодаря этому происходит самовоспламенение (рисунок 1).

Примечание: Дизель отличается от бензина по многим критериям. Он обладает повышенной плотностью и повышенной смазывающей способностью.

Как уже говорилось выше, главная функция системы питания – своевременно подавать дизельное топливо. При этом система должна подавать только определенное количество топлива и только в конкретный цилиндр в строго предназначенное время.

Рисунок 1. Дизельные двигатели по многим показателям превышают бензиновые

На практике этот процесс осуществляется автоматически и занимает тысячную долю секунды, прием впрыск топлива проводится только в строго отведенное для этого вре  мя.

Схема устройства питания дизеля

Система питания дизельного двигателя состоит из нескольких важных элементов, каждый из которых играет свою важную роль (рисунок 2).

К ним относятся:

• топливный бак;
• фильтры грубой и тонкой очистки топлива;
• насос для подкачки топлива и насос высокого давления;
• инжекторные форсунки;
• трубопровод высокого и низкого давления;
• воздушный фильтр.

Все элементы системы питания дизельного двигателя делятся на две большие группы: для подвода самого топлива, и для подвода воздуха. Самой популярной считается топливоподводящая аппаратура разделительного типа. Она включает отдельный топливный насос и форсунки.

Примечание: Подача топлива осуществляется через магистрали высокого и низкого давления.

Суть работы топливоподводящей аппаратуры следующая:

1. Магистраль низкого давления используется для хранения, фильтрации и подачи дизеля под низким давлением к насосу высокого давления
2. Посредством магистрали высокого давления обеспечивается подача и впрыск нужного количества топлива в камеру сгорания двигателя, причем в строго отведенный для этого момент.
3. Топливоподкачивающий насос передает топливо из бака к топливному насосу высокого давления. Предварительно дизель проходит грубую и тонкую очистку.
4. Далее топливо поступает к форсункам, расположенным в головках цилиндра. Именно они отвечают за распыление по камере сгорания.

Рисунок 2. Классическая схема мотора

Если к насосу высокого давления было подано слишком много топлива, излишек просто вернется в топливный бак по дренажным трубопроводам.

Особенности дизельного топлива

Требования к системе питания дизельного двигателя и к подобной группе моторов в принципе объясняется специфическими особенностями самого топлива (рисунок 3).

Примечание: По своему составу дизель представляет собой смесь керосиновых и газойлевых фракций соляры. По факту, дизельное топливо получают в процессе производства бензина из нефти.

Основными свойствами дизеля считаются:

1. Показатель самовоспламеняемости, который определяется цетановым числом. Как правило, оно находится в пределах 45-50 единиц. Лучшим считается топливо с максимальным показателем цетанового числа.
2. Дизельное топливо подается к цилиндрам холодным, но при смешивании с горячим воздухом самовоспламеняется под давлением, от контакта с горячим воздухом.
3. Дизельное топливо обладает более высокой плотностью, в сравнении с бензином. Благодаря этому дизель имеет повышенную смазывающую способность.

Рисунок 3. Дизельное топливо обладает многими преимуществами, но замерзает на морозе

Несмотря на то, что по многим показателям дизель лучше бензина, он способен застывать на морозе, и автомобилисту придется провести целый ряд манипуляций, чтобы завести машину.

Устройство системы питания дизельного двигателя

Кроме системы подачи топлива, описанной выше, существует неразделенный тип питания дизельных двигателей. Его применяют в машинах с двухтактными моторами (рисунок 4) .

Рисунок 4. Так работает система питания дизельного двигателя

В подобной системе топливный насос высокого давления и форсунка представлены одним устройством, которое носит название насос-форсунка. Такие моторы считаются устаревшими. Они работают очень шумно и жестко, и имеют непродолжительный срок службы. Кроме того, в их конструкции не предусмотрены топлепроводы магистрали высокого давления.

Как работает турбодизель

Отдельно следует остановиться на системе питан

Дизельные двигатели: устройство и принцип работы

Раньше дизельный двигатель отличался дымностью, шумностью, неприятными запахами и тихоходностью. Сегодня у него высокая топливная экономичность и завидная эластичность. Его динамика порой недоступна даже машинам на бензине.

Однако для них требуется качественное дизтопливо, а ремонтировать их совсем недешево. В чем принцип работы и устройство дизельного двигателя? Какими он обладает преимуществами? 

О типах дизелей

Получили распространение силовые установки, имеющие раздельную камеру сгорания, в которые горючее подается в объем особой камеры в головке блока сверху цилиндра.Эти объемы соединяет канал. 

Форма вихревой камеры энергично закручивает воздушный поток, обеспечивая лучшее смешение и воспламенение без внешних источников. Эти процессы продолжаются также в основной камере сгорания.

Дизели с раздельной камерой сгорания имеют меньшую шумность, поскольку вихревая камера гасит скорость роста давления в начале самовоспламенения. В дизелях без такого элемента самовоспламенение протекает прямо в объеме надпоршневого пространства. Поэтому они отличаются шумностью.

О работе дизельных моторов

Дизельный двигатель не нуждается в искровых свечах. Все начинается с заполнения цилиндров воздушной средой. При приходе поршня в верхнее положение(ВМТ) воздушная порция над цилиндром разогревается до 750 ± 50

оС и туда производится впрыск горючего, самовоспламеняющееся в отсутствии искрового разряда.

Дизельная силовая установка все же обладает свечами накала, чтобы разогревать к/с, чтобы облегчить пуск мотора в морозы. Они выглядят как спирали из металла, возможно, керамики, помещаемые в вихревую камеру (форкамеру) при наличии раздельной к/с,а также прямо в объем нераздельной к/с.

При запуске двигателя свечи накаливания сразу же разогреваются до 1000^оС и прогревают к/с для облегчения самовозгорания микста, образованного из топлива и воздуха.

Конструктивные отличия

По основному устройству дизели подобны бензиновым инжекторным моторам. Но вес подобных деталей дизеля по сравнению, с работающими на бензине, больше и лучше переносят высокое давление.

Дизели отличаются своими поршнями. Их форма диктуется разновидностью к/с и по ней просто выявить для какого двигателя предназначен этот поршень.К/с обычно располагается в поршне, верх которого, достигая ВМТ, выступает выше плоскости блока цилиндров.

Дизели характеризуется сжатием в 21±3 единицы, бензиновый – 10±1 единица. Он имеет принципиальную разницу над двигателем на бензине в формировании, воспламенении и сгорании горючей смеси.

Воздух и топливо в дизелях подается раздельно. Почти у всех современных дизелей имеется система наддува, повышающая его возможности. Чтобы оптимизировать наддув при любых оборотах, геометрия турбонагнетателей делается изменяемой. КПД, крутящий момент и вес агрегатов дизеля больше бензиновых.

Топливоподача в дизельном агрегате

В ДВС, включая дизели, очень важна подача топлива. Она обеспечивает подачу требуемой дозы горючего в нужное время и при необходимом значении давления в объем над цилиндром.

В прошлом был распространен механический впрыск горючего, затем появилась система на основе насоса-форсунки. Теперь более известен проект Common Rail.

ТНВД

Посредством топливного насоса высокого давления (ТНВД) в необходимом порядке нагнетается заданная доза горючего посредством гидромеханических форсунок, смонтированных в цилиндрах. Открытие таких форсунок происходит только тогда, когда давление достигнет наивысшего значения, а закрытие – после падения.

ТНВД делятся на рядные многоплунжерные и распределительные. Первый тип выглядит в виде отдельных секций. Причем одна секция приходится на один цилиндр. Она состоит из пары гильза-плунжер, а приводом для них служит кулачковый вал.Располагаются секции в таких узлах в ряд, поэтому они так и названы.

Рядные насосы сегодня устарели, поскольку не обеспечивают нормативов экологического и шумового характера.

Стоит отметить следующее: величина давления впрыска связано с оборотами двигателя. 

Второй тип ТНВД в состоянии обеспечить большое давление впрыска по сравнению с первыми и после них токсичность выхлопа отвечает экологическим нормам. Создаваемый ими напор также связан с режимом работы дизельной силовой установки.

В данных ТНВД процесс нагнетания топлива выполняет всего единственный плунжерный распределитель, который при поступательном перемещении подает дизтопливо, а при вращательном распределяет по цилиндрам, используя форсунки.Этот компактный насос обеспечивает завидную равномерность дозирования горючего до форсунок и надежность работы при высоких оборотах. 

Но для них требуется совершенно чистое и качественное дизтопливо еще и потому, что оно является смазкой для всех трущихся частей, которые имеют очень малые зазоры.

Строгие экологические требования, введенные 30 лет назад для дизельных двигателей, заставили заводы улучшать технологию топливоподачи. Было понятно, что с устаревшей механической системой питания с этой задачей не справится.

  

Кардинального изменения ситуации можно было ожидать лишь, оптимизировав процесс горения микста топливо-воздух, обеспечив воспламенение всего его объема почти мгновенно, но, чтобы такое произошло нужна высокая точность дозировки и периода впрыска.

А получить такое можно лишь увеличением давления впрыска горючего и наличием электронного управления ходом топливоподачи. С увеличением давления впрыска вместе с улучшением распыла становится лучше смешение дизтоплива с воздухом.

Такое позволяет добиться практически полного сгорания горючего и снижает загрязненность выхлопных газов. Обычная система с ТНВД с таким повышением давления не справится из-за волнового гидравлического давления. Дальнейшее его повышение приведет к поломке топливопроводов.

Топливоподача в насосах-форсунках и Common Rail

Понадобились новые системы топливоподачи. И их удалось создать: объединив форсунки с плунжерным насосом для получения системы насос-форсунка, а заставив ТНВД нагнетать напор в рампе, была создана топливоподача Common Rail, откуда форсунки получают горючее и производится впрыск, которым руководит электронный блок управления (ЭБУ).

Монтируется насосно-форсуночный симбиоз в головке блока цилиндров и действуют от толкателя с кулачковым распредвалом. Подающими и сливными магистралями являются сверления в головке блока. Поэтому величина напора, развиваемая ими, достигает 2200 бар.

Дозируется высоконапорное горючее и управляется угол опережения впрыска ЭБУ, подачей команд на запорные электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны насоса-форсунок.

Им доступна многоимпульсная работа. Вначале подается малая доза, а затем основная, что способствует смягчению функционирования мотора и снижению токсичности выхлопа. Но показатель давления впрыска в насос-форсунках изменяется с оборотами мотора, и они довольно дороги.   

Систему топливоподачи Common Rail стали устанавливать на машины, выпускаемые серийно, 23 года назад. Система подает топливо под высоким напором в к/с независимо от изменения скорости вращения коленвала и не связано с нагрузкой. 

ТВНД в Common Rail применяется для накачки рампы горючим высокого давления и не занято функцией дозирования горючего и изменения начала впрыска. В состав Common Rail входит аккумулятор высокого давления (рампа), топливный насос, ЭБУ и набор форсунок, завязанных на аккумулирующую емкость.

Горючее в рампе всегда находится под постоянным давлением величиной 1,8±2 тыс. бар, которое поддерживается ЭБУ изменением производительности ТНВД, и на это не могут повлиять ни обороты, ни нагрузка на мотор, ни последовательность, по которой работают цилиндры.

Управление форсунками осуществляет ЭБУ путем расчета оптимума времени и периода впрыска, получая сигналы, которые посылают датчики о позиции педали газа, давлении в рампе, температуре мотора, нагрузке и др.

Форсунки делятся на электромагнитные и пьезоэлектрические. Последние отличаются быстротой функционирования и прецизионностью дозировки. Также они рассчитаны на многоимпульсный режим работы. Предварительно подается несколько капель, которые, сгорая, повышают температуру над цилиндром. А затем подается основная доза. 

Дизельному агрегату – мотору с самовоспламенением горючего при сжатии – такая ступенчатая подача топлива очень полезна, поскольку способствует плавному увеличению давления в цилиндрах. В результате наблюдается мягкое, тихое и экологичное функционирование.

Способ многократной подачи горючего также снижает температуру в цилиндрах и уменьшает образование NО в выхлопе дизельного двигателя.

Возможности агрегата с Common Rail определяет давление впрыска.У третьего поколения этой системы характерное давление составляет 2,0 тыс. бар. Четвертое поколение, готовое к серийному выпуску, будет выдавать давление 2,5 тыс. бар.

Дизельные двигатели: ремонт

Эти моторы чаще всего ломаются из-за следующих причин:

• низкого качества солярки;
• заводского брака или частностей мотора;
• непрофессионального техобслуживания и недостаточно грамотного использования;
• естественного износа мотора и системы питания;
• низкого качества ремонта и запчастей.

В автосервисе Дизель-Моторс можно сделать ремонт дизельного двигателя любого типа. Причем мы гарантируем высокое качество ремонта, квалифицированное обслуживание и доступные цены.  

описание основных и вспомогательных узлов ДЭС

Дизельный генератор — установка, преобразующая энергию сгорающего топлива в электроэнергию. Устройство дизель-генератора основано на разработках двух ученых-изобретателей, работавших еще в 19 веке.

Первый вклад сделал Майкл Фарадей, создавший в 1831 году прототип электрогенератора, в котором под воздействием магнитного поля во вращающемся проводнике индуцировалась электродвижущая сила. Вторым изобретателем стал Рудольф Дизель, получивший в 1892 году патент на двигатель внутреннего сгорания с повышенным КПД. Отметим, что схема устройства дизель-генератора в привычном современном исполнении разработана спустя 100 лет, а массовый выпуск ДЭС был организован компаниями Perkins и Caterpillar.

Конструкция дизель-генераторов

В состав дизель-генератора входят основные агрегаты, обеспечивающие получение электроэнергии и вспомогательные узлы, необходимые для поддержания работоспособности силовой и генерирующей установки.

Основные агрегаты

Устройство дизель-генераторной установки предполагает размещение на одной общей раме следующих агрегатов:

• Двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе и служащий источником механической энергии, необходимой для вращения ротора генератора. Основное отличие от бензиновых ДВС заключается в воспламенении горючего не от системы зажигания, а за счет более высокого сжатия. Благодаря этому удалось повысить мощность ДВС и снизить расход топлива.

• Синхронный или асинхронный генератор электрического тока, соединенный с ДВС напрямую или через демпферную муфту. При вращении ротора этого агрегата происходит преобразование механической энергии в электрическую.

У любого дизельного генератора устройство и принцип работы основан на совместном функционировании этих двухосновных агрегатов. Но для обеспечения работы требуется ряд дополнительных систем.

Вспомогательные системы и оборудование

В этой категории выделяют:

• Топливную систему, обеспечивающую хранение, очистку и подачу горючего в камеру сгорания ДВС.

• Система отвода продуктов сгорания, совмещенная с глушителями, снижающими уровень создаваемого установкой шума.

• Система охлаждения, позволяющая снизить температуру работающего двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от мощности ДГУ получило применение воздушное или жидкостное охлаждение.

• Панель управления и щитовые шкафы, обеспечивающие распределение электроэнергии, контроль за параметрами работы ДЭС, отображение информации о состоянии оборудования. В эту же категорию относят аппаратуру защиты, сигнализации, автоматизации.

В зависимости от модификации, устройство ДЭС предполагает наличие и другого оборудования:

• Система электрического пуска и зарядное устройство, поддерживающее АКБ в рабочем состоянии.

• Звукопоглощающий кожух, обеспечивающий дополнительное снижение уровня создаваемого при работе шума.

• АВР(автоматический ввод резерва), обеспечивающее переключение нагрузки с центрального источника энергоснабжения на генератор и обратно.

Отметим дизель-генераторы в контейнерном исполнении, для которых не требуется строительство отдельного помещения, работающие в климатических условиях любой сложности. Общие сведения о том, как устроен блок-контейнер. Представляет собой усиленный металлический корпус с утепленными стенками. В контейнере размещены узлы ДГУ так, чтобы обеспечить свободный доступ при ремонте и обслуживании. Плюсы такой компоновки — допускается эксплуатация на открытом воздухе, упрощается перевозка установки. Подобное строение ДЭС считается перспективным для промышленных генераторов высокой мощности.

Принцип работы дизельных генераторов

Все модели дизель-генераторов работают по одному и тому же принципу:

• При сгорании топлива образующиеся газы создают избыточное давление на поршневую группу двигателя внутреннего сгорания.

• Движение поршней по цилиндрам создает крутящий момент на коленвале, за счет чего он начинает вращаться.

• Благодаря соединению вала с ротором электрогенератора начинается и его вращение.

• При перемещении обмотки ротора в магнитном полу статора происходит индуцирование ЭДС.

• Полученный электрический ток распределяется и передается потребителем.

АВР работает следующим образом — при отключении электроснабжения от основного источника (сети) осуществляется автоматический запуск ДГУ в работу. При выходе установки в заданный режим нагрузка переключается на дизель-генератор. При возобновлении централизованного электроснабжения происходит обратное переключение нагрузки и остановка ДЭС.

Благодаря высокой степени автоматизации просты в обслуживании и управлении, что упрощает организацию автономного или резервного электроснабжения в промышленных и бытовых масштабах.

Дизельный двигатель

Дизельный двигатель внутреннего сгорания отличается от бензинового цикла Отто тем, что для воспламенения топлива используется более высокая степень сжатия топлива, чем свеча зажигания («воспламенение от сжатия», а не «искровое зажигание»).

Стандартный цикл дизельного двигателя

В дизельном двигателе воздух сжимается адиабатически со степенью сжатия обычно от 15 до 20. Это сжатие повышает температуру до температуры воспламенения топливной смеси, которая образуется при впрыскивании топлива после сжатия воздуха. Идеальный стандартный цикл по воздуху моделируется как обратимое адиабатическое сжатие, за которым следует процесс сгорания при постоянном давлении, затем адиабатическое расширение как рабочий ход и изоволюметрический выхлоп. Новый заряд воздуха всасывается в конце выхлопа, как показано процессами a-e-a на схеме.

Поскольку такты сжатия и мощности этого идеализированного цикла являются адиабатическими, эффективность может быть рассчитана на основе процессов постоянного давления и постоянного объема. Энергия на входе и выходе, а также КПД могут быть рассчитаны исходя из температуры и удельной теплоемкости:

Эту эффективность удобно выразить через степень сжатия r _C = V ₁ / V ₂ и степень расширения r _E = V ₁ / V ₃ . КПД можно записать

, и это можно преобразовать в форму

Для авиационного стандартного двигателя с γ = 1.4, степень сжатия r _C = 15 и степень расширения r _E = 5, это дает идеальный КПД дизеля 56%.

Дизельный цикл зависит от того, является ли эта температура достаточно высокой для воспламенения топлива при его впрыске.

* фунт / кв. Дюйм — манометрическое давление в фунтах на квадратный дюйм. Обычные манометры в США измеряют превышение в фунтах на квадратный дюйм атмосферного давления.

Управление тяговыми энергоресурсами локомотивов

1. Введение

В статье рассматриваются некоторые основные теоретические и инженерные проблемы электродинамического торможения, представлены методы регулирования тормозного усилия и использование энергии рекуперативного торможения (системы энергосбережения) и дизельного двигателя или любой формы гибридных тяговых транспортных средств, принципиальных схем, электрических схем. кривые параметров. Осведомленность об окружающей среде плюс снижение эксплуатационных расходов в настоящее время являются основными соображениями при закупке передовых рельсовых транспортных средств для рассмотрения при приобретении передовых рельсовых транспортных средств.Это необходимо для снижения спроса на электроэнергию, использования новых средств энергосбережения и оптимизации энергоснабжения, систем гибридных тяговых транспортных средств, использующих рекуперативную энергию торможения. Электрическое торможение эффективно на любой скорости. Пневматический тормоз использовать нельзя. Когда автомобиль тормозит, энергия высвобождается на сегодняшний день, большая часть этой энергии уходит в воздух. Сложная альтернатива — сохранить энергию торможения в поезде и использовать ее при ускорении движения транспортного средства. Представляем энергосберегающие энергосистемы, использующие рекуперативную энергию торможения и возврат энергии и дизельный двигатель или любую форму систем гибридных тяговых транспортных средств, работу легковых автомобилей без контактной сети, принципиальные схемы, кривые электрических параметров (Людвинавичюс Л.Системы энергоменеджмента новых локомотивов, 2010 г .; Сен П. К., Принципы электрических машин, 1996).

2. Новые элементы-суперконденсаторы накопления энергии

Компании электроники создали конденсаторы большой емкости, которые в разных странах называют ультраконденсаторами, псевдоконденсаторами, суперконденсаторами, ультраконденсаторами. Кроме того, в английской литературе встречается название Electric Double Layer Capacitors . Характеристики

Рисунок 1.

Высокопроизводительный двухслойный технологический конденсатор (сверхконденсатор) Рисунок

Суперконденсаторы

очень высоки. Емкость одного модуля 3000F, при напряжении 2,7V и даже больше. (П. Баррад, Связь серий…, 2001). Все это дало толчок различным научным исследованиям. Конструкция суперконденсатора приведена на рисунке 1

Сравнительные характеристики суперконденсаторов и аккумуляторов приведены в таблице ниже:

Энергия (Втч / кг)

Производительность	Аккумулятор	Суперконденсатор
10-100	1-10
5″ border-bottom=».5″ border-left=».5″ border-right=».5″ align=»center»> Количество циклов	1000	«/ 500 000
Удельная мощность (Вт / кг)	<1000	< 10 000

Таблица 1.

Характеристики аккумулятора и суперконденсатора.

Время заряда-разряда обычных аккумуляторных батарей очень велико, поскольку химическая реакция зависит от времени. Время заряда-разряда суперконденсаторов (Дж. Д. Бойс…, Энергетические технологии…, 2000). всего несколько секунд. К тому же срок их службы несравненно больше. Первые эксперименты с целью оценки их технических характеристик были выполнены авторами в 1997 году. Дизельные двигатели используются для создания первичной энергии, мощность которой до 6000кВт.На АО « Литовские железные дороги » используются дизельные двигатели мощностью до 4000 л.с. При использовании обычных систем запуска, от щелочных или кислотных аккумуляторов, запуск таких двигателей очень сложен, так как требует мощных аккумуляторов. В холодное время года запуск таких мощных дизелей особенно затруднен. Если при двух-трех попытках запуска дизеля не получилось, необходимо поменять локомотив в очереди. При неудачном запуске дизельного двигателя основные системы дизеля замерзают, что приводит к значительному материальному ущербу.Пуск дизельных двигателей большой мощности на кораблях также является очень сложной задачей. В этом случае последствия даже хуже, чем на железной дороге. Для буксировки вагонов используются тепловозы ТЭП-60 и ТЭП-70, мощность дизельных двигателей которых составляет до 4000 л. с. Локомотивы ТЭП-60 и ТЭП-70 — с электроприводом. Для запуска дизельных двигателей используются обычные аккумуляторные батареи 110V X 550Ah, массой 3400 кг. Специалисты Вильнюсского технического университета им. Гедиминаса и Вильнюсского локомотивного депо изучают, как продлить срок службы аккумуляторов, снизить их вес, улучшить условия запуска дизельных двигателей.В России были закуплены суперконденсаторы, для оценки технических возможностей которых авторы предложили использовать их для пуска самого мощного дизельного двигателя Литовской железной дороги — тепловоза ТЭП-60 с системой постоянного / постоянного тока. Суперконденсатор собран в блок (на рисунке SCB), последовательно объединяющий отдельные элементы, для возможности подключения конденсатора к постоянному току (DC) сети напряжением 110 В, и параллельно общая емкость должна быть увеличена (в фарадах).Для быстрого цикла разряда (заряда) конденсатора, который рассчитывается как T = RC , авторы предложили заряжать суперконденсаторы от обычного зарядного устройства аккумуляторов, имеющихся в локомотиве. На рис.2 показан первый (подготовительный) этап пуска дизеля: заряд суперконденсатора (Р. Г. В. Германн, Высокая производительность…, 2001).

Заряженные суперконденсаторы для параллельного подключения к аккумуляторной батарее (обычная батарея 110V X 550Ah) гораздо меньшей емкости.

Состав электропривода тепловоза ТЭП-60 Тяговый генератор служит для пуска дизеля, т.е. работает как обычный стартер. На рис. 3 приведена схема, на которой генератор G при пуске работает в режиме двигателя постоянного тока (DC). Схема пуска дизельного двигателя тепловоза ТЭП-60 представлена ​​на рис.4. Замыкая цепь контактора К, запускается дизель, питающийся от аккумуляторной батареи (110V X 550Ah) гораздо меньшей емкости и параллельно подключенных суперконденсаторов.

Рисунок 2.

Заряд суперконденсаторов от источника энергии тепловоза

Рисунок 3.

Схема пуска тепловоза дизель ТЭП-60:

ДМ — дизель; G / M — электрическая машина постоянного тока (генератор или двигатель в режиме G / M) CB — обычная батарея; SCB-блок суперконденсаторов; L _E — серийная обмотка

3. Результаты исследований новых элементов аккумулирования энергии — использования суперконденсаторов при пуске дизельных двигателей

На рис.4 приведена схема работы стартера дизелей тепловоза ТЭП-60 от аккумуляторов тока в цепи, где дизель запускается от обычных аккумуляторных батарей (АКБ), параметры которых составляют 110В х 110В 550Ач, без АКБ и схема 2 текущий пробег, когда дизель запускается от аккумуляторных батарей меньшей емкости (110В х 160 Ач) и блока параллельно соединенных суперконденсаторов. Использование

Рисунок 4.

Схемы пуска стартера дизельных двигателей ТЭП-60 в цепи аккумуляторов тока: 1- ток АКБ без СКЗ, при работе тягового генератора в стартерном режиме; 2- ток от АКБ, при работе тягового генератора в стартовом режиме

Обычная система пуска тока в цепи аккумуляторов до 3700А.При использовании предложенной авторами стандартной системы пуска тока в цепи аккумуляторов до 1200А. Время пуска дизельного двигателя при использовании обычной системы составляет 40-50 секунд, а при использовании дополнительной системы — 7-10 секунд.

4. Системы энергосбережения локомотивов

В настоящее время к новым энергосберегающим технологиям локомотивов (3) относятся: 1-оптимизированная конструкторская машина; 2-система управления энергоменеджментом; 3-х накопительная система; 4- низкоэнергетическая климатическая система; 5-чистый дизельный моторный силовой агрегат; 6- тяговый двигатель новых технологий.Экономия энергии до 8-15% при использовании аэроэффективного оптимизированного поезда, до 10-15% при использовании системы управления энергоменеджментом, до 25-30% при использовании системы контроля энергоменеджмента, до 25-30% (Людвинавичюс …, аспект вектора …, 2009) с использованием системы накопления энергии, до 25-30% с использованием низкоэнергетической климатической системы. Чистый дизельный двигатель снижает выбросы твердых частиц на 70-80%. Новые технологии тягового двигателя позволили повысить энергоэффективность на 2-4% при уменьшении объема и веса. Новые технологии позволяют сэкономить до 50% энергии. На рис. 5 показаны возможности новых энергосберегающих технологий.

Рисунок 5.

Схема энергосберегающей структуры локомотива

5. Возможности рекуперативного торможения новых локомотивов

Система электрического торможения локомотива может быть разделена на динамическую и рекуперативную. Таким образом, энергия динамического торможения преобразуется в тепло и рассеивается системой. Другими словами, вырабатываемая электроэнергия обычно расходуется впустую. Однако в типичном локомотиве переменного тока предшествующего уровня техники сети динамического торможения подключены к тяговой шине постоянного тока, поскольку каждый тяговый двигатель обычно соединяется с шиной посредством автономного инвертора.На рис. 6 показано, что в традиционных конструкциях электровозов энергия тяги переменного тока преобразуется в тепло через тормозной резистор — R _b (Людвинавичюс…, Электродинамическое торможение…, 2007).

Рисунок 6.

Принципиальная схема динамического торможения обычных электровозов переменным / переменным током: неуправляемый выпрямитель UCR; AI– автономный инвертор; Rb — тормозной резистор; М1, М2, М3 — асинхронные тяговые двигатели с одной тележкой; WS, . .., WS3-комплекты колес

Рекуперативное торможение более энергоэффективно, потому что мощность, передаваемая в систему питания контактной сети, используется либо другим электропоездом, либо ret

Типы диаграмм UML | Узнайте обо всех 14 типах диаграмм UML

UML означает U nified M odeling L anguage.Это богатый язык для моделирования программных решений, структур приложений, поведения системы и бизнес-процессов. Существует 14 типов диаграмм UML , которые помогут вам смоделировать такое поведение.

Вы можете рисовать диаграммы UML в Интернете с помощью нашего программного обеспечения или ознакомиться с некоторыми примерами диаграмм UML в нашем сообществе разработчиков диаграмм.

Список типов диаграмм UML

Итак, каковы разные типы диаграмм UML? Есть две основные категории; Диаграммы структуры и диаграммы поведения .Щелкните ссылки, чтобы узнать больше о конкретном типе диаграммы.

• Структурные схемы
• Диаграммы поведения

Структурные диаграммы показывают элементы моделируемой системы. Говоря более техническим языком, они показывают разные объекты в системе. Диаграммы поведения показывают, что должно происходить в системе. Они описывают, как объекты взаимодействуют друг с другом, чтобы создать функционирующую систему.

Схема классов

Диаграммы классов

являются основным строительным блоком любого объектно-ориентированного решения.Он показывает классы в системе, атрибуты и операции каждого класса, а также отношения между каждым классом.

В большинстве инструментов моделирования класс состоит из трех частей. Имя вверху, атрибуты посередине и операции или методы внизу. В большой системе с множеством связанных классов классы группируются для создания диаграмм классов. Различные отношения между классами показаны разными типами стрелок.

Ниже приведено изображение диаграммы классов. Перейдите по ссылке ниже, чтобы увидеть больше примеров диаграмм классов, или сразу же приступите к работе с нашими шаблонами диаграмм классов.

Щелкните изображение, чтобы отредактировать приведенную выше диаграмму классов (открывается в новом окне)

Дополнительные примеры схем классов UML >>

Схема компонентов

Диаграмма компонентов отображает структурную взаимосвязь компонентов программной системы. В основном они используются при работе со сложными системами с большим количеством компонентов.Компоненты взаимодействуют друг с другом с помощью интерфейсов. Интерфейсы связаны с помощью разъемов. На изображении ниже показана схема компонентов.

Вы можете использовать этот шаблон схемы компонентов, нажав на изображение

Получить больше шаблонов схем компонентов >>

Схема развертывания

На схеме развертывания показано оборудование вашей системы и программное обеспечение на этом оборудовании. Диаграммы развертывания полезны, когда ваше программное решение развертывается на нескольких машинах, каждая из которых имеет уникальную конфигурацию.Ниже приведен пример схемы развертывания.

Щелкните изображение, чтобы использовать эту схему развертывания в качестве шаблона

Дополнительные шаблоны схем развертывания >>

Схема объекта

Диаграммы объектов, иногда называемые диаграммами экземпляров, очень похожи на диаграммы классов. Как и диаграммы классов, они также показывают отношения между объектами, но используют реальные примеры.

Они показывают, как система будет выглядеть в данный момент.Поскольку в объектах есть данные, они используются для объяснения сложных отношений между объектами.

Щелкните изображение, чтобы использовать диаграмму объекта в качестве шаблона

Дополнительные шаблоны схем объектов >>

Схема комплектации

Как следует из названия, диаграмма пакетов показывает зависимости между различными пакетами в системе. Прочтите эту статью вики, чтобы узнать больше о зависимостях и элементах, обнаруженных в диаграммах пакетов.

Схема профиля

Профильная диаграмма — это новый тип диаграммы, представленный в UML 2.Это тип диаграммы, который очень редко используется в какой-либо спецификации. Дополнительные шаблоны диаграмм профиля можно найти в нашем сообществе диаграмм.

Схема составной структуры

Диаграммы составной структуры используются для отображения внутренней структуры класса. Некоторые из общих схем составных структур.

Диаграмма вариантов использования

Являясь наиболее известным типом диаграмм поведенческих типов UML, диаграммы прецедентов дают графическое представление об акторах, задействованных в системе, различных функциях, необходимых этим акторам, и о том, как эти различные функции взаимодействуют.

Это отличная отправная точка для обсуждения любого проекта, потому что вы можете легко определить основных участников и основные процессы в системе. Вы можете создавать диаграммы вариантов использования с помощью нашего инструмента и / или сразу приступить к работе, используя наши шаблоны вариантов использования.

Диаграмма вариантов использования Взаимосвязи, объясненные на примерах

Щелкните изображение, чтобы отредактировать этот шаблон

Дополнительные примеры диаграмм вариантов использования >>

Диаграмма деятельности

Диаграммы действий представляют рабочие процессы в графическом виде.Их можно использовать для описания бизнес-процесса или рабочего процесса любого компонента в системе. Иногда диаграммы деятельности используются как альтернатива диаграммам конечных автоматов. Прочтите эту вики-статью, чтобы узнать о символах и использовании диаграмм активности. Вы также можете сослаться на это простое руководство к диаграммам активности.

Дополнительные шаблоны диаграмм активности >>

Диаграмма конечного автомата

Диаграммы конечного автомата

похожи на диаграммы действий, хотя обозначения и использование немного меняются. Иногда их также называют диаграммами состояний или диаграммами состояний. Они очень полезны для описания поведения объектов, которые действуют по-разному в зависимости от состояния, в котором они находятся в данный момент. На диаграмме конечного автомата ниже показаны основные состояния и действия.

Диаграмма конечного автомата

в UML, иногда называемая диаграммой состояний или диаграммой состояний

Дополнительные примеры диаграмм состояний >>

Схема последовательности операций

Диаграммы последовательности в UML показывают, как объекты взаимодействуют друг с другом, и порядок этих взаимодействий.Важно отметить, что они показывают взаимодействия для конкретного сценария. Процессы представлены вертикально, а взаимодействия показаны стрелками. В этой статье объясняется назначение и основы диаграмм последовательностей. Кроме того, ознакомьтесь с этим полным учебным пособием по диаграммам последовательности, чтобы узнать больше о диаграммах последовательности.

Вы также можете сразу начать рисование, используя наши шаблоны диаграмм последовательности.

Диаграмма последовательности, построенная с использованием Creately

Схема связи

В UML 1 они назывались диаграммами сотрудничества.Диаграммы связи похожи на диаграммы последовательности, но основное внимание уделяется сообщениям, передаваемым между объектами. Одна и та же информация может быть представлена ​​с помощью диаграммы последовательности и разных объектов. Щелкните здесь, чтобы понять различия на примере.

Схема обзора взаимодействия

Обзорные диаграммы взаимодействия очень похожи на диаграммы действий. В то время как диаграммы действий показывают последовательность процессов, диаграммы обзора взаимодействия показывают последовательность диаграмм взаимодействия.

Это набор диаграмм взаимодействия и порядка их выполнения. Как упоминалось ранее, существует семь типов диаграмм взаимодействия, поэтому любая из них может быть узлом на диаграмме обзора взаимодействия.

Временная диаграмма

Временные диаграммы очень похожи на диаграммы последовательности. Они представляют поведение объектов в заданный период времени. Если это всего лишь один объект, диаграмма будет простой. Но, если задействовано более одного объекта, используется временная диаграмма, чтобы показать взаимодействия между объектами в течение этого периода времени.

Щелкните здесь, чтобы создать временную диаграмму.

Выше упомянуты все типы диаграмм UML. UML предлагает множество типов диаграмм, и иногда две диаграммы могут объяснить одно и то же, используя разные обозначения.

Прочтите это сообщение в блоге, чтобы узнать, какая диаграмма UML вам больше всего подходит. Если у вас есть вопросы или предложения, не стесняйтесь оставлять комментарии.

Сотрудничайте в реальном времени над созданием диаграмм UML вместе со своей командой. Зарегистрируйте учетную запись Creately, чтобы рисовать диаграммы UML в Интернете. Начни здесь

Entity Relationship Diagram (ERD) — Что такое ER-диаграмма?

Что такое диаграмма отношений сущностей (ERD)?

Диаграмма отношений сущностей (ERD) показывает отношения наборов сущностей, хранящихся в базе данных. Сущность в этом контексте — это объект, компонент данных. Набор сущностей — это набор похожих сущностей. Эти объекты могут иметь атрибуты, определяющие его свойства.

За счет определения сущностей, их атрибутов и отображения взаимосвязей между ними диаграмма ER иллюстрирует логическую структуру баз данных.

Диаграммы

ER используются для набросков дизайна базы данных.

Документирование существующей базы данных с использованием данных

Есть две причины для создания диаграммы базы данных. Вы либо разрабатываете новую схему, либо вам нужно задокументировать существующую структуру.

Если у вас есть существующая база данных, которую необходимо задокументировать, вы создаете диаграмму базы данных, используя данные непосредственно из вашей базы данных. Вы можете экспортировать структуру базы данных в виде файла CSV (здесь есть несколько сценариев, как это сделать), а затем программа автоматически сгенерирует ERD.

Это будет наиболее точный портрет вашей базы данных и не потребует рисования с вашей стороны.

Вот пример очень простой структуры базы данных, созданной из данных.

Если вы хотите создать новый план, вы также можете отредактировать сгенерированную диаграмму и совместно со своей командой внести изменения.

Узнайте больше об автоматическом создании диаграмм ER на основе данных с помощью расширения SmartDraw ERD.

История диаграмм взаимоотношений сущностей

Питер Чен разработал ERD в 1976 году.С тех пор Чарльз Бахман и Джеймс Мартин внесли некоторые небольшие уточнения в основные принципы ERD.

Общие символы диаграммы отношений между объектами

ER-диаграмма — это средство визуализации взаимосвязи информации, производимой системой. ERD состоит из пяти основных компонентов:

• Объекты , представленные прямоугольниками. Сущность — это объект или концепция, информацию о которых вы хотите сохранить. Слабая сущность — это сущность, которая должна определяться отношениями внешнего ключа с другой сущностью, поскольку она не может быть однозначно идентифицирована только своими собственными атрибутами.
• Действия , представленные в виде ромбов, показывают, как два объекта обмениваются информацией в базе данных. В некоторых случаях объекты могут быть связаны между собой. Например, сотрудники могут контролировать других сотрудников.
  
• Атрибуты , представленные овалами. Ключевой атрибут — это уникальная отличительная характеристика объекта. Например, номер социального страхования сотрудника может быть ключевым атрибутом сотрудника.
  Многозначный атрибут может иметь несколько значений. Например, у организации-сотрудника может быть несколько значений навыков. Производный атрибут основан на другом атрибуте. Например, ежемесячная зарплата сотрудника основана на годовой зарплате сотрудника.
• Соединительные линии , сплошные линии, соединяющие атрибуты, чтобы показать отношения сущностей на диаграмме.
• Количество элементов указывает, сколько экземпляров объекта относится к одному экземпляру другого объекта.Ординальность также тесно связана с количеством элементов. В то время как количество элементов определяет возникновение отношения, порядковый номер описывает отношения как обязательные или необязательные. Другими словами, количество элементов определяет максимальное количество отношений, а количество элементов определяет абсолютное минимальное количество отношений.
  Есть много стилей обозначений, которые выражают количество элементов.
  Информационный инженерный стиль
  Стиль Чен
  Стиль Бахмана
  Стиль Мартина
  

ERD Разъяснение

Посмотрите это короткое видео, чтобы узнать больше о схемах ERD и их компонентах.

Схема

ER использует

При документировании системы или процесса, взгляд на систему с разных точек зрения помогает лучше понять эту систему. Диаграммы ERD обычно используются в сочетании с диаграммой потока данных для отображения содержимого хранилища данных. Они помогают нам визуализировать

Файл: Диаграмма четырехтактного двигателя.jpg — Wikimedia Commons

Описание Диаграмма четырехтактного двигателя.jpg

Автор: C: Младенец E: میل بادامک دریچه گاز خروجی I: میل بادامک ورودی P: ستون R: Производитель S: مع (مولد رقه موتور) V: سوپاپ Вт: مجراهای ب سرد العربية: C: محور الدوران E: حدبة صمام الغاز الخارج I: حدبة صمام الغاز الداخل P: مكبس R: عا توصيل S: معة اشعال V: صمامات. الاحمر: الغاز الخارج, الازرق: الغاز الداخل Вт: وعية مياه التبريد Deutsch: Komponenten eines typischen, Viertakt, DOHC Kolben Motor. Мадьяр: C: Főtengely E: Kipufogó szelep forgattyús tengely I: Befecskendező szelep forgattyús tengely P: Dugattyú R: Hajtókar S: Gyújtógyertya V: Szelepek.Piros: kipufogó, Kék: Befecskendező Вт: Hűtőfolyadék Свенска: С: Веваксел E: Kamaxel for avgasventiler I: Kamaxel för inloppsventiler Т: Колв R: Колвстаке S: Tändstift V: Вентилятор. Röd: avgas-, Blå: inlopps- Вт: Kylvattenkanaler 中文: 四 行程 DOHC 引擎 剖面 圖 К: 曲軸 E: 排氣 凸輪軸 I: 進 氣 凸輪軸 P: 活塞 R: 連桿 S: 火星塞 V: 紅色: 進 氣閥;藍色: 排 氣閥 Вт: 冷卻 水 通道 Íslenska: C: Sveifarás E: Kambás fyrir útblástur I: Kambás fyrir inntak P: Stimpill R: Stimpilstöng S: Rafkerti V: Ventlar. Rauður: útblástur, Blár: inntak Вт: Vatnsrásir fyrir kælivatn Курди: C- کامشەفت- коленчатый вал E- کامشەفتی چونەدەر — выпускной распредвал I- امشەفتی چونەناو– распредвал впускных клапанов P- ستن– поршень R- بەگن– шатун S- سپارک پلاک– свеча зажигания V- دەمەوانەکان (سور: چونەدەر. شین: ونەناو) — клапаны. красный: выпускной, синий: впускной W- چاکەتی ئاوی ساردکەرەوە — рубашка охлаждающей воды

Судовой дизельный двигатель Проблема с запуском

Если вы никогда не работали с двигателями, это довольно крутая кривая обучения, когда дело доходит до устранения неисправностей.Более двух лет и после капитального ремонта наш надежный генератор Westerbeke никогда не подводил нас. То есть до недавнего времени! К сожалению, мы столкнулись с проблемой запуска судового дизельного двигателя .

После предварительного прогрева стартера и последующего включения двигателя все, что мы могли слышать, было тик-тик-тик-тик-тик (посмотрите видео ниже, чтобы услышать звук — он под следующим изображением). Это звучало так, как будто стартер пытался запустить двигатель, но он просто не перевернулся.

Вот наш старый и новый стартеры. Мы не знали, что проблема не в нашем старом стартере!

Оглядываясь назад и зная то, чего мы не знали до появления проблемы, мы могли бы сэкономить массу времени и сотни долларов.

Я надеюсь, что вы сможете учиться на наших ошибках.

Независимо от того, испытываете ли вы сейчас проблемы с запуском или готовитесь к жизни на лодке, это видео потенциально поможет вам избежать ошибочного диагноза.Видео продемонстрирует проблему, которая у нас возникла, в дополнение к использованию двух возможных решений. Одна из потенциальных проблем — это аккумулятор. Второй — стартер дизеля. Видео охватывает решение обеих проблем.

Видео о проблеме запуска судового дизельного двигателя

Судовой дизельный двигатель Проблема с запуском Контрольный список для поиска и устранения неисправностей

• Проверьте клеммы аккумулятора — ослаблены или загрязнены? Если да, затяните и / или очистите их.
• Проверьте состояние аккумулятора.Если он не заряжен и его можно зарядить, зарядите его. В противном случае проверьте, не требуется ли его замена. Не полагайтесь на зеленый индикатор, как мы. Если вы можете использовать другую батарею, переместите клеммы и посмотрите, работает ли она.
• Проверьте заземление. Проверьте цепь стартера, особенно заземление стартера.
• Наконец, проверьте фактический стартер на предмет заедания или износа щеток. Также проверьте соленоид.

На видео вы заметите, что мы начали со стартера, а работали наоборот! Что ж, это неправда.Мы проверили аккумулятор, питающий генератор, и индикатор загорелся зеленым светом. Мы предположили, что если индикатор был зеленым, это означает, что тесто НЕ умерло.

Либо зеленый индикатор неисправен, либо индикатор остается зеленым, пока батарея полностью не разрядится. В нашей батарее все еще был заряд, однако заряда было недостаточно для запуска стартера.

Если бы мы знали, что проблема в нашей батарее, мы бы сэкономили время, деньги и силы.

Вместо этого мы сняли стартер, поискали в Интернете замену, а затем подождали несколько дней. Когда у нас появился новый стартер, нам пришлось исследовать, как заменить старый на новый. Нам (или, я бы сказал, Саймону) пришлось поменять стартер, и все это привело к неутешительному результату.

Чтобы сохранить свое PMA (позитивное мышление), я говорю себе, что по крайней мере теперь мы знаем, как заменить стартер. Не все потеряно — мы приобрели мудрость и опыт 🙂

Вернуться к вопросу…

Чувствуя себя удрученным, что наш генератор не запускается с новым стартером, по странному совпадению, друг посетил нас.Наш друг, имеющий опыт работы в морской индустрии, спросил: «Вы проверили батарею?»

Одно привело к другому, и наш друг ушел от нас и вернулся с надлежащим устройством для проверки батареи. Как показано в видео, вы заметите, что заряд батареи нашего генератора составлял 63 ампера холодного пуска из 1000. Хотя индикатор батареи светился зеленым светом, он был почти разряжен.

Мы использовали одну из аккумуляторных батарей для двигателя, чтобы попытаться запустить генератор, и он сразу заработал!

Проблема с запуском морского дизельного двигателя была связана с аккумулятором.

Мы добрались до конца — а ?!

Позвольте мне оставить вам очень полезный ресурс, который мы постоянно поддерживаем. Книгу под названием Marina Diesel Engines — Maintenance and Repair Manual очень удобно иметь на борту.

К сожалению, я просмотрел эту книгу после того, как мы исправили нашу проблему!

Я использовал эту книгу, чтобы получить информацию, указанную выше для контрольного списка. Я предлагаю приобрести эту книгу, если вы новичок в судовых дизельных двигателях. Первая часть книги объясняет, как работают дизельные двигатели, и полна картинок и диаграмм.Вторая часть посвящена обслуживанию. А в заключительных частях — ремонт, поломки и утепление.

Когда мы проходили курс «Дизельный судовой двигатель», наш учитель рекомендовал нам эти книги.